Rating: 0/5 (0 Votes)

Esittely

Roboquest

Miten robotit tietävät, miten ja mihin niiden pitäisi liikkua? Johdatuksena ohjelmointiin ja robotiikkaan suunnittelette oppilasrobotin, joka suorittaa muiden oppilaiden suunnittelemia komentosarjoja. Tämä harjoitus on suunniteltu suoritettavaksi ilman teknisiä apuvälineitä tai aiempaa ohjelmoinnin osaamista.

 

Suunnittelutehtävä

Robot2

Tässä harjoituksessa:

-Opit ohjelmistollisen ajattelun perusteita ja sen, että robotin toimintaa ohjaa aina ihmisen suunnittelema komentosarja.

-Suunnittelet oppilasrobotin, joka osaa liikkua luokassa ja väistellä esteitä.

-Opit, mitä komentosarja tarkoittaa ja kuinka ihmisen suunnittelema koodi määrittää robotin liikkeet.

 

Suunnitteluprosessi

    1. Muodostakaa kahdenhengen ryhmät

 2. Määritelkää robotin liikkumisen alku- ja päätepisteet (esim. luokan ovelta ikkunoille). Tämän jälkeen suunnitelkaa tarkemmin reitti, jota pitkin robotin pitäisi liikkua. Aloittakaa helpolla reitillä. Opettaja voi auttaa teitä ensimmäisen radan suunnittelussa.

3. Tutustukaa ”tiedostot” -osiossa olevaan liikkumisalgoritmiin, jonka avulla suunnittelette robottien liikkumisen komentosarjat. Muistakaa, että robotin tarkoitus on väistellä edessä olevia esteitä! Koodareina teidän täytyy olla tarkkana, sillä robotit noudattavat vain ja ainoastaan niille määrättyjä komentosarjoja, ja robotit toteuttavat kirjaimellisesti vain niille annettuja käskyjä. Suunnitelkaa liikkumisalgoritmin avulla, millaisella komentosarjalla robottinne pääsee ilman törmäilyä tavoiteltuun maaliin, jonka päätitte kohdassa 2.

4. Nyt on aika kokeilla komentosarjaanne! Yksi oppilaista toimii koodarina, joka ohjeistaa toista oppilasta liikkumaan ryhmänne suunnitteleman liikkumisalgoritmin mukaisesti. Toinen oppilaista on siis robotti, joka toteuttaa koodarin suunnittelemaa liikkumiskomentosarjaa. Olkaa tarkkoja, robotti voi suorittaa vain ja ainoastaan ne käskyt, joita koodari suunnitelman mukaisesti antaa!

5. Miten robotin liikkuminen sujui?

6. Mikäli robottinne ajautui ongelmiin (esimerkiksi törmäsi esteisiin, tai ei seurannut toivottua reittisuunnitelmaa), ryhmänne täytyy tutkia komentosarjanne. Kun ryhmänne on etsinyt ja löytänyt mahdolliset virheet robotin komentosarjasta, kokeilkaa komentosarjaanne uudestaan. Ryhmänne tulee testata robotin liikkumista ja komentosarjaanne niin kauan, kunnes robotti suorittaa sille suunnitellun radan ongelmitta. Voit pyytää mahdollisten ongelmien ratkomisessa apua luokkatovereilta tai koko luokalta, jotta ryhmänne suunnitelma ja komentosarja saadaan toimimaan.

7. Kun saitte robotin liikkumaan komentosarjallanne tahtomaanne pisteeseen, onnitelkaa itseänne! Voitte nyt suunnitella vaativampia ratoja robotillenne, tai voitte vaihtaa ryhmien kesken komentosarjojanne ja testata toimiiko muiden suunnitelmat myös teidän robotin kanssa.

 

Johtopäätös

Kun kaikki ryhmät ovat saaneet suunniteltua toimivan komentosarjan robotin liikuttamiseksi, keskustelkaa luokan kesken:

-Mitä opit ohjelmoinnista ja komentosarjoista?

-Miten robotti tiesi, mihin sen pitää liikkua?

-Mikä oli vaikeaa, ja mikä helppoa?

Olette nyt valmiit siirtymään seuraavalle tasolle ja suorittamaan ”Miten robotti liikkuu” -harjoitusten osaa 2. Jos ihminen voi määrittää tarpeeksi tarkan ja hyvän komentosarjan, osaako robotti tehdä mitä vain?

Oppimistavoitteet

  • Oppilaat oppivat, miten suunnitella täsmällinen ja toimiva komentosarja robotille
  • Oppilaat oppivat, miten komennot ja algoritmit määrittävät robottien toimintaa ja liikettä
  • Oppilaat oppivat, miten suunnitellaan liikkumiskomentosarja robotille yhteisöllisesti