Архив Галактики

Простые задачи на отработку алгоритмических структур с применением роботов

Lisacs's blog / 30.03.2015

Для работы на на конференции "Весенние интернет-каникулы 2015" публикую подборку задач на отработку применения основных алгоритмических структур на уроках робототехники.

1. Задания на ожидание ответа от датчиков
1.1. Организуйте движение робота до препятствия, используя ультразвуковой датчик.
1.2. Пусть робот начинает движение по хлопку, затем движется вперед до тех пор, пока не услышит следующий хлопок.
1.3. Скомбинируйте 1 и 2 задание. Движение робот начинает по хлопку, а останавливается у препятствия.
1.4. Пусть робот движется до тех пор, пока не «увидит» черную полосу, затем остановится у черной полосы и издаст звук «завершения движения»
1.5. Организуйте прямолинейное движение робота по нажатию датчика касания (робот от вас уезжает), затем по хлопку – разворот и обратное движение (робот к вам приближается), окончание движения по нажатию датчика касания.
1.6. Пусть робот двигается вперед до тех пор, пока не упрется в препятствие (поставьте датчик касания соответствующим образом), затем робот должен отъехать от препятствия, развернуться.
1.7. Движение робота в лабиринте из черных полос или препятствий-стен (коробок). Этот лабиринт вам известен, вы его видите. Т.е. направление поворотов вам известно. Создайте линейную программу из блоков движения и блоков «ожидание».

2. Задания на ветвление
2.1. В зависимости от освещения при запуске программы робот покажет изображение «сплю» или «бодрствую».
2.2. Пусть робот движется вперед в течение 2х секунд, затем оценивает расстояние до препятствия, если препятствие далеко (дальше 20 см, например) – издает звук «движение возможно» (найдите любой соответствующий звук), если расстояние до препятствия меньше 20 см, то звук «стоп». Продлите программу и напишите еще три таких же блока команд.
2.3. Пусть робот движется вперед несколько секунд, затем, если количество оборотов больше пяти – показывает на экране радостную рожицу, если количество оборотов меньше пяти, то рожица будет грустная.
2.4. Поставьте датчик расстояния сбоку от направления движения. Поставьте робота к препятствию, пусть в зависимости от расстояния (больше или меньше 15 см) до стены, робот повернет к стене и подъедет на один оборот или отвернет от стены и отъедет на один оборот.
2.5. Используя датчик света, организуйте движение робота таким образом, чтобы он если «видит» белый цвет, то поворачивал левым мотором, а если видит черный цвет, поворачивал правым мотором.

3. Задания на цикл
3.1. Организуйте движение вперед на один оборот, остановка, звук. Пусть робот проделает эти действия
а) пять раз (в цикле); б) в течение 10 секунд; в) робот выполняет действия до тех пор, пока не будет нажат датчик касания или не будет достигнуто определенное расстояние до препятствия.
3.2. Заставьте робота проехать по траектории «квадрат» или другой правильный многоугольник. После каждого поворота пусть робот «отмечается» - издает какой-либо звук. Исследуйте разные возможности поворота робота (на двух моторах) – при работе сразу двумя моторами или одним. Поэкспериментируйте и найдите наиболее точный поворот на 90 градусов
3.3. Объезд препятствия: подъехать к препятствию, остановиться, повернуть, снова двигаться вперед.
3.4. Организуйте движение робота так, чтобы он двигался по робототехническому столу или классу не натыкаясь на препятствия.
3.5. Используйте датчик касания или гироскоп. Пусть робот доедет до стены а) упрется датчиком касания в стену; б) «заедет» на стену колесами (изменит угол наклона). Затем отъедет от стены, повернет на 90 градусов, вновь поедет вперед до стены. Такое движение организуйте в течение 1 минуты.

4. Другие задания
4.1. Имитируйте поведение существ, у которых температура тела и их активность зависит от окружающей среды, например, ящерицы. Пусть робот движется, когда на него светит яркий свет, а при отсутствии света замирает. Можно поставить мощность моторов в зависимость от освещенности.
4.2. Поставьте датчик касания и датчик расстояния по разные стороны робота. Организуйте движение робота таким образом, чтобы двигался вперед до препятствия, затем ехал назад до встречи с препятствием, между этими командами можно поставить поворот.
4.3. Организуйте движение робота вдоль стены. Используйте решение из задания 3.4
4.4. Имитируйте работу системы безопасной парковки автомобиля. Поставьте два «автомобиля», своего робота заставьте выполнить параллельную парковку между этими автомобилями. При приближении препятствия менее чем на 10 см (например) робот должен издать сигнал и показать расстояние на экране.
4.5. Организуйте движение робота по черной линии. Используйте решение задачи 3.5.
4.6. Создайте робота, который может ориентируясь по любым датчикам, по вашему выбору, выйти из любой точки любого лабиринта.
4.7. Создайте робота, который «чувствует», что скоро упадет со стола и останавливается. Используйте один или несколько датчиков касания прижатых к столу в начальном состоянии или датчики расстояния, направленные вниз.

При подготовке задач я использовала следующие книги:

Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику
Филиппов С.А. Робототехника для детей и их родителей