9. kl tegi informaatika tunnis tutvust joont järgiva roboti programmeerimisega

Ülesanne sisaldas järgnevaid samme:

• Luua lülitit sisaldav programm selliselt, et lüliti asendit juhib värviandurilt saadav lugem.
• Programmeerida robot sõltuvalt lüliti asendist pöörama kas paremale või vasemale, hoidma end joone serval samal ajal edasi liikudes.
• Programmeerida roboti joonel liikumine lüliti abil võimalikult sujuvaks ning mõista, et programmis kaheasendilise lüliti kasutamine saab sujuvuse saavutamisel takistuseks. Sujuvaks ja ühtlasemaks liikumiseks tekib vajadus luua keerukama algoritmiga programm, mis ei kasuta kaheasendilist lülitiga juhtimist.

Tunniülesanne ja tööleht: Joonejärgija (algtase)

Lego EV3 kella projekt sai teoks eelmisel aastal ja ta töötab laitmatult siiamaani. Nüüd on aeg see eksperiment lõppenuks kuulutada ja komponendid lahti ühendada, et neile vastses ettevõtmises uus elu anda. Ideid selleks on küllaga.

Märkate piltidel erinevust? Arvutiklassi toodi lauad ja kapid, mida eile ei olnud veel. Käib nende kokkupanek ja paika sättimine. Lisanduvateks töödeks on veel laudade fikseerimine, kaabeldus ja uute arvutite ühendamine ning konfigureerimine.

Tänases 7. kl looduse tunnis toimus lõiming robootikaga, mille käigus õpilased said osaleda praktikumis. Esimest korda sai meie koolis teoks pikka aega ettevalmistatud kava viia robootika kooli ainetundidesse ning seeläbi rikastada ja kinnistada teiste ainevaldkondade õpieesmärke ja -tulemusi. Sammud selle eesmärgi täitumise poole liikumisel:

• HITSA-lt on taotletud ja saadud spetsiaalselt selleks otstarbeks vajalikke robootikaseadmeid.
• Vastavad uuendused on sisse viidud õppeainete ainekavadesse.
• Õpetajate koostöös on valminud tunnikavad ja töölehed.

Alates eesmärgi seadmisest ja seadmete kättesaamisest võttis meil eesmärgini jõudmine aega pool aastat. Sealjuures osutusid peamisteks raskusteks, mida oli vaja ületada:

• Kooli peahoone renoveerimisega seotud piiratud võimalused: õpetajate ja õpilaste eemalolek kooli teistes ajutistes õppehoonetes.
• Amortiseerunud arvutiklass ja sülearvutite puudumine.
• Kooli vana kodulehekülg ei pakkunud piisavalt funktsionaalsust koolielu erinevate valdkondade, sealhulgas robootika valdkonna presenteerimiseks.

Tänasel päeval oleme rõõmsalt tagasi oma renoveeritud koolimajas, mis sai valmis ning kuhu kolisime sisse 4. jaanuaril 2019. Täpselt samal päeval lansseerisime ka kooli uue kodulehe. Peatselt on meil valmimas uus arvutiklass täiesti uue sisustuse ja uhiuute arvutitega. Meil on ka klassikomplekt uusi sülearvuteid, mida hetkel põhiliselt kasutamegi, kuni arvutiklassi sisseseade saab lõplikult valmis.

Looduse-robootika praktikumis oli õpilaste väljakutseks:

• teostada mõõtmisi
• mõõtetulemused kanda tabelisse
• kinnistada mõõtetulemuste põhjal keha kiiruse, läbitud teepikkuse ja liikumiseks kulunud aja seoseid

Tunniülesanne ja tööleht: Liikumine, kiirus, mehaaniline töö

Õpilaste tagasiside oli väga positiivne ja kõlama jäi, et robootika ja looduse koosõppetund oli huvitav, põnev, kinnistas varem õpitut ning pakkus vaheldust.

Tänapäeva autod on otsast otsani elektroonikat ja juhiabisüsteeme täis. Üks esimesi turvalisusega seotud juhiabisüsteeme, mis leiutati, et vältida õnnetusi just auto tagurdamise ajal, on parkimisandur – teate küll, see piiksuv helisignaal, mis tagurdades aegajalt kostub. Teatavasti avaneb juhi vaateväli ikka ettepoole ning seljataha nägemine on üsnagi piiratud. Parkimisanduri ülesanne on anda juhile aegsasti teada tagurdusteele jäävast takistusest. Ta teeb seda piiksuva heli abil, mille intervall on seda kiirem, mida lähemale ilmub takistus. Just sellist süsteemi me EV3 kontrolleri ja ultraheli- ehk kaugusanduri abil luua kavatsesimegi. Kuid mis on kaugusanduril pistmist inimkõrvale kuuldamatu kõrgsagedusliku ultraheliga? Aga niipalju, et just seda heli andur välja kiirgabki ning mõõdab, millise ajanihkega heli ümbritsevatelt pindadelt tagasi peegeldub. Mida kauem läheb helil aega tagasipeegeldumiseks, seda kaugemal asub andurist mõõteobjekt. Samasugust põhimõtet looduses kasutavad näiteks nahkhiired kottpimedas koopas ringi lennates takistuste vältimiseks. Vahet on ainult niipalju, et nad teevad seda hulga vilunumalt, kui tehislikud süsteemid eales suudaks. Nahkhiirtele on see lisaks ellujäämiseks hädavajalik oskus ehk selles mõttes samuti turvalisusega seotud juhiabisüsteem.

Ülesanne:

• Programmeerida robot kuvama ekraanil jooksvalt kaugusanduri näitu.
• Sõltuvalt, mida lähemale kaugusanduri vaatevälja ilmub mingi objekt, anda üha kiirenevate helisignaalide abil sellest märku.

Edasijõudnutele:

• Programmeerida helisignaal vaikima ja tuled kustu, kui miski ei asu anduri vaateväljas lähemal kui 1 meeter.
• Muuta piiksumine pidevaks tooniks ja tuled punaseks, kui objekt on vaateväljas lähemal kui 5cm.

Tunniülesanne ja tööleht: Parkimisandur, kaugusmõõdik

Nagu piltidelt võib näha, pole me arvutiklass veel sisustatud, kuid oleme leidlikud ja kujundame oma töökoha olemasolevate asjade abil.

Sissejuhatus EV3 robootikasse:

• Teeme tutvust EV3 kontrolleriga.
• Loome bluetooth ühenduse kontrolleri ja sülearvutil jooksva LEGO Mindstorms tarkavara vahel.
• Õpime programmeerima kontrolleri ekraani, kõlarit ja tulesid.

Ülesanne:

• Programmeerida robot kuvama ekraanil avatud ja suletud silmi.
• Samaaegselt silmade pilgutusega programmeerida kontroller ütlema “Hello” ja “Good-bye”.
• Samaaegselt eelnevaga programmeerida kontroller vilgutama erivärvilisi tulesid.
• Programmeerida kontroller kuvama programmi lõpus ekraanile õpilase nime.

Tunnikava ja tööleht: Ekraan, heli, tuled