樂高EV3智能控制初級作品一:自動泊車

2020-12-23 NOC弈者

大家好,機械結構的幾種模型已經學過了,我們已經知道了如何用簡單的機械方式讓我們的機械做不同的動作,接下來,我會先說EV3部分,雖然wedo也很好玩,但EV3的可玩性對於成年人的吸引力更大,所以我有更大的興趣先入手它。而這部分,我跳過了EV3的基礎入門,之後我會再補充。

在說具體案例之前,我會說一套思維理論。因為EV3學習更加強調STEM學科教育,也就是學會分析問題以及解決問題,這裡所提到的思維方式不僅對孩子適用,通用也適用於成年人,或許因為成年人的固化思維,接受起來更加困難,所以我每次還是選擇不厭其煩地先說一下這種思維方式。如果看膩了,可以直接跳到後面的案例部分。

內容取自樂高官方EV3套裝原理模型,教學材料,需要45544套裝和45560擴展包。

按照我的理解,就是麻煩找上門了,你需要去找到一個套路去解決這個麻煩,並且優化這個套路,以便下次遇到同樣的麻煩的時候,可以直接套取出來,從而快速解決問題。

這也就是所謂的建模。

案例開始:

自動泊車

目標

1、了解算法能夠執行一系列指令。

2、通過對比輪式機器人不同的移動方式探究輸出的概念。

(按照我的理解就是:學生通過這堂課必須知道智能控制哪裡是大腦,哪裡又是被指揮的部分。)

詞彙

輸出、算法、偽代碼、調試。

(學生必須了解這幾個詞的概念:

1、輸出:編程中,主程序將指令下達給目標的過程,如指揮電機轉動,就是輸出指令。

2、算法:是一系列解決問題的清晰指令,它可以有個流程圖,但不必是個完整的程序。

3、偽代碼:介於自然語言和計算機語言之間:

if 九點以前 then

do 私人事務;

if 9點到18點 then

工作;

else

下班;

end if

這樣的話,結構清晰,而且還方便易懂。

4、調試:保證程序正常運行的過程。)

準備

1、45544,也就是教育版EV3套裝;

2、EV3編程軟體。

年級:6-8

1

聯繫

圍繞下列問題進行展開課堂討論:

-無人駕駛汽車的工作原理是什麼?

-怎樣才能確保無人駕駛汽車的安全?

-無人駕駛汽車需要進行哪些類型的動作?

允許學生選擇最適合自己獲取及分享想法的工具。鼓勵他們以文本、視頻、圖像、草圖筆記或其他創意性媒介的方式,將自己的想法記錄下來。

(可以聯繫之前的百度無人駕駛事件引發討論。)

2

建構

搭建:

對於初次接觸EV3的孩子,引導他進行搭建,認識零件,以及學會使用零件很有必要。如果是有自己想法的學生,可以讓其自由發揮,不過還是不能太偏離主題,及兩個大型電機的基礎。

在對機器人進行編程之前,先讓學生對搭建的系統進行檢查:

-連接線是否正確地從電機連接到埠B和C?

-機器人的輪子是否正確安裝?

-A的輪子是否自由旋轉?

程序:

讓學生在EV3編程環境中新建一個項目。

讓他們創建一個程序進行練習,需實現讓機器人轉向三次。

鼓勵學生探索使帶輪機器人移動的不同方式,讓他們描述改變所使用每個模塊的參數對機器人的影響。

可以嘗試一下這種解決辦法:

三點調頭:

1、啟動程序;

2、轉動驅動基底並在1.5秒後停止;

3、使驅動基底向左轉向並在1秒後停止;

4、使驅動基底向前移動3秒。

瀏覽器版本過低,暫不支持視頻播放

這個轉向視頻的三種轉向方式,之前的基礎課應該詳細討論過,後面會添加,這時候再複習一下也可以。

活動準備:

在分派下一個任務之前,請確保您已標定機器人的行進路徑,並未任務開展預留了足夠空間,最好能讓學生在寬大的工作檯或地板上開展任務。

3

反思

讓學生選擇一個或所有這些無人駕駛情境,並對其進行編程:

-平行停車

-斜角停車

-非字型停車

對於每種的解決方案,他們應該採用不同的編程畫布。

提供一種解決方案:

自動平行停車:

1、啟動程序;

2、以所需速度沿直線前進;

3、等待1秒;

4、反轉電機,轉動車輪1.5圈;

5、轉向另一個方向時,反轉電機,轉動車輪1.5圈;

6、向後直線移動0.5圈;

7、向前直線行進1圈。

分層教學部分:

對於掌握得不錯的學生,可以適當增加教學內容。

讓學生創建一個程序,模擬停車時適用的各種警示燈(例如,使用EV3程序塊狀態燈來模擬倒車警示燈。)

提供一種解決方案:

模擬倒檔及倒檔警示燈:

1、啟動程序;

2、以所需速度沿直線前進;

3、等待1秒;

4、打開燈(倒檔警示燈);

5、反轉電機,轉動車輪1.5圈;

6、轉向另一個方向時,反轉電機,轉動車輪1.5圈;

7、向後直線移動0.5圈;

8、向前直線行進1圈。

分享:

允許學生選擇最適合自己的工具,分享自己的作品。其中包含自己的創造、獨特的思維及學習過程。

4

延續

使用基於文本的程式語言進行編程。

此次難度頗大,一定要是6-8年級的孩子才適合適當補充,否則很容易打擊積極性。

官方提供了ROBOTC程式語言,基本的幾個操作指令還挺簡單,但是控制語言確實需要背一下。

現在國內許多都是好高騖遠,或者說教師的教學水平參差不齊,導致大家都在比一些表面上的東西,如我家孩子二年級都已經學習EV3了,你家怎麼二年級連個wedo都沒學到。樂高教材真的只是工具而已,我們應該問的是孩子學習到了哪部分知識,而對於這一塊的知識體系,我相信國內大部分自稱是樂高機構的都不完善。

另外,因為最近萊蕪同學的打賞,讓我這個斷更了近一個月的懶人變得不好意思起來,今天開始堅持把最愛的EV3部分慢慢整理出來吧。

謝謝大家!

溫馨提示

相關焦點

  • 樂高EV3智能控制初級作品二:安全倒車
    學生會用到的最常見編程原理包括:1、輸出輸出是由學生所編寫程序控制的一系列信號。MINDSTORMS中的輸出示例包括聲音,光線,顯示及開啟和關閉電機等。案例開始:安全倒車:目標:1、深入了解運用算法能夠執行一系列指令。2、加深對輸出的理解。
  • 女司機挑戰自動泊車 新款VV6到底智能安全到什麼程度?
    [車友頭條-車友號-小倉說車]   改款後的WEY VV6可以說是完全「黑」化了,這次有很多黑科技加持,在智能化、安全化進一步得到了提升,這期節目璇子小姐姐就來挑戰新VV6的一鍵全自動泊車,最終結果會是什麼呢?一起來看看它到底智能安全到什麼程度~
  • ...無人駕駛自動泊車技術!|自動泊車|途銳|大眾|停車位|parkassist...
    據外媒報導,大眾新增智能新技術,可完全接管車輛實現無人駕駛自動泊車。據悉,大眾此前已為所有2019年及以後的車型提供了半自動停車系統,該系統在泊車時仍需要駕駛員坐在車內控制油門和剎車。但全新的智能新技術則將完全接管方向盤、油門和剎車等,因此可實現「無人駕駛」泊車。在歐洲,途銳將是首款採用該技術的大眾車型;從2022款大眾ID.4開始,這一功能將隨車輛登陸美國市場。
  • 嘉際自動泊車功能講解
    嘉際作為一輛智能化汽車,如「智能語音識別、智能領航、智能遠近光燈、智能識別限速提示等等等」,這麼多的智能化功能您適應了嗎?為了您快速的適應這些智能化功能,小小際在此對我們自動泊車功能的操作做一個簡單的介紹。
  • 樂高EV3上編程的幾種方法
    對於Python愛好者,ev3dev是個不錯的選擇,它和LeJOS的環境準備很相似,也需要microSD卡來製作作業系統,用VS Code裡面的擴展可以很容易的進行開發、下載程序到EV3。具體方法以前的文章已經說過,就不贅述來。
  • 自動代客泊車:邁向智能城市出行的一大步
    自動代客泊車通過智慧型手機應用,車輛可以在沒有司機的情況下泊車和取回。到達車庫後,司機將車輛停放在指定區域,並使用應用程式啟動自動泊車操作,還可以使用該應用程式要求車輛返回指定的取車區域。演示司機使用智慧型手機應用程式輸入命令自動代客泊車博世公司移動解決方案銷售總監凱文·穆爾(Kevin Mull)說,除了簡單的泊車和取回外,電動汽車還可以被引導到一個配有充電站的空間。當電池充電完畢後,這輛車會考慮到其他需要充電的電動汽車,自己從充電位開出並再次把自己停在一個標準的停車位,直到車主要求它出現在停車場的接客區。
  • 第二代哈弗H6自動泊車功能完勝對手,國民神車名不虛傳
    學習階段,教練因為學員學不會而瘋狂撓頭;上道階段,面對車位不知如何倒車入庫,要麼"愛撫"別人,要麼傷了自己……總而言之,停車,對很多人來說都是不可磨滅的傷痛,但智能的進步讓這一痛點得以被解決——自動泊車。
  • 十萬級的車都有自動泊車,BEIJING-X7到底有多智能
    而BEIJING-X7作為作為北汽最新推出的一款重磅產品,除了顏值、空間、動力等方面表現出眾,其智能配置方面更是在統計產品中遙遙領先,今天我們就來講一講,這個讓人刮目相看的BEIJING-X7,到底有多智能。
  • 女司機挑戰自動泊車 新款VV6到底智能安全到什麼程度?
    ,車道輔助線準確地實時顯示出當前車輛的預計軌跡,使駕駛員行駛在狹窄的路面或泊車入庫時真正做到360°無死角,減少視野盲區,更加安全、便捷。而緊接著的下一個項目是2020款VV6同級領先的全自動泊車體驗,挑戰者選定目標車位後,系統自動規劃並實時更新泊車路徑,整個泊車過程車輛自動完成轉向、換擋、制動、加(減)速等動作,無需駕駛員幹預,一鍵操作即可實現泊車入位、出位;同時,配合DOW開門預警功能,當車輛停穩後繼續識別周圍障礙物,一經發現便立即發出開門預警提示,將泊車時發生危險的機率降到最低,經過親身體驗,挑戰者紛紛表示這兩項配置十分貼心,堪稱新手的停車利器
  • 詳解自動泊車3大技術
    詳解自動泊車3大技術 佚名 發表於 2016-05-10 13:46:57   本文主要從幾個方面來談談自動泊車的技術,第一部分是自動泊車的發展歷史,第二部分是自動泊車的內部結構和一些廠家的方案
  • APA5.0自動泊車系統功能及操作解析
    APA(自動泊車輔助)系統將停車難問題採用智能科技的方式解決,幫助駕駛員實現智能泊車,硬核解決用戶痛點。一、APA系統基礎介紹什麼是APA呢?APA英文為AutoParkingAssist ,即自動泊車輔助系統,是利用車載傳感器(超聲波雷達或攝像頭)識別有效的泊車空間,並通過控制單元控制車輛進行泊車的系統,是一種可以使汽車以正確的方式停靠泊車位或駛出泊車位的一種駕駛輔助系統,由超聲波傳感器系統、中央控制系統、執行系統等組成。
  • 雙層自動泊車!這家松江公司研發出的泊車機器人,你覺得贊嗎?
    只要下載一個App就可以實現雙層自動泊車功能:將車駛入車庫門內,自動泊車機器人既可以將車穩穩妥妥停在一樓,也可以將車穩穩妥妥停二樓;取車時,只要在App上發出取車指令,自動泊車機器人就會將車快速地送到車主的面前。
  • 展示科技之美,樂高EV3玩家值得看看這本書
    他看著機器人真空吸塵器直到自動駕駛或自動駕駛汽車。在這些例子中,作者解釋說這兩個例子所需的編程差異很大:機器人真空吸塵器在房子周圍悄悄碰撞並清理灰塵,而自動駕駛汽車必須對外界進行複雜的觀察,以便在混亂的道路環境中安全駕駛。這本書的六個項目還包括一系列機器人複雜性。
  • 百度Apollo無人車能力降維釋放,打造智能汽車現在可以像拼樂高
    因為在第二屆百度Apollo生態大會現場,百度Apollo全面展示了其在智能交通、智能汽車和自動駕駛領域的最新進展。其中,「樂高式」汽車智能化解決方案,更是讓人大開眼界——自動駕駛可以這樣玩了嗎?Apollo智駕:「樂高式」方案最強音所謂「樂高式」智能駕駛,顧名思義,就是讓車企能用現成的模塊化解決方案,自由組裝,搭建自家的智能駕駛系統。大會現場,Apollo全新發布了「樂高式」汽車智能化解決方案,包括高品質、更開放、可組裝的「智駕」、「智艙」、「智圖」、「智雲」四大系列產品。
  • 比亞迪推出APA自動泊車輔助系統升級服務
    12月5日,比亞迪面向深圳地區漢EV車主推出APA自動泊車輔助系統升級服務。此次升級服務僅限深圳地區,適用車型為漢EV超長續航版尊貴型和漢EV四驅高性能版旗艦型。APA自動泊車輔助系統是比亞迪DiPilot智能駕駛輔助系統的重要功能之一,正確、安全地使用該系統,可以幫助車主解決停車難題,提高駕駛的舒適性和安全性。漢車型APA自動泊車輔助系統由8顆短距離超聲波探頭+4顆長距離超聲波探頭+4顆高清全景攝像頭+1個控制器組成。
  • 比亞迪漢APA自動泊車輔助系統開始升級
    [愛卡汽車 行業資訊 原創]近日,愛卡汽車獲悉,比亞迪已於12月5日開始面向深圳地區漢 EV 車主推出 APA 自動泊車輔助系統升級服務,適用車型為漢 EV 超長續航版尊貴型和漢 EV 四驅高性能版旗艦型,全國範圍的漢車型升級服務預計將於 12
  • 新能源汽車ARCFOX αT現世,擁有完善的自動泊車技術
    2020年12月09日 11:00 閱讀:4,652 隨著智能科技的發展,現在大多數車已經配備自動泊車功能
  • 自動泊車功能有什麼優點
    【太平洋汽車網】自動泊車系統的優點很多,可以自動泊車無需司機介入太多,免去不會泊車的煩惱。特別是遇到需要側方停車的時候。如果是高級一些的車型自動泊車系統,在泊車的同時遇到碰撞風險時,還會發出警告甚至剎停,這些對於車主來說都很便利。
  • Chamberlain與STEER Tech合作開發家用自動泊車技術 車主無需進出...
    蓋世汽車訊 據外媒報導,訪問控制解決方案供應商 Chamberlain Group(CGI)正與自動泊車技術開發商STEER Tech合作,將在2020年一季度為房主提供自動泊車服務。通過集成Chamberlain Group的myQ?Auto?
  • ...遙控器|停車位|超聲波傳感器|自動泊車|parkassist|大眾途銳
    據悉,該功能是建立在Park Assist的基礎上,將藉助途銳上原本的4個攝像儀和12個超聲波傳感器來實現自動完成停車;而原本必須坐在車內的半自動停車系統也將被淘汰。同時該系統提供兩種操作模式:在第一種模式下,駕駛員可以坐在座位上,通過點擊屏上的「 P」,即可開始搜索停車位,隨後車輛將檢測一個或多個合適的停車位,並將其顯示在屏幕上;然後駕駛員選擇好車位後,儀表將顯示「踩下制動器並按住按鈕或選擇帶遙控的駐車輔助系統」消息提醒,最後駕駛者只要按下按鈕車輛即可完全自動泊車。