Programma di Robotica[LEGO EV3]

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Sergio Ferrante
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1 Programma di Robotica[LEGO EV3] Target: 1. Alunni ultima classe scuola media inferiore per i quali sia possibile compiere un lavoro di potenziamento delle abilità per i livelli di eccellenza didattica raggiunti 2. Alunni primo biennio scuola media superiore ad indirizzo tecnico-professionale 3. Alunni primo e secondo biennio scuola media superiore ad indirizzo liceale Prerequisiti: programmazione livello base delle APP Obiettivi: Introdurre gli studenti a: programmare robot mobili applicare concetti di fisica, geometria e matematica per definire il movimento di un robot pianificare un percorso utilizzando conoscenze di geometria ed i feedback provenienti dai sensori interpretare i feedback provenienti dai sensori, calcolare i valori di soglia di alcune grandezze fisiche, definire percorsi logici condizionali comprendere il concetto di Sistema e di Sistema di analisi processo sperimentale documentare e spiegare i risultati dei test Contenuti: 1. Configurazione (2) Installazione software e configurazione ambiente di lavoro Connessione del robot e test iniziali Hardware/Software/Firmware 2. Attachments :Costruire un robot con attachments di base (9) Robot design Attachments passivi ed alimentati Sensori e motori Istruzioni elementari di un robot: rilevare ed agire (sensing and doing) Preview di programmazione 3. Movimento (12) Movimento lineare: forward e backward Movimento circolare: rotazione 4. Sensori e moto (12) Leggere i valori dal campo per definire il movimento Rilevare i valori letti dai sensori e usarli per individuare le azioni da intraprendere 5. Programmazione (12) Elementi di programmazione Istruire il robot tramite code blocks

Alunni primo biennio scuola media superiore ad indirizzo tecnico-professionale 3.

2 Activity 1. Ahead Full Speed L attività guida gli studenti passo dopo passo attraverso l impostazione dell'ambiente di sviluppo, un primo esempio di programmazione di un robot e l'esecuzione dei movimenti di base 2. Right Face Activity costruzione diversi programmi che producono ciascuno un diverso tipo di movimento/rotazione. 3. Wheels and Distance L attività guida gli studenti ad indagare sul rapporto tra le dimensioni delle ruote e la distanza coperta dai robot 4. Measured Turns Investigation, L attività coinvolge gli studenti in un'indagine del rapporto tra geometria, gradi di libertà, e la quantità di moto di un robot 5. Clap On, Clap Off Activity. L attività introduce gli studenti ai sensori, in particolare al sensore del suono. Gli studenti sono guidati passo passo attraverso il processo di ricerca e valutazione del valore di soglia di una grandezza e allo sviluppo di diversi programmi che controllano il comportamento del robot attraverso il sensore sonoro 6. Frequency and Amplitude Exploration L attività coinvolge gli studenti in un'indagine della le proprietà di un onda sonora, e quali sono le proprietà dell'onda sonora che il sensore è in grado di distinguere. 7. The Follow the Guidelines Activity programmazione del robot, ed eseguire la linea di base seguente programma. 8. The Obstacle Detection Activity programmazione del robot di rispondere a due diversi tipi di stimoli sensoriali. 9. The Get in Gear Activity gestione degli ingranaggi, eseguendo programmi specifici e osservando le differenze create dai diversi rapporti di trasmissione. 10. The Gears and Speed Investigation L attività coinvolge gli studenti in una ricerca quantitativa della relazione tra il rapporto di trasmissione e la velocità del robot. Strumenti: kit LEGO EV3 cavi USB per l upload dei programmi al robot 1 computer per ogni due studenti copia di LEGO MINDSTORMS Edu programming software

base 2. Right Face Activity costruzione diversi programmi che producono ciascuno un diverso tipo di movimento/rotazione. 3.

3 Durata: 47 ore Didattica 2 ore Valutazione competenze ingresso 1 ora Test valutazione corso Programma di Robotica[Arduino] Target: 1. Alunni ultima classe scuola media inferiore 2. Alunni primo biennio scuola media superiore Prerequisiti: programmazione livello base delle APP Il mondo di Arduino Configurazione dell ambiente di lavoro Tempi 3h difficoltà *** conoscenza della simbologia elettrica/elettronica; conoscenza e modalita' di utilizzo dei vari componenti elettrici usati per la realizzazione dei circuiti elettrici.

Alunni primo biennio scuola media superiore Prerequisiti: programmazione livello base delle APP Il mondo di Arduino Configurazione

4 Lampada miscela colore Realizzazione di una lampada che cambia colore in base alle condizioni esterne Tempi 3h difficoltà ** conoscenza del funzionamento di un led; conoscenza del funzionamento del sensore fotoresistenza Tecniche della comunicazione: concetto di trasmissione seriale e parallela; confronto tra le diverse tipologie di trasmissione; errori nelle comunicazioni costanti; variabili; bit; Theremin Realizzazione di un theremin comandato dalla luce Tempi 3h difficoltà ** conoscenza del funzionamento di un piezo; conoscenza del funzionamento di un sensore analogico fisica: concetto di frequenze e periodo; output; input; selezione; ciclo while; bit; Utilizzare le reti e gli strumenti informatici e nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare

variabili; bit; Theremin Realizzazione di un theremin comandato dalla luce Tempi 3h difficoltà ** conoscenza del funzionamento di un piezo; conoscenza del funzionamento di un sensore analogico

5 Musicista digitale Realizzazione di una tastiera musicale Tempi 6h difficoltà **** conoscenza del funzionamento di una resistenza; conoscenza la differenza tra circuito serie e parallelo matematica: concetto di connettivi logici; la congiunzione logica, in logica booleana AND la disgiunzione inclusiva in logica booleana OR la disgiunzione esclusiva o, in logica booleana XOR, negazione "non", in logica booleana NOT, l'implicazione logica se... allora... array; if()..else; comunicazione seriale; Girandola motorizzata Realizzare una girandola colorata utilizzando un motore Tempi 6h difficoltà **** conoscenza del ruolo di un transistor; conoscenza del ruolo di un dissipatore; elettrotecnica: concetto di tensione; concetto di corrente; concetto di potenza; concetto di energia; funzioni; eventi;

logica booleana NOT, l'implicazione logica se... allora... array; if().

6 KNOCK LOCK Realizzare una serratura per tenere lontano gli ospiti indesiderati Tempi 6h difficoltà ***** conoscenza del significato di massa elettrica; conoscenza dell uso di una lamina di metallo come sistema di massa; elettronica: concetto di connettore; concetto di servomotore; concetto di soglie; concetto di segnale digitale; contatore; comunicazione seriale; realizzare una funzione;; Durata: 27 ore Didattica laboratoriale 2 ore Valutazione competenze ingresso 1 ora Test valutazione corso

connettore; concetto di servomotore; concetto di soglie; concetto di segnale digitale; contatore; comunicazione seriale;

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