Наборы MatataStudio являются отличным инструментом создания дидактических игр, развития навыков пространственной ориентировки и навыков создания алгоритмов, что позволяют доступным языком объяснить детям основные принципы алгоритмики и подготовить их к программированию в начальной школе без использования телефонов, планшетов или компьютеров.
В базовом наборе движение робота реализуется при помощи следующих блоков:
Эти боки позволяют, не погружаясь в сложные детали движения, объяснить детям принципы составления алгоритмов. В концепции прохождения дидактических игр наш робот становится персонажем игры, которому мы даем команды. Например, в игре "Конфетная вечеринка". Данная игра направлена, в первую очередь, на развитие внимательности. Робот в ней выступает в качестве инструмента.
Часть 1. Мотор - источник движения
Сегодня мы разберем принципы программирования робота при помощи дополнительного набора Animation Add-on. Используя данное дополнение, мы можем рассмотреть робота не только как игрового персонажа, но и как механизм. Объянить детям, что позволяет роботу двигаться, точно выполняя наши команды. Дать более глубокое понимание алгоритмичесокой и механической части, по сути это начало «взрослой» робототехники.
Начнем с двигателей. Они используются в большом количестве технических устройств, связанных с движением: машины, лодки или самолеты. Все эти двигатели разного уровня сложности, но их с нашим роботом объединяет одно – принцип действия.
У нашего робота к каждому колесу закреплен отдельный двигатель. Он может вращаться по часовой или против часовой стрелки. Вращаясь, он приводит в действие колесо. Как вы думаете, как будет двигаться робот, если оба двигателя будут вращаться в одном направлении?
Для наглядности рекомендуем вам взять игрушечную машинку или собрать ходовую часть машины из конструктора и попросить двух ребят вращать колеса в одну сторону.
В этом случае робот поедет либо вперед, либо назад в зависимости от выбранного направления. Для управления движением моторов робота существуют дополнительные блоки команд. Давайте разберем команды, которые мы можем использовать при составлении алгоритма движения используя Animation Add-on:
Часть 2. Движение по прямой
Итак, мы хотим, чтобы робот ехал вперед. Давайте поставим на контрольную панель два блока направления движения левого и правого двигателя вперед.
Остановки - залог успеха!
Обращаем ваше внимание на то, что робот всегда выполняет команды человека в точности. Поскольку мы не дали роботу никакой другой команды, то наш робот будет ехать вперед до тех пор, пока не закончится заряд его батареи. Для того, чтобы движение было конечным – нам необходимо задать время движения и остановку.
За время движения отвечает команда «ожидание». Вместе с блоком «ожидание» всегда используется числовой блок, который указывает время ожидания. В буквальном смысле это значит, что робот запустит работу двигателей и не будет выполнять следующую команду пока не пройдет указанное количество секунд ожидания.
Отлично! Мы научились ехать вперед назад. Обратите внимание на то, что на протяжении нашего эксперимента робот всегда ехал с одной скоростью. А можно ли его ускорить?
Для того, чтобы робот ехал быстрее необходимо изменить скорость вращения моторов. Чем быстрее они будут крутиться – тем быстрее будет ехать робот. Внизу блоков движения вперед и назад вы видите полукруглую выемку это значит, что к каждому мотору можно поставить числовой блок. Именно они будут отвечать за интенсивность вращения двигателей. По умолчанию робот едет со скоростью 1. Попробуйте дополнить наш алгоритм двумя цифровыми блоками.
Равномерность - залог прямого движения!
Для равномерного движения вперед или назад значения скорости каждого мотора должны быть одинаковыми. Спросите у ребят, в каком случае робот ехал быстрее?
Часть 3. Поворот на месте
Как вы думаете, а что будет, если мы поставим двигателям разные значения? Например, назначим левому двигателю движение вперед на первой скорости, а правому двигателю движение назад на первой скорости.
В этом случае робот повернется на месте вправо. Левый двигатель будет толкать робота вперед, а правый будет двигаться в противоположную сторону. Таким образом робот начнет разворачиваться на месте.
Длительность такого вращения будет определяться временем ожидания. Робот будет вращаться вокруг себя столько секунд, сколько указано в блоке ожидания.
Попробуйте вместе с ребятами составить алгоритм вращения влево. Что необходимо поменять в этом случае?
Часть 4. Поворот вокруг одного колеса
Мы научились поворачивать робота, но что если теперь мы захотим при помощи робота нарисовать круг или цифру 8 для оформления плаката к Международному женскому дню? Если для этих целей использовать поворот на месте - на листе бумаги останется только точка. В этом случае мы можем воспользоваться разной скоростью вращения двигателей в одном направлении. Давайте попробуем создать вращение вокруг одного колеса. Зададим левому мотору скорость 5, а правому мотору скорость 0 (не будем использовать блок запуска мотора).
В этом случае наш робот не сможет ехать прямо, поскольку правый двигатель будет заблокирован. Робот начнет поворот в сторону неподвижного колеса. А что, если нам захочется нарисовать круг больше? В этом случае мы можем запустить движение обоих моторов, но с разной скоростью.
Оба двигателя начнут вращение в одну сторону, но поскольку их скорость вращения разная, то робот начнет поворачиваться в сторону двигателя, у которого скорость меньше. В нашем примере робот начнет вращение вправо.
Чем меньше - тем больше!
Важно помнить, что чем меньше разница скоростей двигателей, тем больше будет получаться круг.
Предлагаем вам провести эксперимент с завершением круга. Для этого нужно подобрать время ожидания.
В одном алгоритме мы можем сочетать несколько приемов, разобранных в данной статье. Например, для рисования цифры 8 мы можем сочетать поворот вокруг правого колеса с поворотом вокруг левого колеса
Проверьте себя!
Предлагаем вам закрепить полученные знания! Помните, в начале нашей статьи мы разместили алгоритмы движения из стандартного набора MatataStudio Pro Set? Предлагаем вам потренироваться в создании сложных алгоритмов с использованием блоков дополнительного набора и составить для каждой стандартной команды аналог из команд набора Animation. Например:
Предлагаем вам закрепить полученные знания! Помните, в начале нашей статьи мы разместили алгоритмы движения из стандартного набора MatataStudio Pro Set? Предлагаем вам потренироваться в создании сложных алгоритмов с использованием блоков дополнительного набора и составить для каждой стандартной команды аналог из команд набора Animation. Например:
