פיתוח חשיבה לוגית-הנדסית רב תחומית באמצעות רובוטיקה
פיתוח חשיבה לוגית הנדסית רב תחומית באמצעות רובוטיקה תרגילי עזר למורה מאיר סלע 2מאמארובוט :פיתוח חשיבה לוגיתהנדסית רבתחומית באמצעות רובוטיקה פיתוח חשיבה לוגית הנדסית רב תחומית באמצעות רובוטיקה תרגילי עזר למורה מהדורה ראשונה 2011 הדפסה 1 כל הזכויות שמורות עיט מדעי המחשב אתר אינטרנטwww.eytam.com : פניות בדואר אלקטרוניhttp://www.eyta.com/contact : אי להעתיק ,לשכפל או לצל ספר זה או קטעי ממנו ,בשו צורה ובשו אמצעי אלקטרוני, אופטי או מכני לכל מטרה שהיא ,ללא אישור בכתב מההוצאה לאור. מאמארובוט http://www.eytam.com 3 תוכ ענייני 4 5 תצוגה וצלילי הדפסה למס 5 צלילי 5 6 תנועה תנועה קדימה 6 תנועה לאחור 6 תנועה ע תאוצה 6 תנועה במעגל 6 תנועה סיבובית במקו 6 הלו ושוב 6 תנועה על מסלול מאולתר 7 חנייה 7 8 חישה זיהוי מגע 8 חייש אור 8 חייש עצ 8 ספירת קווי 8 עצירה מיידית של הרובוט בזיהוי קו שחור 9 בקרה מעקב"אחר"קו הכנה לתחרות רובוטיקה 10 10 11 בקרת רמזור 11 בקרת רמזור 2 13 משימות מתקדמות " ערכת משאבי 14 חייש טמפרטורה 14 חייש אור אנלוגי 14 זיהוי קו באמצעות חייש אור אנלוגי 15 מעקב אחר קו באמצעות חייש אור אנלוגי 15 זרועות 15 עיט מדעי המחשב http://www.eytam.com 4מאמארובוט :פיתוח חשיבה לוגיתהנדסית רבתחומית באמצעות רובוטיקה מאמארובוט http://www.eytam.com 5 תצוגה וצלילי הדפסה למס כתבו תכנית המדפיסה למס את משולש פסקל הבא: הסבר :במשולש פסקל הוא סידור מספרי במשולש שבו בקודקוד העליו המספר ,1וכל מספר במשולש הוא סכו שני המספרי שמעליו. הדרכה :בצעו את ההדפסות תו ריווחי מתאימי .יש להדפיס את השורות תו המתנה של 0.5שניה בי שורה לשורה. תכנית פתרו :הדפסת משולש פסקל צלילי כתבו תכנית שתשמיע את הצלילי של סול תווי של. הדרכה :יש לתת לזמז את התדרי של סול הצלילי .להל התדרי המתאימי: דו= ,523רה= ,587מי= ,659פה= ,698סול= ,784לה= ,880סי= ,988דו=1047 יש לתת השהיה בי תו לתו של כעשירית שנייה. תכנית פתרו :סול צלילי עיט מדעי המחשב http://www.eytam.com 6מאמארובוט :פיתוח חשיבה לוגיתהנדסית רבתחומית באמצעות רובוטיקה תנועה תנועה קדימה כתבו תכנית שתגרו לרובוט לנוע קדימה בשיא מהירותו במש שלוש שניות ולעצור. תכנית פתרו :תנועה מהירה שלוש שניות תנועה לאחור כתבו תכנית שתגרו לרובוט לנוע לאחור במהירות 70במש 5שניות. תכנית פתרו :תנועה לאחור תנועה ע תאוצה כתבו תכנית בה הרובוט נוסע במהירות 70במש 3שניות ,ואז מאי* במש ה 3שניות הנותרות בכל שניה ב 10בדיוק. תכנית פתרו :תנועה ע תאוצה תנועה במעגל כתבו תכנית שתגרו לרובוט לבצע תנועה במעגל ולחזור למקומו המקורי. תכנית פתרו :תנועה מעגל תנועה סיבובית במקו כתבו תכנית שתגרו לרובוט לבצע שלושה סיבובי במקו )סביב עצמו(. תכנית פתרו :תנועה שלושה סיבובי הלו ושוב כתבו תכנית שבה הרובוט נע קדימה 50ס"מ ,פונה בחזרה ב 180מעלות ,חוזר לנקודת ההתחלה ,ופונה שוב ב 180מעלות בכדי לחזור למצבו ההתחלתי. מאמארובוט http://www.eytam.com 7 תכנית פתרו :הלו ושוב תנועה על מסלול מאולתר ראשית ,מציירי מסלול המורכב מקו ישר ,ואז קו נוס .מחובר אליו בזווית כהה .כתבו תכנית שתניע את הרובוט קרוב ככל האפשר על המסלול שצויר: תכנית פתרו :תנועה על מסלול חנייה לצור התרגיל מסמני בשני קווי את מקו החנייה הרצוי .הרובוט ממוק ב 90מעלות לנקודת החניה במרחק קצר ממנה: כתבו תכנית שתניע את הרובוט כ שיבצע חניה לאחור בי שני הקווי. תכנית פתרו :חניה ברוורס עיט מדעי המחשב http://www.eytam.com 8מאמארובוט :פיתוח חשיבה לוגיתהנדסית רבתחומית באמצעות רובוטיקה חישה זיהוי מגע מקמו את חייש המגע בחזית הרובוט. כתבו תכנית שתגרו לרובוט להשמיע צליל ,לחזור לאחור ולפנות שמאלה בכל התנגשות בעצ. תכנית פתרו :זיהוי מגע חייש אור מקמו את חייש האור בחזית הרובוט ע הפני כלפי הקרקע. כתבו תכנית שתגרו לרובוט לנסוע על משטח הנסיעה האישי ישר ,ושידפיס למס את צבע הקרקע הנוכחי לב או שחור. תכנית פתרו :הדפסת צבע קרקע חייש עצ מקמו את החייש לזיהוי עצ בחזית הרובוט. כתבו תכנית לרובוט שתגרו לו להתחמק מעצמי שיזוהו באמצעות חייש העצ .בכל זיהוי עצ יש לבצע חזרה לאחור ,לפנות שמאלה ולהדפיס למס את מספר הפעמי שעצ זוהה. תכנית פתרו :זיהוי עצמי ספירת קווי מקמו את חייש האור בחזית הרובוט ע הפני כלפי הקרקע. מאמארובוט http://www.eytam.com 9 כתבו תכנית שתגרו לרובוט להתקד ישר מעל משטח לב ולספור את מספר הקווי השחורי שהוא חוצה. תכנית פתרו :ספירת קווי עצירה מיידית של הרובוט בזיהוי קו שחור )בהמש להתנסות 2מפרק (5 יש לשי לב שבעצירת המנועי ע"י מת ער 0לשניה ,הבקר מפסיק להזרי לה זר תנועה, א מכוח האנרציה של הרובוט ה עשויי לנוע עוד מעט קדימה .בכדי לבצע עצירה מיידית של הרובוט ,יש להפעיל את המנועי לאחור )ממש בדומה לאופ בו מטוס מבצע עצירה( למש זמ קצר )כ 0.1שניה(. כתבו תכנית שתגרו לרובוט לבצע עצירה מיידית בזיהוי קו שחור. תכנית פתרו :נסיעה ועצירה לפני קו עיט מדעי המחשב http://www.eytam.com 10מאמארובוט :פיתוח חשיבה לוגיתהנדסית רבתחומית באמצעות רובוטיקה בקרה מעקב אחר קו כתבו תכנית שתגרו לרובוט לעקוב אחר קו שחור .יש לעשות שימוש בשני חיישני אור בלבד. פתרו :מעקב אחר קו מאמארובוט http://www.eytam.com 11 הכנה לתחרות רובוטיקה רמזור בודד לש תרגיל זה ,יש לקחת מערכת הכיתה עמוד רמזור יחיד ,חייש רמזור ,בקר ,ערכת סוללה ומוט בודד באור 10ס"מ )מערכת המשאבי או מוט צידי של רובוט כלשהו( .יש לתלות את המוט על עמוד הרמזור ,ואת חייש הרמזור על המוט .כעת יש לחבר את חייש הרמזור לבקר הרמזור. כתבו תכנית שתגרו לרמזור להיות אדו למש 10שניות וירוק למש 10שניות לסירוגי .העלו את התכנית לבקר ובדקו שאכ הרמזור פועל כמתוכנ. כתבו תכנית לרובוט כ שייסע ישר לכיוו הרמזור ,בזיהוי רמזור אדו יעצור ובזיהוי רמזור ירוק ייסע. הדרכה :לקליטה מיטבית יש להציב שני חיישני אור בחזית הרובוט המכווני בזווית כלפי חייש הרמזור .ג חייש הרמזור יוטה מעט בזווית לכיוו נסיעת הרובוט. עיט מדעי המחשב http://www.eytam.com 12מאמארובוט :פיתוח חשיבה לוגיתהנדסית רבתחומית באמצעות רובוטיקה תכנית פתרו )רמזור( :רמזור בודד תכנית פתרו )רובוט( :זיהוי רמזור אדו בקרת רמזור בתרגיל זה יש לעשות שימוש במשטח הכיתתי: כתבו תכנית שתבקר את פעולת הרמזורי בתחרות רובוטתנועה .נתו בקר שאליו מחוברי רמזורי 14לערוצי 14בהתאמה .יש לוודא שרק מסלול אחד מקבל אור ירוק בכל רגע נתו. הערות: • אור ירוק מזוהה על ידי שידור ,0אור אדו מזוהה על ידי שידור 1 • בהתחלה כל הרמזורי אדומי מאמארובוט http://www.eytam.com 13 • יש לאפשר זמ הפרדה בהחלפת אור ירוק ממסלול אחד לאחר תכנית פתרו :בקרת רמזור בקרת רמזור 2 בחנו שוב את מסלול הנסיעה של הרובוטי על משטח התחרות הכיתתי הא נית לספק בצומת אור ירוק ליותר ממסלול אחד מבלי שתהיה סכנת התנגשות? תכנית פתרו :בקרת רמזור2 עיט מדעי המחשב http://www.eytam.com 14מאמארובוט :פיתוח חשיבה לוגיתהנדסית רבתחומית באמצעות רובוטיקה משימות מתקדמות ערכת משאבי חייש טמפרטורה כתבו תכנית שתדפיס את הטמפרטורה הנוכחית בחדר .שנו מיקו )למקו ח יותר ע שמש, או למקו קר יותר כמו מזג או מקרר( וודאו שהטמפרטורה משתנית בהתא. הדרכה :חייש הטמפרטורה מציג שינויי טמפרטורה במעלות צלסיוס הוא מחזיר ער אנלוגי בי 0ל .100ראשית ,יש לכייל אותו על ידי מד טמפרטורה חיצוני בדקו את הטמפרטורה הנוכחית בחדר .t0 ,כעת בדקו את ער חייש הטמפרטורה .t1 ,שמרו את ההפרש .dt=t0-t1 כעת בכל הדפסה של הטמפרטורה יש להוסי .את הער dtלער החייש. תכנית פתרו :חייש טמפרטורה חייש אור אנלוגי כתבו תכנית שתדפיס את ערכי חייש האור האנלוגי .חייש זה מחזיר ער בי 0ל 100המציי את כמות האור הנקלטת .העבירו את החייש בי מקומות שוני בחדר וודאו שאכ הערכי המודפסי תואמי את כמות האור. הערה :יש לשי לב שא מחברי חיישני אנלוגיי לערוצי 1או ,2אזי יש להגדיר את הערוצי כאנלוגיי על ידי לחיצה על הכפתור "הגדרת ערוצי "..שבסרגל הכלי. מאמארובוט http://www.eytam.com 15 תכנית פתרו :חייש אור אנלוגי זיהוי קו באמצעות חייש אור אנלוגי כתבו תכנית שתגרו לרובוט לזהות קו באמצעות חייש אור אנלוגי .הרובוט ייסע יישר ובזיהוי קו שחור ישמיע צליל ויעצור. הערה :יש לשי לב שא מחברי חיישני אנלוגיי לערוצי 1או ,2אזי יש להגדיר את הערוצי כאנלוגיי על ידי לחיצה על הכפתור "הגדרת ערוצי "..שבסרגל הכלי. תכנית פתרו :זיהוי קו חייש אור אנלוגי מעקב אחר קו באמצעות חייש אור אנלוגי כתבו תכנית שתגרו לרובוט לעקוב אחר קו באמצעות חיישני אור אנלוגיי. הדרכה :יש לבצע כיול של הער המפריד בי שחור ולב בתחילת התכנית ,על ידי בקשה מהמשתמש ללחו* על הכפתור מעל קו שחור וכ מעל רקע לב .ער הביניי יהיה הער המפריד. תכנית פתרו :מעקב קו אנלוגי זרועות כתבו תכנית שתבצע פתיחה וסגירה של הזרועות הרובוטיות בכל לחיצה על הכפתור השחור שעל הרובוט. הדרכה :יש לחבר את כבל הזרועות אל ערו* "נוס ".שבפינה השמאליתתחתונה של הבקר .את הזרועות פותחי וסוגרי על ידי מת ער זווית מתאי .די ב 80מעלות בכדי לפתוח את הזרועות. שימו לב :אי לסגור את הזרועות או לפתוח אות בבת אחת פעולה פתאומית זו עלולה לגרו נזק לזרועות או לרכיבי אחרי .יש לבצע שינוי ער זווית הדרגתי לדוגמא ,בסגירת הזרועות: מת ער זווית קט במעלה אחת בכל חזרה בלולאה ,והמתנה למש זמ קצר. תכנית פתרו :הפעלת זרועות עיט מדעי המחשב http://www.eytam.com
© Copyright 2024