CHUYEcirc;N ĐỀ 3: LẬP TRIgrave;NH ĐIỀU KHIỂN ROBOT

HOẠT ĐỘNG CỦA GIAacute;O VIEcirc;N - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV bật nguồn của mocirc; higrave;nh robot đatilde; lắp raacute;p sẵn như trong hướng dẫn ở Bagrave;i 4. Sau đoacute;, GV bấm vagrave;o nuacute;t chuyển sang chế độ lập trigrave;nh.

- GV yecirc;u cầu HS thực hiện Hoạt động 1 SCĐ tr.38: Đọc, thảo luận để hiểu caacute;c lệnh cơ bản điều khiển động cơ DC của robot giaacute;o dục.

- GV yecirc;u cầu HS cho biết:

+ Quy định kết nối của caacute;c động cơ DC.

+ Cấu truacute;c cacirc;u lệnh vagrave; yacute; nghĩa, caacute;ch sử dụng cacirc;u lệnh để lập trigrave;nh điều khiển động cơ DC.

- GV nhấn mạnh để HS biết: động cơ DC coacute; thể vận hagrave;nh với tốc độ khaacute;c nhau với cugrave;ng một thocirc;ng số "tốc độ" đầu vagrave;o.

- GV giới thiệu, mục 1.b giuacute;p HS hiểu được nguyecirc;n liacute; chuyển động của robot khi kết hợp điều khiển hai động cơ DC với nhau.

- GV chia lớp thagrave;nh caacute;c nhoacute;m, yecirc;u cầu HS đọc thocirc;ng tin mục 1.b vagrave; thảo luận để xaacute;c định hướng chuyển động của robot trong caacute;c trường hợp sau:

+ Hai động cơ cugrave;ng xoay tiến với cugrave;ng một tốc độ.

+ Hai động cơ cugrave;ng xoaacute;y lugrave;i với cugrave;ng một tốc độ.

+ Động cơ M1 becirc;n traacute;i khocirc;ng xoay, động cơ M2 becirc;n phải xoay tiến.

+ Động cơ M2 becirc;n phải khocirc;ng xoay, động cơ M1 becirc;n traacute;i xoay tiến.

+ Cả hai động cơ cugrave;ng khocirc;ng xoay.

- GV giới thiệu, mục 1.c giuacute;p HS tigrave;m hiểu caacute;ch sử dụng caacute;c cacirc;u lệnh trong caacute;c robot để kết hợp điều khiển hai động cơ DC.

- GV yecirc;u cầu HS: Em hatilde;y phacirc;n tiacute;ch caacute;c trường hợp sau bằng caacute;c cacirc;u lệnh tiacute;ch hợp được gheacute;p dựa trecirc;n caacute;c cacirc;u lệnh điều khiển từng động cơ:

+ Cho động cơ traacute;i chuyển động, động cơ phải vẫn phải dừng lại.

+ Cho động cơ traacute;i chuyển động, động cơ phải vẫn đi lugrave;i.

+ Cho cả hai động cơ chuyển động nhưng vận tốc động cơ M1 nhỏ hơn vận tốc động cơ M2.

- GV cho HS đọc vagrave; phacirc;n tiacute;ch 2 viacute; dụ minh họa SCĐ tr.40:

+ Viacute; dụ 1: Cần điều khiển robot chuyển động từ vị triacute; A đến vị triacute; B vagrave; dừng lại.

+ Viacute; dụ 2: Điều khiển A đi đến B, sau đoacute; quay traacute;i vagrave; đi đến C rồi dừng lại.

- GV chốt lại caacute;c kiến thức HS cần ghi nhớ:

+ Động cơ DC sử dụng điện một chiều do pin cung cấp. Động cơ DC chỉ coacute; hai chiều xoay: chiều xoay từ traacute;i sang phải (tiến) vagrave; ngược lại.

+ Cacirc;u lệnh lập trigrave;nh điều khiển động cơ cần chuacute; yacute; hai tham số lagrave; chiều vagrave; tốc độ. Từ đoacute; giuacute;p chuacute;ng ta lập trigrave;nh robot di chuyển chiacute;nh xaacute;c theo mong muốn của người lập trigrave;nh.

+ Caacute;c cacirc;u lệnh tiacute;ch hợp của caacute;c robot vận hagrave;nh trecirc;n caacute;c cacirc;u lệnh lập trigrave;nh điều khiển động cơ giuacute;p cho việc lập trigrave;nh robot được đơn giản vagrave; dễ tiếp cận hơn.

- GV yecirc;u cầu HS thảo luận nhoacute;m đocirc;i vagrave; hoagrave;n thagrave;nh Cacirc;u hỏi củng cố kiến thức: Em hatilde;y viết cacirc;u lệnh điều khiển robot quay lại 180^o vagrave; đi tiếp.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc nội dung thocirc;ng tin mục 1, thảo luận vagrave; trả lời cacirc;u hỏi.

- HS lắng nghe GV hướng dẫn.

- HS ghi nhớ kiến thức.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Baacute;o caacute;o kết quả hoạt động vagrave; thảo luận

- GV mời đại diện HS trigrave;nh bagrave;y kết quả thảo luận.

- GV mời HS khaacute;c nhận xeacute;t, bổ sung.

Bước 4: Đaacute;nh giaacute; kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đaacute;nh giaacute;, nhận xeacute;t, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

1. Lập trigrave;nh điều khiển động cơ DC

a) Caacute;c cacirc;u lệnh điều khiển động cơ DC

- Caacute;c robot thường dugrave;ng hai động cơ DC độc lập lagrave; M1 vagrave; M2:

+ Động cơ lắp becirc;n traacute;i được kết nối với cổng M1.

+ Động cơ lắp becirc;n phải được kết nối với cổng M2.

- Caacute;c lệnh điều khiển động cơ DC:

b) Điều khiển robot chuyển động

- Đaacute;p aacute;n xaacute;c định hướng chuyển động của robot:

+ Robot sẽ di chuyển thẳng về phiacute;a trước.

+ Robot sẽ di chuyển lugrave;i về phiacute;a sau.

+ Robot sẽ di chuyển xoay về phiacute;a becirc;n traacute;i.

+ Robot sẽ di chuyển xoay về phiacute;a becirc;n phải.

+ Robot sẽ dừng lại.

c) Caacute;c cacirc;u lệnh lập trigrave;nh tiacute;ch hợp điều khiển robot chuyển động

- Cho động cơ traacute;i chuyển động, động cơ phải vẫn phải dừng lại.

- Cho động cơ traacute;i chuyển động, động cơ phải vẫn đi lugrave;i.

- Cho cả hai động cơ chuyển động nhưng vận tốc động cơ M1 nhỏ hơn vận tốc động cơ M2.

d) Viacute; dụ minh họa

- Viacute; dụ 1: Chương trigrave;nh điều khiển coacute; thể như sau:

- Viacute; dụ 2: Chương trigrave;nh điều khiển coacute; thể như sau:

- Cacirc;u hỏi (SCĐ - tr.41):

Chương trigrave;nh điều khiển coacute; thể như sau:

Bắt đầu chương trigrave;nh

Xoay traacute;i (100)

Đợi 0.5 giacirc;y

Xoay traacute;i (100)

Đợi 0.5 giacirc;y

Đi thẳng (150)

HOẠT ĐỘNG CỦA GIAacute;O VIEcirc;N - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yecirc;u cầu HS đọc vagrave; thực hiện Hoạt động 2 SCĐ tr.41: Đọc, thảo luận về cacirc;u lệnh điều khiển của động cơ servo vagrave; mocirc; higrave;nh ứng dụng hai động cơ servo.

- GV yecirc;u cầu HS tigrave;m hiểu thocirc;ng tin SCĐ vagrave; necirc;u cấu truacute;c cacirc;u lệnh, mocirc; tả yacute; nghĩa cacirc;u lệnh để lập trigrave;nh điều khiển động cơ servo.

- Để giuacute;p HS hiểu rotilde; nguyecirc;n liacute; hoạt động vagrave; cacirc;u lệnh lập trigrave;nh điều khiển động cơ servo, GV coacute; thể chuẩn bị trước chương trigrave;nh lập trigrave;nh động cơ servo vagrave; nạp sẵn vagrave;o robot để bật lecirc;n mocirc; phỏng cho HS một số trường hợp quay.

- Viacute; dụ, chương trigrave;nh mocirc; phỏng caacute;c trường hợp với động cơ servo được kết nối tới cổng 5 của bộ natilde;o:

- GV yecirc;u cầu HS đọc thocirc;ng tin mục 2.b, quan saacute;t Higrave;nh 9.5 SCĐ tr.42 vagrave; thực hiện nhiệm vụ: Em hatilde;y necirc;u cấu tạo của mocirc; higrave;nh caacute;nh tay robot hai bậc.

- GV yecirc;u cầu HS đọc vagrave; phacirc;n tiacute;ch viacute; dụ bagrave;i toaacute;n điều khiển caacute;nh tay robot hai động cơ SCĐ tr.42, 43.

- GV cho HS trao đổi cặp đocirc;i, yecirc;u cầu caacute;c nhoacute;m hiệu chỉnh lại chương trigrave;nh theo yecirc;u cầu: Caacute;nh tay robot khởi đầu ở vị triacute; 150 độ với tay gắp mở. Sau đoacute; hạ tay gắp xuống vị triacute; 90 độ, đợi 1 giacirc;y rồi đoacute;ng tay gặp lại. Nacirc;ng tay gắp lecirc;n một gắp 150 độ rồi mở tay gắp ra, đợi 0.5 giacirc;y vagrave; lặp lại quy trigrave;nh nagrave;y 5 lần.

- GV chốt lại kiến thức HS cần ghi nhớ:

+ Caacute;c lệnh điều khiển động cơ servo coacute; hai tham số bao gồm cổng kết nối vagrave; goacute;c. Cổng kết nối để cacirc;u lệnh điều khiển đuacute;ng động cơ servo đang kết nối với bộ natilde;o vagrave; goacute;c để xoay caacute;nh quạt servo đến vị triacute; mong muốn từ 0 đến 180 độ.

+ Caacute;nh tay robot bao gồm phần tay maacute;y vagrave; cơ cấu gắp, thường được ứng dụng trong nhiều quy trigrave;nh sản xuất cocirc;ng nghiệp.

- GV yecirc;u cầu HS thảo luận nhoacute;m 4 - 5 HS, hoagrave;n thagrave;nh Cacirc;u hỏi củng cố kiến thức SCĐ tr.43:

1. Em hatilde;y giải thiacute;ch yacute; nghĩa của hai lệnh Đợi 0.5 giacirc;y trong chương trigrave;nh ở Higrave;nh 9.6.

2. Em hatilde;y cho biết hai lệnh thiết lập tham số ban đầu của động cơ tại cổng 5 vagrave; 6 trong chương trigrave;nh ở Higrave;nh 9.6 coacute; thể thay đổi vị triacute; được khocirc;ng.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc nội dung thocirc;ng tin mục 2 vagrave; trả lời cacirc;u hỏi.

- HS chuacute; yacute; quan saacute;t, lắng nghe GV hướng dẫn.

- HS thảo luận nhoacute;m, hoagrave;n thagrave;nh cacirc;u hỏi củng cố kiến thức.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Baacute;o caacute;o kết quả hoạt động vagrave; thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời cacirc;u hỏi.

- GV mời HS khaacute;c nhận xeacute;t, bổ sung.

Bước 4: Đaacute;nh giaacute; kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đaacute;nh giaacute;, nhận xeacute;t, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

2. Lập trigrave;nh điều khiển động cơ servo

a) Caacute;ch điều khiển động cơ servo

- Lệnh điều khiển động cơ servo:

Xoay động cơ servo (cổng, goacute;c)

- Tham số:

+ Cổng (vị triacute; cổng I/O coacute; kết nối với động cơ)

+ Goacute;c (từ 0^o đến 180^o).

- Mocirc; tả yacute; nghĩa: Điều khiển động cơ servo coacute; kết nối tại cổng <cổng> xoay đến vị triacute; goacute;c <goacute;c> tiacute;nh theo độ,

b) Mocirc; higrave;nh caacute;nh tay robot điều khiển bởi hai động cơ servo

- Cấu tạo của mocirc; higrave;nh caacute;nh tay robot hai bậc bao gồm:

+ Phần tay maacute;y

+ Cơ cấu gắp đồ vật được điều khiển bởi hai động cơ servo: động cơ 1 điều khiển tay maacute;y nacirc;ng lecirc;n/ hạ xuống; động cơ 2 điều khiển đoacute;ng/ mở cơ cấu gắp.

c) Viacute; dụ bagrave;i toaacute;n điều khiển caacute;nh tay robot hai động cơ

- Chương trigrave;nh được viết bằng caacute;c lệnh matilde; giả:

- Higrave;nh 9.6 lagrave; đoạn chương trigrave;nh trecirc;n được viết trecirc;n phần mềm GaraBlock để điều khiển caacute;nh tay hai bậc của robot G-Robot:

- Đaacute;p aacute;n chương trigrave;nh được hiểu chỉnh lại:

- Cacirc;u hỏi (SCĐ - tr.43):

1. Hai cacirc;u lệnh "Đợi 0.5 giacirc;y" được thecirc;m vagrave;o nhằm mục điacute;ch điều khiển robot tạm dừng lại ở một số hoạt động để người sử dụng dễ quan saacute;t hơn. Cụ thể như sau:

+ Cacirc;u lệnh "Đợi 0.5 giacirc;y" ở vị triacute; thứ nhất giuacute;p robot tạm ngưng caacute;c hoạt động trong 0.5 giacirc;y sau khi đoacute;ng cơ cấu gắp vagrave; chuẩn bị nacirc;ng vật lecirc;n.

+ Cacirc;u lệnh "Đợi 0.5 giacirc;y" ở vị triacute; thứ hai giuacute;p robot tạm ngưng caacute;c hoạt động trong 0.5 giacirc;y trước khi đoacute;ng cơ cấu gắp vật.

2. Coacute; thể, vigrave; hai lệnh thiết lập vị triacute; của caacute;nh tay ở goacute;c 90 độ vagrave; trạng thaacute;i mở của cơ cấu gắp. Khocirc;ng ảnh hưởng đến caacute;c hoạt động được lập trigrave;nh của toagrave;n bộ caacute;nh tay robot 2 bậc.