SP-090
SPIKE Prime
30-45 min
Item 1
Iniciante
Funcionamento da Tremonha
Os alunos constroem e programam um robô sem rodas para avançar.
Aula criada por:
LEGO® Education
Suporte ao Professor
Preparar
Certifique-se de que os hubs SPIKE Prime estejam carregados, especialmente se estiverem conectados por Bluetooth.
Material do Aluno
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Envolver
Envolva os alunos a pensar sobre como se mover ao usar mais de um motor. Coloque os alunos em grupos de 4. Faça com que eles se unam segurando os braços ou uma régua/bastão entre eles. Peça aos grupos para se moverem juntos em uníssono em uma linha. Discuta o que acontece.
Desafie os alunos a ficarem sincronizados na maneira como se movem (dando um passo à frente juntos ao mesmo tempo, na mesma distância). Veja como os alunos se comunicam para fazer esses movimentos acontecerem. Discuta em grupo.
Perguntas para investigar
Como o design de um robô determina como ele pode se mover?
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Explorar
Os alunos construirão um modelo de tremonha para investigar diferentes maneiras de se mover usando os motores.
Direcione os alunos para a seção BUILD no aplicativo SPIKE. Aqui os alunos podem acessar as instruções de construção para Hopper . Peça aos alunos que construam o modelo. As instruções de construção também estão disponíveis em https://education.lego.com/en-us/support/spike-prime/building-instructions .
Oriente os alunos a abrir um novo projeto na tela de programação Python. Peça aos alunos para apagar qualquer código que já esteja na área de programação. Os alunos devem conectar seu hub.
Get Moving
Desafie os alunos a fazerem seu funil correr para frente por 5 segundos.
Discuta com os alunos como o modelo da tremonha se moverá usando os dois motores conectados para se mover simultaneamente. Peça aos alunos que escrevam um programa em pseudocódigo para explicar como eles precisam programar o hopper para avançar. Discuta os exemplos de pseudocódigo que os alunos criam.
Exemplo de pseudocódigo:
- Importar motores
- Inicializar motores
- Iniciar motores
- Mova-se por 5 segundos
- Parar motores
Nota: Esta é uma amostra do que os alunos podem estar pensando e não representa um código real.
Compartilhe este programa de exemplo com os alunos. Os alunos precisarão digitar este programa na tela de programação.
from spike import PrimeHub, MotorPair
from spike.control import wait_for_seconds
# Initialize the hub and motor
hub = PrimeHub()
hop_motors = MotorPair('E', 'F')
# Run motors for 5 seconds then stop
hop_motors.start()
wait_for_seconds(5)
hop_motors.stop()
Observação: lembre os alunos de observar os erros no console. Os alunos podem consultar a linha da mensagem de erro para identificar onde pode ter ocorrido um erro de digitação.
Revise como o modelo da tremonha se moveu com este código. Em seguida, leve os alunos à Base de conhecimento e abra a seção Pares de motores . Esta seção é uma revisão detalhada de como programar motores juntos.
Revise a seção start() com os alunos. Observe aos alunos que eles podem definir variáveis para direção e velocidade. Ambos são entradas do tipo inteiro (números inteiros) com um intervalo de -100 a 100.
Desafie os alunos a criar uma contagem regressiva 3-2-1 em seus hubs e a tremonha para percorrer uma distância de 50 cm. Lembre os alunos de considerar as bibliotecas necessárias e o tempo necessário para mover 50 cm ao escrever seu programa.
Exemplo de programa:
from spike import PrimeHub, MotorPair
from spike.control import wait_for_seconds
# Initialize the hub and motor
hub = PrimeHub()
hop_motors = MotorPair('E', 'F')
# Countdown
hub.light_matrix.write('3')
wait_for_seconds(1)
hub.light_matrix.write('2')
wait_for_seconds(1)
hub.light_matrix.write('1')
wait_for_seconds(1)
# Run motors for 50cm then stop
hop_motors.start()
wait_for_seconds(7)
hop_motors.stop()
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Explicar
Discuta com os alunos como eles foram capazes de mover seus modelos e revisar as diferentes combinações de código juntos.
Faça perguntas aos alunos como:
- Como funcionou o seu programa?
- Como a programação de dois motores difere da programação de um motor?
- Como o design do modelo da tremonha determina como ele é capaz de se mover?
- Qual foi a dificuldade em fazer o hopper se mover?
- Qual foi a dificuldade em mover a tremonha para 50 cm ao programar com segundos?
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Elaborar
Investigue a movimentação de dois motores usando distância e rotação.
Apresente três novas linhas de código aos alunos:
hop_motors.start(-20,50)
hop_motors.start(90,30)
hop_motors.move_tank(10, 'cm', left_speed=25, right_speed=75)
Dê tempo aos alunos para explorar essas novas linhas de código e investigar como eles podem mover seu modelo de funil de várias maneiras.
Discuta com os alunos como eles foram capazes de mover seus modelos e revisar as diferentes combinações de código juntos.
Faça perguntas aos alunos como:
- Como cada linha de código funcionou?
- Como seu programa permitiu que o motor se movesse em uma direção diferente?
- O que os dois números após o início representam?
- Quais são as diferentes maneiras de definir a velocidade dos motores?
- O que aconteceu quando você configurou os motores para mover por cm?
- Quando você pode usar esses tipos de códigos?
Ressalte aos alunos que os números usados na linha hop_motors.start são para direção e velocidade, respectivamente. Ambos os números são do tipo inteiro, o que significa que apenas números inteiros variando de -100 a 100 podem ser usados.
Revise esta linha de código especificamente com os alunos para discutir como mover os motores de maneira diferente. Observe que 10 representa um tipo flutuante porque um decimal pode ser usado. No entanto, as unidades, neste caso centímetros, é um tipo de string, pois é um texto e precisa ser colocado entre aspas como resultado.
hop_motors.move_tank(10, 'cm', left_speed=25, right_speed=75)
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Avaliar
Observação do Professor:
Discuta o programa com os alunos.
Faça perguntas aos alunos como:
- Como você conseguiu programar vários motores para mover o modelo da caçamba de várias maneiras?
- Como o design do modelo da tremonha determina como ele pode se mover?
- Qual foi a dificuldade em programar o funil?
Autoavaliação:
Peça aos alunos que respondam o seguinte em seus diários:
- O que você aprendeu hoje sobre a programação de vários motores?
- Como o design de um robô determina como ele se move?
- Que características de um bom companheiro de equipe eu demonstrei hoje?
- Peça aos alunos que se classifiquem em uma escala de 1 a 3 em relação ao gerenciamento do tempo hoje.
- Peça ao aluno para avaliar a si mesmo em uma escala de 1 a 3, em seu gerenciamento de materiais (peças) hoje.
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Dicas para o professor
Diferenciar