Fabriksroboten

1. Förbered

• Läs igenom elevmaterialet i EV3 Classroom App.
• Samla information om vilka uppgifter som autonoma hjulrobotar utför i fabriker och lagerbyggnader.
• Det behövs svart tejp, tuschpennor, ett måttband och ett stort föremål för att skapa en fabriksbana i den här lektionen.
• Vi rekommenderar att eleverna har slutfört de andra lektionerna i den här enheten innan de börjar med den här utmaningen.
• För att kunna slutföra den här lektionen måste eleverna ha byggt körningsbasen, vilket tar ca 30 minuter.
• Om inte en dubbellektion är inbokad i schemat bör du planera flera sessioner för den här lektionen.

Del A

2. Engagera (10 minuter)

• Använd idéerna i avsnittet Starta en diskussion nedan, för att få eleverna att diskutera lektionsinnehållet.
• Dela in eleverna i par.

3. Utforska (35 minuter)

• Låt eleverna brainstorma fram idéer för att utöka körningsbasen så att den plockar upp kuben och släpper den i mitten av målcirkeln (dvs. ”avlämningszonen”).
• Uppmuntra dem att skapa flera prototyper, för att utforska både bygg- och programmeringsaktiviteter.
• Ge eleverna tid att bygga och testa sina lösningar.

Del B

4. Förklara (10 minuter)

• Starta en diskussion om robotens huvudfunktioner för att följa linjen och stanna framför ett stort föremål.

5. Utveckla (35 minuter)

• Låt eleverna brainstorma fram idéer för att utöka körningsbasen, så att den följer linjen och stannar så nära ett stort föremål som möjligt.
• Låt dem fortsätta att arbeta med robotarna tills de klarar utmaningen.
• Glöm inte att avsätta tid för att plocka undan.

6. Utvärdera

• Ge återkoppling kring varje elevs prestation.
• Utvärdera hur kreativa lösningarna är och hur bra gruppens samarbete fungerade.
• Du kan förenkla processen genom att använda utvärderingsmatrisen.

En av uppgifterna för autonoma hjulrobotar i LEGO^® fabriken är att flytta lådor mellan de olika arbetsstationerna. De fullständigt autonoma robotarna hittar själva fram till en lämplig laddstation när batteriet börjar ta slut. De utför sina uppgifter effektivt, utan att krocka med väggar, människor eller andra robotar.

Använd följande frågor för att få eleverna att diskutera hur körningsbasen skulle kunna utföra liknande uppgifter som robotarna i LEGO fabriken:

• Tror du att körningsbasen kan användas för att utföra liknande uppgifter som robotarna i LEGO fabriken?
• Vilken av utökningarna från de tidigare lektionerna skulle kunna användas för sådana uppgifter?

Projektbeskrivning
Designa och bygg utökningar till körningsbasen, och programmera den att:

• Plocka upp kuben, förflytta den till en punkt så nära målcirkeln som möjligt och släppa den där.
• Upptäcka och följa linjen, och stanna så nära det stora föremålet som möjligt utan att nudda det.

Öppna lösningar
Det här projektet är utformat för att varje grupp ska kunna hitta en unik lösning. Använd följande frågor för att hjälpa grupperna att brainstorma fram förslag för att klara uppdraget enligt projektbeskrivningen:

• Hur kan man få roboten att navigera till avlämningszonens mitt?
• Hur kan man få roboten att sluta följa linjen så nära ett stort föremål som möjligt?

Skapa fabriksbanan
För att skapa den bana som visas nedan behöver eleverna tillgång till svart tejp, tuschpennor, måttband, kuben och ett stort föremål att placera vid slutet av den svarta linjen. De angivna måtten är endast förslag och kan modifieras. Exempellösningen och lösningsprogrammet baseras dock på de angivna måtten.

Exempel på lösning
I lösningsexemplet kombineras följande utökningar:

• Körningsbas
• Medelstor motor – Körningsbas
• Ultraljudssensor – Körningsbas
• Färgsensor ner – Körningsbas
• Gyrosensor – Körningsbas

Använda gyrosensorn
Gyrosensorn måste vara helt stilla medan den ansluts till EV3-enheten, och även medan EV3-enheten startas. Om gyrosensorns vinkelvärden ändras medan körningsbasen är stilla ska du koppla bort sensorn och sedan ansluta den igen.

Lösning – program

Förenkla lektionen genom att:

• Hjälpa eleverna att lista ut hur man får körningsbasen att sluta följa linjen när ett stort föremål upptäcks
• Föreslå att eleverna tänker tillbaka på de föregående lektionerna i den här enheten
• Låta eleverna få körningsbasen att åka mot det stora föremålet utan att följa linjen
• Uppmuntra att eleverna sporrar och lär sig av varandra

Ta lektionen till nästa nivå genom att:

• Utmana eleverna att få körningsbasen att plocka upp kuben, åka framåt exakt 84 cm och sedan använda gyrosensorn för att vända sig mot målcirkeln
• Använda tejp med en annan färg än den som användes i lektionen Färger och linjer

Observationschecklista för läraren
Skapa en lämplig skala, till exempel:

1. Delvis genomfört
2. Helt genomfört
3. Genomfört över förväntan

Använd följande kriterier för att utvärdera elevernas prestationer:

• Eleverna utvecklade en robot som uppfyller kraven enligt projektbeskrivningen.
• Eleverna kom på kreativa lösningar och övervägde flera alternativ.
• Eleverna samarbetade för att slutföra utmaningen.

Självutvärdering
Låt eleverna välja den nivå som de tycker bäst motsvarar deras individuella prestationer.

• Brons: Jag gjorde mitt bästa för att slutföra uppdraget under svåra förhållanden.
• Silver: Några små missöden inträffade men jag slutförde ändå en av uppgifterna.
• Guld: Jag slutförde båda uppgifterna med perfekt resultat.
• Platina: Jag slutförde båda uppgifterna, men lade också till egna bra funktioner.

För att integrera språkfärdighetsutveckling kan du:

• Skapa en presentation eller en film där robotens funktioner och prestation beskrivs
• Skapa en presentation som beskriver viktiga egenskaper i programmet

Obs: Det här gör att lektionen tar längre tid.

Elever som uppskattar den här lektionen kanske är intresserade av att utforska följande yrkesområden:

• Informationsteknik (programmerare)
• Tillverkning och konstruktion (ingenjör)
• Naturvetenskap, teknik, ingenjörskonst och matematik (konstruktör, tekniker, ingenjör)