Прежде чем начать разговор о том, зачем Прокубикам датчик линии, необходимо вспомнить из чего состоят Прокубики. Образовательный комплекс Прокубики (расширенной версии) состоит из трех неотъемлемых частей:
Робота-исполнителя;
Пульта для программирования робота;
Прокубиков — программирующих кубиков, из которых составляется алгоритм действий робота. Для этого кубики последовательно размещают в ячейках пульта.
Зачем датчики роботу
Датчиками или сенсорами (от английского sense — чувства) называются специальные устройства, которые позволяют роботу «ощущать» окружающий мир. Сенсоры — это органы чувств робота.
Некоторые датчики можно условно сравнивать с органами чувств человек. В то же время, есть сенсоры намного более специфические. Двумя такими датчиками оборудован и робот-исполнитель из образовательного комплекса Прокубики.
Датчик линии
Как можно догадаться из названия, датчик линии робота-исполнителя Прокубиков нужен для взаимодействия с линией. Под линией здесь понимается контрастная темная полоса на поверхности, по которой перемещается робот. Такие линии уже давно стали простым и эффективным способом позиционирования роботов в пространстве.
Линия задает определнную траекторию движения робота. Это своеобразный рельс, по которому он движется. Чтобы четко двигаться вдоль этого «рельса» робот-исполнитель использует датчик линии. Он расположен на нижней поверхности робота и направлен вниз.
Датчик линии состоит из двух типов элементов:
Инфракрасных светодиодов, которые подсвечивают как фонари поверхность, по которой перемещается робот-исполнитель Прокубиков;
Инфракрасных фотоприемников, которые различают яркость света, отраженного от поверхности пола или игрового поля.
С помощью датчика линии, робот вычисляет различные яркости поверхности. Так он может судить находится он над линией или сместился на пустое пространство.
Помимо аппаратной части — датчика линии, распознающего отраженный свет — робот оснащён специальным программным обспечением. Это ПО интерпретирует полученную от датчика линии информацию и двигает робота плавно вдоль линии. Робот-исполнитель движется вдоль линии непрерывно, пока не достигнет перекрёстка. После чего, команда «движение по линии» считается выполненной и пульт переходит к следующей, если такая есть.
Для того, чтобы робот-исполнитель из Прокубиков начал движение вдоль линии, в пульт необходимо разместить соотвествующий кубик-команду — «движение по линии».
Кубики «Движение по линии»
Когда пульт встречает такой программирующий кубик в последовательности алгоритма, он включает режим движения вдоль линии робота. И отключает его только тогда, когда датчик линии наткнется на перекресток (Т- или Х-образный).
Обратите внимание! Если в момент начала движения под датчиком линии нет, робот-исполнитель совершит очень короткое движение. После чего решит, что линия закончилась. Это значит, что решая алгоритмические задачи с линией, необходимо представлять, где остановится робот, перед тем как перейти к команде движение по линии.
Что делать, если роботу необходимо совершить проезд по линии, а на пути есть перекресток. В таком случае в алгоритме движения должны идти подряд две команды «движение по линии». Так робот-исполнитель преодолеет первый участок до перекрестка и второй участок после него.
Датчик линии робота-исполнителя из образовательного комплекса Прокубики распознаёт различные линии. Например, можно легко создать линию на поверхности, просто наклеив на нее черную изоленту. Или нарисовать черной крской или маркером траекторию на ватмане.
Однако для более удобной и системной работы в Лаборатории электроники и робототехники разработаны специальные игровые поля.
Ариадна вручает Тесею нить
Например, поле «Тесей» по мотивам древнегреческого мифа о сыне афинского царя Эгея Тесее. Тесей получил от царицы Ариадны клубок ниток и разматывал их в лабиринте Минотавр. Позже, двигаясь вдоль этих нитей он смог выбраться наружу.
Поле состоит из переплетающихся линий, которые образуют кривые и перекрестки. Игроки выполняют различные задачи, связанные с движением по линии. Например, им необходимо составить алгоритм движения робота-исполнителя вдоль линии из точки А в точку Б. При чем сделать это, пройдя через минимальное количество перекрестков.
Такие поля комплектуются наборами заданий специально разработанных для решения задач по движению вдоль линии.
