O Robô da Fábrica

1. Preparar

• Leia todo o material do aluno no aplicativo EV3 Classroom.
• Colete algumas informações sobre as tarefas autônomas que os robôs com rodas realizam em fábricas e armazéns.
• Você vai precisar de fita preta, marcadores, uma fita métrica e um objeto grande para criar um caminho de fábrica para essa aula.
• Recomenda-se que os alunos completem as outras aulas dessa unidade antes de começar esse desafio.
• Para completar essa aula, os alunos deverão ter construído o modelo da Base Motriz, o que leva cerca de 30 minutos.
• Se você não tem um bloco duplo de aula, planeje executar esta aula em múltiplas sessões.

Parte A

2. Envolver (10 min.)

• Utilize as ideias da seção Iniciar uma Discussão abaixo para envolver seus alunos em uma discussão relacionada a esta aula.
• Separe a classe em pares.

3. Explorar (35 min.)

• Faça com que seus alunos discutam ideias para estender suas Bases Motrizes para que elas peguem o Cuboide e libere-o no centro de um círculo-alvo (por exemplo, “zona de entrega”).
• Incentive-os a criarem múltiplos protótipos, explorando tanto as construções quanto a programação.
• Permita que os alunos tenham tempo para construir e testar suas soluções.

Parte B

4. Explicar (10 min.)

• Facilite a discussão sobre as funcionalidades principais de um robô ao seguir uma linha e parar em frente a um objeto grande.

5. Elaborar (35 min.)

• Faça com que seus alunos discutam ideias para estender suas Bases Motrizes pra que elas sigam a linha e parem o mais perto possível de um objeto grande.
• Deixe-os trabalharem em seus robôs até que eles estejam prontos para completar o desafio
• Não se esqueça de reservar algum tempo para a limpeza.

6. Avaliar

• Dê um retorno sobre o desempenho de cada aluno.
• Avalie a criatividade das soluções e o quão bem as equipes trabalharam juntas.
• Você pode usar as rubricas de avaliação fornecidas para simplificar o processo.

Uma das tarefas de robôs com rodas autônomos na fábrica LEGO^® é mover caixas entre diferentes estações de trabalho. Esses robôs totalmente autônomos vão sozinhos até mesmo para a estação de recarga quando suas baterias estão fracas! Eles realizam suas tarefas de forma eficiente sem esbarrar nas paredes, nas pessoas ou em outros robôs.

Use essas perguntas para envolver seus alunos em uma discussão sobre como a Base Motriz poderia realizar tarefas similares às dos robôs da fábrica LEGO:

• Você acha que a Base Motriz poderia ser usada para realizar tarefas similares às dos robôs da fábrica LEGO?
• Quais das extensões das aulas anteriores seriam úteis para essas tarefas?

Informações do projeto
Projete e construa extensões para sua Base Motriz e programe-a para:

• Agarrar o Cuboide e trazê-lo o mais perto possível do centro do círculo-alvo e, então, liberá-lo.
• Detectar e seguir a linha e parar o mais perto possível do objeto grande, sem tocá-lo.

Soluções com final aberto
Este projeto foi criado para que toda equipe possa ter uma solução exclusiva. Use essas perguntas para ajudar as equipes a discutirem ideias para resolver o problema proposto pelo projeto:

• Como o robô pode navegar até o centro da zona de entrega?
• Como o robô poderia parar de seguir a linha o mais perto possível do objeto grande?

Definindo o caminho da fábrica
Para criar o caminho ilustrado abaixo, os alunos precisarão de fita preta, marcadores, uma fita métrica, o Cuboide e um objeto grande para posicionar ao final da linha preta. As medidas dadas são apenas sugestões e podem ser seguidas sem muito rigor. No entanto, a solução de exemplo e o programa de solução são baseadas nessas medidas.

Solução de exemplo
A solução de exemplo combina as seguintes extensões:

• Base Motriz
• Motor médio – Base Motriz
• Sensor Ultrassônico – Base Motriz
• Sensor de cor para baixo – Base Motriz
• Sensor giroscópio – Base motor médio

Usando o sensor giroscópio
O sensor giroscópio deve estar completamente estático quando estiver sendo conectado ao bloco EV3 e durante a inicialização do bloco EV3. Se a leitura do ângulo do sensor giroscópio mudar enquanto a Base Motriz estiver parada, desconecte o sensor e conecte novamente.

Programa de Solução

Simplifique a aula:

• Trabalhando lado a lado com seus alunos para ajudá-los a descobrir como parar de seguir a linha quando o objeto grande for detectado
• Sugerindo que os alunos revisitem as aulas anteriores nesta unidade
• Permitindo que os alunos se movimentem em direção ao objeto grande sem seguir a linha
• Incentivando que os alunos aprendam entre si e ensinem uns aos outros

Leve esta aula a outro patamar:

• Desafiando os alunos a se moverem para frente exatamente 84 cm/33” depois de pegar o Cuboide e, então, usarem o sensor giroscópio para apontar o robô em direção ao círculo-alvo
• Usando uma fita de cor diferente daquela usada na aula cores e linhas

Lista de verificação de observação do professor
Crie uma escala que corresponda com suas necessidades, por exemplo:

1. Concluído parcialmente
2. Concluído completamente
3. Objetivos excedidos

Use os seguintes critérios de sucesso para avaliar o progresso dos seus alunos:

• Os alunos projetaram um robô que atende os requisitos das informações do projeto.
• Os alunos criaram uma solução criativa e consideraram múltiplas soluções.
• Os alunos trabalharam juntos como uma equipe para completar o desafio.

Autoavaliação
Faça com que cada aluno escolha o nível que ele sente que melhor representa seu desempenho

• Bronze: Fiz o melhor que pude em circunstâncias difíceis.
• Prata: Tive alguns acidentes no caminho, mas ainda assim completei uma das tarefas
• Ouro: Completei ambas as tarefas com resultados excelentes.
• Platina: Não só completei ambas as tarefas, mas também incluí recursos originais e eficientes.

Para integrar o desenvolvimento de habilidades da Área de Linguagens:

• Crie uma apresentação ou um vídeo destacando as funcionalidades e o desempenho de seu robô
• Crie uma apresentação explicando algumas funcionalidades importantes de seu programa

Nota: Isso tornará a aula mais longa.

Pode ser que os alunos que gostaram dessa aula fiquem interessados em explorar estes caminhos de carreira:

• Tecnologia da informação (Programação de Computadores)
• Fabricação e Engenharia (Pré-Engenharia)
• Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática (Engenharia e Tecnologia)