#LaboratoriaPrzyszłości- Majowe i czerwcowe zajęcia Koła Informatycznego dla klas IV-V i VI-VIII oraz zajęcia lekcyjne z wykorzystaniem nowoczesnych technologii

Majowe i czerwcowe zajęcia Koła Informatycznego

dla klas IV-V i VI-VIII oraz zajęcia lekcyjne z

wykorzystaniem nowoczesnych technologii.

Rok szkolny 2023/2024

W maju i czerwcu na Kole Informatycznym dla klas IV-V oraz VI-VIII, a także na zajęciach lekcyjnych z informatyki i techniki zajmowaliśmy się programowaniem robotów, modelowaniem 3D oraz drukowaniem naszych projektów.
Sterowaliśmy robotami SkriBot, wykorzystując aplikację tabletową SkriApp: roboty jeździły z zaplanowanego punktu A do punktu B, „wykreślały” przy tym różne figury, np. prostokąt, kwadrat, trójkąt – wymagało to od nas eksperymentowania z czasem związanym z obrotem robota. Używając wbudowanego chwytaka nasze SkriBoty przenosiły różne przedmioty. W zaplanowany sposób włączaliśmy i gasiliśmy ich diody świetlne, używając całej gamy dostępnych w aplikacji kolorów. Postanowiliśmy również zaprojektować i przetestować uniwersalny program do omijania różnej wielkości przeszkód. W tym celu skorzystaliśmy z dwóch czujników odległości, zamontowanych na każdym robocie, które za pomocą ultradźwięków określały nam niezależnie od siebie, odległość od przeszkody. Program działał w pętli – robot jechał w kierunku przeszkody i kiedy odległość od niej była mniejsza niż określona w programie, zatrzymywał się, następnie obracał w lewo o 90 stopni, jechał wzdłuż przeszkody przez pewien określony czas, potem znowu obracał się w prawą stronę w kierunku przeszkody, badając ponownie za pomocą czujników odległości dystans do przeszkody. Jeżeli ta odległość była ponownie mniejsza niż zdefiniowana w programie, robot w pętli skręcał w lewo, jechał ponownie wzdłuż przeszkody itd., aż do momentu, kiedy jego odległość od obiektu była większa niż określona w programie – wówczas przejeżdżał koło przeszkody, omijając ją. Program przetestowaliśmy na szerszej i węższej przeszkodzie, i zadział prawidłowo. Zatem nasza koncepcja omijania przeszkód o różnej szerokości się sprawdziła. Musimy jeszcze popracować nad bardziej precyzyjnym skrętem robota.
Programowaliśmy również robota humanoidalnego JD Humanoid, a także nim sterowaliśmy. Na zajęciach skupiliśmy się głównie na umiejętnościach robota, takich jak: rozpoznawanie kolorów i twarzy oraz rozpoznawanie komend głosowych, wydawanych robotowi. Komendy głosowe wydawaliśmy w języku angielskim. Były to zarówno polecenie z gotowej listy poleceń: „idź do przodu”, „zatrzymaj się”, „idź do tyłu”, „obróć się w lewo” itd., jak i polecenia, które sami definiowaliśmy w tworzonym przez siebie programie. Robot po rozpoznaniu jednej z kilku zdefiniowanych przez nas komend, wygłaszał wprowadzone przez nas zdanie w języku angielskim lub wykonywał ukłon, czy też gest ręką lub po prostu szedł do przodu, lub obracał się. Było to dla nas ciekawe doświadczenie, bo zauważyliśmy, że do poprawnego rozpoznawania komend głosowych, potrzeba względnej ciszy, a więc trochę inaczej, niż w przypadku człowieka, któremu szum oraz inne niezbyt głośne dźwięki w otoczeniu, mniej przeszkadzają w rozpoznawaniu poleceń głosowych. W podobny sposób tworzyliśmy program do śledzenia kolorów (np. czerwonego) oraz rozpoznawnia i śledzenia twarzy. Program w zależności od koloru czy rozpoznania twarzy, powodował wykonywanie określonych czynności przez naszego robota. Tutaj z kolei duże znaczenie miało odpowiednie oświetlenie w otoczeniu naszego robota. Uczyliśmy też JD Humanoid nowych kolorów, które potem poprawnie rozpoznawał. W tym celu, w module kamery wykorzystywaliśmy specjalną opcję do zdefiniowania nowego koloru. Młodsi uczniowie posługiwali się głównie prostszym środowiskiem programowania – RoboScratchem do tworzenia prostych liniowych programów, starsi wykorzystywali środowisko Blockly, w którym można było używać warunków logicznych, a najstarsi próbowali swoich sił w środowisku edytora tekstowego języka skryptowego JavaScript, poznając działanie różnych jego komend. Programowaliśmy i sterowaliśmy robotem w dedykowanym środowisku programistycznym ARC, które jest dość złożone i wymaga od nas jeszcze wiele pracy: dalszego poznawania go i eksperymentowania z robotem i jego interakcjami z oprogramowaniem, abyśmy jeszcze lepiej mogli w przyszłości wykorzystywać różne umiejętności naszego humanoidalnego robota, w tym jego wbudowaną, sztuczną inteligencję.
W ostatnich miesiącach bieżącego roku szkolnego tworzyliśmy również różne projekty 3D i je drukowaliśmy. Były to np. modele mebli (krzesła, ławy, stoły, fotele, kanapy, szafki itp.) przeznaczone z kolei do projektów naszego pokoju czy domu, które także były projektowane. Uczniowie także opracowywali w 3D Builderze swoje własne projekty.
Tworzyliśmy również swoje własne gry w środowisku mBlock (np. gra platformowa „Crab” z rozbudowanym menu, w którym kraby walczyły ze sobą o terytorium). Podczas tworzenia gier uczniowie wykorzystywali różne poznane wcześniej bloczki z poleceniami środowiska mBlock oraz kontrolery CyberPi wraz z dołączanymi do nich czujnikami.
Zajęcia z robotyki i modelowania 3D były prowadzone z klasami: VB, VC, VIA, VIIIC.
Na zajęciach Koła Informatycznego oraz zajęciach lekcyjnych wykorzystywaliśmy sprzęt zakupiony w ramach projektu #LaboratoriaPrzyszłości.