Неделя 2

Итоги соревнований побудили нас срочно смотреть ardublock, но он нам не понравился. Текст читать удобней, он не такой громоздкий, а еще этот неоднозначный русский перевод. В воскресенье после ужина обычно проходит собеседование или дополнительное тестирование детей по тем направлениям, которые они выбрали на новую неделю. В итоге к нам в группу записался только один мальчик и поскольку предыдущим курсом у него был RobotC, т.е. текстовое программирование, м ы ему предложили вместе с нами влиться в группу "программирование на микроконтроллерах", поскольку среда разработки общая Arduino IDE, то он согласился.

День первый

Группа микроконтроллеров оказалось очень большой - 15 человек плюс один ScratchDuinoвец, три преподавателя (через пару дней подъехал четвертый). В этой группе собрались ребята с 6 по 10 класс. Три человека создавали свои творческие проекты, остальные впервые знакомились с микроконтроллерами. Руководила процессом обучения Наталья Генадьевна Тен, выпускница ИТМО, а мы встревали иногда со своими идеями и предложениями. Первый день посвятили изучению Arduino и составлению простейших схем на макетной плате: помигать светодиодом, написать SOS светодиодом, сделать светофор на 3 разноцветных светодиодах. Поигрались с RGB светодиодом, получили разные цвета.

День второй

Начали с простых цифровых датчиков - датчик наклона (tilt). Выполняли задания: по датчику наклона зажечь светодиод, по датчику наклона зажечь 3 светодиода по очереди, по двум датчикам наклона зажечь 2 из 4 датчиков, соответствующие плоскости. Попробовали подключить к tilt-датчику пьезоакустическим динамик, поиграли простые мелодии. Перешли к ШИМ модуляции - посмотрели три яркости светодиода, медленное загорание, ну и подключили ко всему этому кнопку, каждое нажатие которой делала светодиод ярче. А вечером команда преподавателей начала паять оптопары для учащихся, потому как оптопар как и времени было мало, поэтому решили детям этот процесс не доверять.

День третий

Настало время работать с двигателями, но собирать тележки - это потратить большое количество времени, поэтому было принято решение изучить управление двигателями на примере уже готовых платформ ScratchDuino. Это оказалось очень удачным решением, поскольку ре разработкибята посмотрели на платформу другими глазами. Потом когда собирали свои устройства, они очень часто приходили к мысли, что платформа более надежное устройство, чем то что они собирали самостоятельно. Я сделала беглый обзор трех сред программирования на которых можно программировать под платформу: ScratchDuino, ArduBlock и Arduino IDE. Посмотрели работу с serialport и аналоговыми датчиками. Последовали классические задачи на программирование: езда по кругу и квадрату. Придумали как нам казалось несложное задание для работы с датчиком освещенности. Подобрать величину сопротивления, чтобы не спалить и заполнить соответствующую таблицу - детям задание оказалось не по силам)

День четвертый

Этот день был посвящен сбору своей тележки. Дети начали резать полиэтилен, крутить из железных конструкторов опоры и каркасы. В общем кто во что горазд. Наш единственный ScratchDuino-вец начал писать регулятор движения по линии. Меня, правда, в этот день сослали на работу в группу по RobotC, где я впервые с ним столкнувшись, быстро разобралась, посмотрела различные алгоритмы калибровки.

День пятый

Пока наш единственный ученик пытался написать пропорциональный регулятор, вместо релейного, наше время занимали ребята группы микроконтроллеров. Попытка разобраться с бесконечными шилдами и бутербродами (как говорили дети гамбургерами) из них. Подключить датчики линии, выставить их симметрично относительно корпуса, выставить их на определенной высоте от пола, и так далее. Множество проблем, которые возникали при создании конструкции, приходилось решать вместе с детьми. Как расположить аккумулятор, чтобы не было перевеса, какой выбрать двигатель. Есть очень быстрые, но маломощные. Но при большой скорости возникают проблемы управляемости конструкции. Бесконечные бутерброды из шилдов делали конструкцию высокой и неустойчивой. Все эти проблемы приходилось решать экспериментально. В случае со Scratch-платформой эти вопросы уже решены, поэтому наш мальчик поначалу сильно опережал остальных, хотя имел и более слабую подготовку. К тому времени уже были определены те умения, которые должны были быть у наших роботов: движение по линии, движение по инверсной линии, подсчет перекрестков, хватание и доставка банок (возможно выталкивание), движение по горкам, движение по неоднородной поверхности, движение вдоль стен. Все это конечно не было возможности подготовить, поэтому мы сконцентрировались на движение вдоль линии и инверсной линии, а так же захват банок.

День шестой

Для создания захвата уже несколько дней мудрили преподаватели 3D, и вот наконец у нас появился такой красненький захват. Попытка его пристроить на Scratch-платформу и несколько попыток захвата показали, что требуются некоторые доработки. Именно этим я занималась весь этот день и в конце-концов у нас появился захват, хорошо крепящийся на платформу, правда на винты. К концу дня у нас заработала инверсия и мы начали эксперименты с дальномером и захватом. Микроконтроллеры в этот день разбирались со стабилизатором напряжения.

День седьмой. Соревнования.

Но времени не хватило. Хотя много времени было потрачено на программирование, все же малый опыт нашего участника сильно сказывался, а делать за него было не в наших правилах. Поэтому на новой полосе препятствий была выбрана только левая ветвь, по которой мы смогли пройти только инверсию и касание конечного артефакта. Результат был не утешительный. В тоже время ребята на микроконтроллерах тоже не успели толком подготовится, в основном их скосили технические проблемы, то отсутствие контакта, то полностью умер литий-полимерный аккумулятор. Ребята успели сжечь и шилд и ардуино. Одного из участников группы микроконтроллеры, которого жутко замучили технические проблемы, в самый разгар соревнований удалось уговорить взять свою программу и записать ее ScratshDuino роботлатформу. Все тут же заработало и парень окрыленный пошел выступать на соревновании линия (надо просто на скорость проехать по линии). Однако конструкция платформы его подвела. Полигон был расстелен на кафельном полу, а колеса робоплатформы не могли проехать по этой неровности и застревали, насмерть! Таким образом встала еще одна важная проблема - повысить проходимость платформы.