‫פיתוח חשיבה‬ ‫לוגיתהנדסית רב‬ ‫תחומית באמצעות‬ ‫רובוטיקה‬ ‫מדרי לתלמיד‬ ‫מאיר סלע‬ ‫‪ 2‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫פיתוח חשיבה לוגיתהנדסית רב תחומית באמצעות‬ ‫רובוטיקה‬ ‫מדרי לתלמיד‬ ‫מאיר סלע‬ ‫מהדורה ראשונה ‪2012‬‬ ‫הדפסה ‪1‬‬ ‫כל הזכויות שמורות‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫אתר אינטרנט‪www.eytam.com :‬‬ ‫פניות בדואר אלקטרוני‪http://www.eytam.com/contact :‬‬ ‫אי להעתיק‪ ,‬לשכפל או לצל ספר זה או קטעי ממנו‪ ,‬בשו צורה‬ ‫ובשו אמצעי אלקטרוני‪ ,‬אופטי או מכני לכל מטרה שהיא‪ ,‬ללא‬ ‫אישור בכתב מההוצאה לאור‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :1‬מבוא‬ ‫‪3‬‬ ‫תוכ ענייני‬ ‫‪ .1‬מבוא‬ ‫‪5‬‬ ‫‪ .2‬מרכיבי הרובוט‬ ‫‪9‬‬ ‫‪9‬‬ ‫התנסות ‪ :1‬חיבור המחשב לבקר‬ ‫‪12‬‬ ‫חלו הבקר‬ ‫התנסות ‪ :2‬שלו עול!‬ ‫‪13‬‬ ‫יצירת התכנית‬ ‫‪14‬‬ ‫התנסות ‪ :3‬הדלקת נורית‬ ‫‪17‬‬ ‫‪18‬‬ ‫‪21‬‬ ‫‪22‬‬ ‫יצירת התכנית‬ ‫שינוי ערכי בקוד התכנית‬ ‫תרגיל‪ :‬הוספת הבהובי נוספי‬ ‫‪22‬‬ ‫התנסות ‪ :4‬קוד מורס‬ ‫‪24‬‬ ‫‪26‬‬ ‫תרגיל‪ :‬כתיבת האותיות ‪MA‬‬ ‫תרגיל כיתה נוס!‪:‬‬ ‫*** הרחבה אופציונלית‪ :‬שימוש בפעולות‪/‬מתודות‬ ‫‪ .3‬תנועה‬ ‫ניסוי מקדי‪ :‬משחקי באנרגיה‬ ‫התנסות ‪ :1‬הנעת הרובוט‬ ‫התנסות ‪ :2‬פניות‬ ‫פניות במעגל‬ ‫פניות במקו‬ ‫התנסות ‪ :3‬תנועה בצורת "‪"8‬‬ ‫שיפור התכנית‪ :‬שימוש בלולאות‬ ‫‪ .4‬חישה‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪26‬‬ ‫‪31‬‬ ‫‪31‬‬ ‫‪35‬‬ ‫‪38‬‬ ‫‪39‬‬ ‫‪40‬‬ ‫‪42‬‬ ‫‪43‬‬ ‫‪47‬‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 4‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫התנסות מקדימה‪ :‬לחצ‬ ‫התנסות ‪ :1‬זיהוי עצמי בסביבת הרובוט‬ ‫התנסות ‪ :2‬שימוש בחייש בתנועה לזיהוי מכשולי‬ ‫התנסות ‪ :3‬חיישני נוספי‬ ‫‪ .5‬בקרה‬ ‫‪69‬‬ ‫התנסות ‪ : 1‬בקרה בחוג פתוח‬ ‫התנסות ‪ :2‬בקרה בחוג סגור‬ ‫‪69‬‬ ‫‪71‬‬ ‫שלבי ההתנסות‬ ‫‪72‬‬ ‫‪ .6‬ניתוח ותיכו מערכת רובוטית‬ ‫תכנית דוגמא‪ :‬מעקב אחרי קו‬ ‫ניתוח ותיכו מכני‬ ‫ניתוח ותיכו אלקטרוני‬ ‫ניתוח תוכנה וכתיבת אלגורית‬ ‫‪ .7‬תחרויות רובוטיקה‬ ‫תחרות כיתה מס‪1 .‬‬ ‫תחרות כיתה מס‪ :2 .‬מעקב אחרי קו‬ ‫תחרות ‪ :3‬פתרו בעית מבו )ללא זיכרו(‬ ‫תחרות רובוטראפיק‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪47‬‬ ‫‪52‬‬ ‫‪58‬‬ ‫‪63‬‬ ‫‪75‬‬ ‫‪75‬‬ ‫‪76‬‬ ‫‪76‬‬ ‫‪77‬‬ ‫‪79‬‬ ‫‪79‬‬ ‫‪81‬‬ ‫‪83‬‬ ‫‪85‬‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :1‬מבוא‬ ‫‪5‬‬ ‫‪ .1‬מבוא‬ ‫רובוטיקה היא תחו המתפתח בקצב מהיר בעיד המודרני‪,‬‬ ‫והיישומי הרובוטיי רבי ומגווני‪ .‬רובוטי משמשי היו‬ ‫בחדרי ניתוח‪ ,‬בפסי ייצור‪ ,‬וה אפילו מחליפי חיילי בתפקידי‬ ‫שוני בצבאות מודרניי‪.‬‬ ‫במסגרת פיתוח מיומנויות טכנולוגיות וחשיבה מדעית בקרב‬ ‫תלמידי‪ ,‬רובוטיקה הינה תחו מרתק ומהנה עבור תלמידי בכל‬ ‫הגילאי‪ ,‬עקב חופש היצירה שהיא מספקת‪ ,‬ובכ אולי היא נדמית‬ ‫בעיניה למשחק‪.‬‬ ‫אז מה זה רובוט?‬ ‫הגדרה‪ :‬רובוט הוא מכונה אלקטרומכנית המונחית על ידי‬ ‫תוכנית מחשב‪ ,‬והמסוגלת לבצע משימות באופ עצמאי‪.‬‬ ‫בדר כלל לרובוט יש יכולת תנועה‪ ,‬יכולת חישה‪ ,‬יכולת‬ ‫הפעלה של זרועות מכניי ויכולת בקרה‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 6‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫כפי שההגדרה מציינת‪ ,‬רובוט הוא מערכת הכוללת מרכיבי מכניי‬ ‫ואלקטרוניי‪ ,‬ותוכנה המבקרת את פעילותו כ שיוכל לבצע‬ ‫משימות באופ עצמאי‪ ,‬ללא התערבות אד‪.‬‬ ‫למעשה‪ ,‬רובוט מזכיר מאוד אותנו‪ ,‬בני האד ואת גופנו‪ :‬ג בגופנו‬ ‫מרכיבי מכניי )למשל עצמות‪ ,‬שרירי( ‪ ,‬אלקטרוניי )עצבי(‬ ‫ותוכנה )מוח( המבקרת את פעילות גופנו‪ .‬לא פלא שכבר בראשית‬ ‫העיד הרובוטי רבות מצורות הרובוט היו דמוייאד )‪.(humaniods‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :1‬מבוא‬ ‫‪7‬‬ ‫שאלה‪ :‬תנו דוגמאות נוספות לרובוטי אוטונומיי שאת מכירי‪.‬‬ ‫שאלה‪ :‬תנו דוגמאות נוספות לרובוטי חציאוטונומיי שאת‬ ‫מכירי‪.‬‬ ‫הרובוט שבמערכת מאמארובוט היו רובוט אוטונומי‪ ,‬כלומר אנו‬ ‫נתכנת אותו לבצע משימות מסוימות והוא יבצע ללא התערבות‬ ‫שלנו‪ .‬תכנות והפעלת רובוט אוטונומי מחייבת התחשבות מראש בכל‬ ‫המצבי האפשריי שבה הוא ייתקל‪ ,‬ובנייתו והגדרת תגובותיו‬ ‫בהתא לכ‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 8‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :2‬מרכיבי הרובוט‬ ‫‪9‬‬ ‫‪ .2‬מרכיבי הרובוט‬ ‫התנסות ‪ :1‬חיבור המחשב לבקר‬ ‫מטרות ההתנסות‪:‬‬ ‫• היכרות ראשונית ע סביבת התכנות מאמארובוט‬ ‫• היכרות בסיסית ע הבקר וכפתורי ההפעלה שעליו‬ ‫• התקשרות בי המחשב האישי לבי הבקר‬ ‫צעדי‪:‬‬ ‫‪ .1‬התקנת מאמארובוט‪:‬‬ ‫הריצו את תכנית ההתקנה של‬ ‫מאמארובוט‬ ‫• בהרצת תכנית ההתקנה של מאמארובוט התכנית מתקינה ה‬ ‫את תוכנת מאמארובוט וה את מנהלי ההתקני של הרובוט‬ ‫• לאחר סיו ההתקנה‪ ,‬חברו את הרובוט למחשב באמצעות כבל‬ ‫ה ‪USB‬‬ ‫• ‪ :Windows XP‬מנהל ההתקני יזהה את הרובוט ואש! התקנת‬ ‫חומרה יבצע בחירה אוטומטית של מנהל ההתק שהותק קוד‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 10‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫‪ −‬א מוצגת הודעת אזהרה של ‪ Windows‬על מנהל התק‬ ‫שלא עבר בדיקה‪ ,‬אשרו את ההתקנה בכל זאת‪ .‬לאחר‬ ‫אישור‪ ,‬המערכת תתקי את תוכנת מנהל ההתק‪.‬‬ ‫‪ −‬א המערכת תציג שוב בקשה לבחירת מנהל ההתק ‬ ‫חיזרו על הפעולות שביצעת בשנית‪.‬‬ ‫‪ −‬בסיו‪ ,‬ההתק מוכ והרובוט מוכ לפעולה‪.‬‬ ‫• ‪ :Windows Vista/7‬מנהל ההתק מותק אוטומטית דר‬ ‫האינטרנט )לכ יש לוודא בהתקנה שהמחשב מחובר לאינטרנט(‪.‬‬ ‫‪ −‬בסיו ההתקנה מופעלת התוכנה‬ ‫ מוצגת תוכנת‬ ‫מאמארובוט ע עול חדש‪.‬‬ ‫הגדרה‪ :‬עול במאמארובוט הוא תכנית מחשב המיועדת‬ ‫להפעיל את הרובוט‪ ,‬עפ"י ההוראות שכתבנו‪ .‬תכנית זו‬ ‫ניתנת לשמירה לקוב‪ -‬ולשחזור מקוב‪ ,-‬וכ נית לצרוב‬ ‫אותה כקושחה לבקר של הרובוט‪ .‬התכנית נקראת עול‬ ‫מכיוו שעבור הרובוט היא מייצגת את כל מה שקיי סביבו‬ ‫ כל מה שיקלוט באמצעות החיישני מהסביבה וכל מה‬ ‫שיבצע הנ כל עולמו‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :2‬מרכיבי הרובוט‬ ‫‪11‬‬ ‫כ נראה חלו היישו מאמארובוט‪:‬‬ ‫‪ −‬המס הראשי של מאמא כולל מספר חלונות‪:‬‬ ‫חלו הבקר )למעלה מימי( כולל את ממשק הבקר‪ .‬נית‬ ‫למצוא בו למשל את ערוצי קלט‪/‬פלט‪ ,‬מנועי‪ ,‬זמז‪ ,‬נורית‪.‬‬ ‫חלו הפרטי )מתחת לחלו הבקר( מציג את הפרטי‬ ‫הקיימי כרגע בעול‪ :‬תכונות‪ ,‬מתודות ופונקציות‪ .‬כעת‬ ‫לשונית המתודות פתוחה ובתוכה מתודה יחידה ‬ ‫מתודה_ראשית‪ .‬מרבית התכניות שנכתוב ה למעשה‬ ‫במסגרת המתודה הראשית‪ ,‬א בהמש נוכל לכתוב‬ ‫מתודות נוספות‪.‬‬ ‫חלו העריכה )מתחת לחלו התלתממד( בחלו זה אנו‬ ‫עורכי את קוד התכנית‪ ,‬כלומר כותבי את ההוראות‬ ‫לרובוט‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 12‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫תפריט ההוראות )בתחתית החלו( תפריט זה כולל את‬ ‫ההוראות הבסיסיות שבתכנות במאמארובוט‪.‬‬ ‫חלו הבקר‬ ‫חלו הבקר מספק לנו אפשרות להפעלת מרכיבי שוני בבקר‪ ,‬וכל‬ ‫זאת באמצעות גרירה והשלכה‪:‬‬ ‫• מס זהו מס מאמארובוט‪ ,‬אליו נית להדפיס באמצעות‬ ‫ההוראה "הדפס" שבתפריט ההוראות‪.‬‬ ‫• ערוצי ‪ : 4 1‬אלו ה ערוצי קלט‪/‬פלט לקריאת ערכי חיישני‬ ‫ולהפקת ערכי למפעילי‪.‬‬ ‫• נוס‪ /‬ערו‪ -‬קלט‪/‬פלט נוס!‪ ,‬בשימוש בעיקר בהפעלת זרועות‬ ‫רובוטיות‬ ‫• מנוע‪ ,1‬מנוע‪ 2‬מנועי הסעה של הרובוט‬ ‫• כפתור‪ 1‬כפתור לחיצה )בעל ראש שחור(‪ .‬יש לשי לב שמימי‬ ‫לכפתור זה נמצא כפתור "אתחל" )בעל ראש אדו( המאפשר‬ ‫להפעיל מחדש את תוכנת הרובוט הצרובה עליו כעת‪.‬‬ ‫• זמז משמש ליצירת קולות‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :2‬מרכיבי הרובוט‬ ‫‪13‬‬ ‫• נורית נית להדליק ולכבות את הנורית‪.‬‬ ‫התנסות ‪ :2‬שלו עול!‬ ‫בהתנסות זו נדפיס ברכת שלו למס הרובוט‪.‬‬ ‫מטרות ההתנסות‪:‬‬ ‫• להכיר את פעולת ההדפסה של מאמארובוט‬ ‫• לדעת כיצד ליצור קושחה במאמארובוט‬ ‫• לדעת כיצד לצרוב קושחה לבקר‬ ‫אנו נכתוב בחלו העריכה את התכנית הבאה‪ ,‬המדפיסה את ההודעה‬ ‫"שלו עול!"‪.‬‬ ‫קוד התכנית‪:‬‬ ‫הדפס "שלו"‬ ‫הדפס "עול!"‬ ‫הסבר התכנית‪ :‬התכנית כוללת שתי הוראות הדפסה‪ ,‬שיגרמו‬ ‫להדפסת המחרוזת "שלו מאמא!" בשתי שורות המס‪ .‬יש לשי‬ ‫לב שהאור המקסימלי של כל שורה הוא ‪ 8‬תווי‪ ,‬לכ ההודעה‬ ‫מודפסת על פני שתי שורות‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 14‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫הערה ‪ :‬א מודפסת שורה ארוכה יותר מ ‪8‬‬ ‫תווי‪ ,‬היא אוטומטית תחולק לשתי שורות‪,‬‬ ‫תו הפרדת ע התו ""‪.‬‬ ‫יצירת התכנית‬ ‫בכדי ליצור את התכנית אנו נגרור את הוראת ההדפסה מתפריט‬ ‫ההוראות לתו חלו העריכה‪:‬‬ ‫‪ −‬גררו את ההוראה "הדפס" מתפריט ההוראות‪:‬‬ ‫והשליכו על השורה הראשונה שבחלו העריכה )היכ‬ ‫שמופיע הכיתוב "אל תעשה דבר"(‪.‬‬ ‫כעת מוצג תפריט לבחירה‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :2‬מרכיבי הרובוט‬ ‫‪15‬‬ ‫בחרו ב"מחרוזת טקסט‪ ."...‬כעת‪ ,‬נפתח חלו להכנסת‬ ‫טקסט הקלידו את המחרוזת "שלו"‪.‬‬ ‫באופ דומה‪ ,‬הוסיפו הוראת הדפסה למחרוזת "עול!"‪.‬‬ ‫וכ נראית כעת התכנית‪:‬‬ ‫• צריבת התכנית כקושחה למאמארובוט‪:‬‬ ‫‪ −‬הקליקו על הכפתור "העלה לרובוט" )‪ (F7‬לצריבת התכנית‬ ‫לרובוט‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 16‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫כעת מוצג פקד התקדמות של העלאת התכנית לבקר‪:‬‬ ‫בסיו ההעלאה‪ ,‬התכנית תתחיל מיד לפעול על הבקר‪.‬‬ ‫ומס הרובוט מציג את המחרוזת שהדפסנו!‬ ‫שימו לב‪:‬‬ ‫• במש ההעלאה הנורית שעל הבקר משמשת כחיווי‪ ,‬והיא תהבהב‬ ‫בכדי לציי שבוצעה העלאה‪.‬‬ ‫• מיד ע סיו ההעלאה מתחילה התכנית לפעול‪.‬‬ ‫• בכדי להתחיל שוב את התכנית )מבלי להעלות אותה שוב‬ ‫מהמחשב( יש ללחו‪ -‬על הכפתור "אתחל" )בעל ראש אדו( שעל‬ ‫הבקר‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :2‬מרכיבי הרובוט‬ ‫‪17‬‬ ‫התנסות ‪ :3‬הדלקת נורית‬ ‫בהתנסות זו נדליק ונכבה נורית הנמצאת על הבקר‪.‬‬ ‫מטרות ההתנסות‪:‬‬ ‫• להפעיל הוראות בסיסיות על עצמי במאמארובוט ולשנות ערכי‬ ‫פרמטרי‬ ‫• לדעת כיצד להפעיל נורית במאמארובוט‬ ‫אנו נכתוב בחלו העריכה את התכנית הבאה‪ ,‬המדליקה את הנורית‬ ‫למש שניה‪ ,‬ואז מכבה אותה‪.‬‬ ‫קוד התכנית‪:‬‬ ‫נורית‪.‬ער = ‪1‬‬ ‫המת)‪(1‬‬ ‫נורית‪.‬ער = ‪0‬‬ ‫המת)‪(1‬‬ ‫הסבר התכנית‪:‬‬ ‫‪ −‬שורה ‪ :1‬ההוראה "נורית‪.‬ער = ‪ "1‬מורה למאמא להציב‬ ‫את המספר ‪ 1‬לער של הנורית‪ .‬הצבת המספר ‪ 1‬לער‬ ‫הנורית גורמת למעשה להפעלתה‪.‬‬ ‫‪ −‬שורה ‪ :2‬ההוראה "המת)‪ "(1‬מורה למאמא להמתי ‪1‬‬ ‫שניה‪ .‬המתנה זו למעשה מאפשרת לנורית להיות דלוקה‬ ‫למש שניה שלמה‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 18‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫‪ −‬שורה ‪ :3‬בדומה לשורה ‪ ,1‬ג פה מציבי מספר לער‬ ‫הנורית‪ ,‬והפע אנו מציבי "‪ "0‬בכדי לכבות אותה‪.‬‬ ‫‪ −‬שורה ‪ :4‬בדומה לשורה ‪ ,2‬שוב אנו מורי למאמא להמתי‬ ‫‪ 1‬שניה‪.‬‬ ‫יצירת התכנית‬ ‫בכדי ליצור את התכנית אנו נגרור את העצ או ההוראה‬ ‫המתאימי אל תו שטח העריכה‪:‬‬ ‫‪ −‬גררו את העצ "נורית" מחלו הבקר‬ ‫והשליכו על השורה הראשונה שבחלו העריכה )היכ‬ ‫שמופיע הכיתוב "אל תעשה דבר"(‪.‬‬ ‫כעת מוצג תפריט לבחירה‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :2‬מרכיבי הרובוט‬ ‫‪19‬‬ ‫בחרו בער "‪ ."1‬זוהי הוראה להדליק את הנורית )השמת‬ ‫ער ‪ 1‬לנורית מדליקה אותה‪ ,‬השמת ער ‪ 0‬לנורית מכבה‬ ‫אותה(‪.‬‬ ‫‪ −‬גררו את הפקודה "המת" מתו תפריט ההוראות‬ ‫שבתחתית החלו‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 20‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫והשליכו אותה כשורה שניה בתכנית‪ .‬מתו התפריט המוצע‬ ‫בחרו ב"‪ ."1‬זוהי הוראה להמתי ‪ 1‬שניה‪ ,‬כלומר לא לבצע‬ ‫דבר במש השניה הבאה‪.‬‬ ‫‪ −‬כעת גררו שוב את העצ "נורית" והשליכו לחלו העריכה‬ ‫כשורה שלישית‪ ,‬והפע בחרו ער ‪ 0‬כלומר‪ ,‬כיבוי הנורית‪.‬‬ ‫‪ −‬גררו שוב את ההוראה "המת" והשליכו כשורה רביעית‬ ‫בחלו העריכה‪ .‬בחרו שוב בער "‪ "1‬המתנה למש שניה‬ ‫נוספת‪.‬‬ ‫כ נראית התכנית בסיו‪:‬‬ ‫שאלה‪ :‬הא פעולת ההמתנה בסו! התכנית )בשורה ‪ (4‬הכרחית?‬ ‫‪ −‬העלו את התוכנה לרובוט ובדקו שהיא עובדת כראוי‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :2‬מרכיבי הרובוט‬ ‫‪21‬‬ ‫שינוי ערכי בקוד התכנית‬ ‫שנו את התכנית כ שתדליק את הנורית למש חצי שניה‪ ,‬ולאחר‬ ‫מכ תכבה את הנורית למש חצי שניה‪.‬‬ ‫הדרכה‪:‬‬ ‫• בשורה השנייה נית להקליק על המספר ‪ ,1‬מה שיגרו לפתיחת‬ ‫תפריט לבחירת מספר שונה‪:‬‬ ‫• מתו התפריט בחרו בער ‪.0.5‬‬ ‫• באופ דומה‪ ,‬בשורה הרביעית החליפו את המספר "‪ "1‬במספר‬ ‫"‪."0.5‬‬ ‫• כעת העלו את התוכנה לבקר ובידקו את היבהוב הנורית הא‬ ‫היא דולקת כעת לפרק זמ קצר פי ‪ 2‬כצפוי?‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 22‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫תרגיל‪ :‬הוספת הבהובי נוספי‬ ‫בתרגיל זה נוסי! הבהובי נוספי של הנורית בתכנית‪.‬‬ ‫• הוסיפו הוראה חדשה בשורה חדשה )שורה ‪ (5‬שבה שוב הוראה‬ ‫להדלקת הנורית‪.‬‬ ‫• הוסיפו הוראת המתנה למש ‪ 1‬שניה‪.‬‬ ‫• הוסיפו הוראת כיבוי לנורית‪.‬‬ ‫• הוסיפו הוראת המתנה למש ‪ 1‬שניה‪.‬‬ ‫• בצעו העלאה לבקר כמה הבהובי יש כעת?‬ ‫הוסיפו עוד הבהובי כרצונכ ובדקו שאכ ה מבוצעי כצפוי על‬ ‫הבקר‪.‬‬ ‫התנסות ‪ :4‬קוד מורס‬ ‫בתרגיל זה נכתוב תכנית העושה שימוש בקוד מורס לכתיבת‬ ‫אותיות‪ .‬קוד מורס פותח במאה ה ‪ 19‬ע"י סמואל מורס‪ ,‬והינו שיטת‬ ‫התקשרות בינארית שבה רק שני מצבי שידור‪ :‬דולק וכבוי‪.‬‬ ‫אותיות וספרות בשפת מורס מצוינות‬ ‫כצירופי שוני של משכי שידור‬ ‫והפסקות‪ .‬נקודה מצוינת על ידי‬ ‫שידור‬ ‫למש‬ ‫יחידת‬ ‫זמ‬ ‫אחת‬ ‫ולאחריה הפסקה למש יחידת זמ‬ ‫אחת‪ .‬מק! מצוי על ידי שידור למש‬ ‫‪ 3‬יחידות זמ‪ ,‬ולאחריה הפסקה‬ ‫למש יחידת זמ אחת‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :2‬מרכיבי הרובוט‬ ‫‪23‬‬ ‫לדוגמא‪ ,‬האות האנגלית ‪ A‬מצוינת על‬ ‫ידי‪:‬‬ ‫‪ −‬נקודה )שידור‪,‬הפסקה(‬ ‫‪ −‬מק! )שידור‪,‬שידור‪ ,‬שידור‪,‬‬ ‫הפסקה(‬ ‫לעומתה‪ ,‬האות ‪ M‬מצוינת על ידי‪:‬‬ ‫‪ −‬מק! )שידור‪,‬שידור‪ ,‬שידור‪,‬‬ ‫הפסקה(‬ ‫‪ −‬מק! )שידור‪,‬שידור‪ ,‬שידור‪,‬‬ ‫הפסקה(‬ ‫בכדי לכתוב אותיות בכתיב מורס באמצעות הרובוט‪ ,‬נעשה שימוש‬ ‫בנורית כאמצעי שידור‪:‬‬ ‫• לציו נקודה נדליק את הנורית למש ‪ 1‬שניה‪ ,‬ולאחר מכ נכבה‬ ‫אותה למש ‪ 1‬שניה‪.‬‬ ‫• לציו מק! נדליק את הנורית למש ‪ 3‬שניות‪ ,‬ולאחר מכ נכבה‬ ‫אותה למש ‪ 1‬שניה‪.‬‬ ‫מכיוו שתכנית זו כבר כולל מספר גדול של הוראות‪ ,‬כדאי לעשות‬ ‫שימוש בהערות בקוד התכנית כ שיתעדו אותה‪.‬‬ ‫הגדרה‪ :‬הערה היא שורה בקוד התכנית שאינה מבוצעת‪,‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 24‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫ותפקידה הוא לספק הסבר ותיעוד להוראות בתכנית‪.‬‬ ‫בכדי להוסי! הערה לתכנית יש לגרור את הסימ "‪ "#‬מתפריט‬ ‫ההוראות שבתחתית חלו העריכה‬ ‫ולהשליכו לתו חלו העריכה בשורה המתאימה‪ .‬לאחר מכ נית‬ ‫להקליק על תוכ ההערה ולכתוב מה שברצוננו לתעד‪.‬‬ ‫תרגיל‪ :‬כתיבת האותיות ‪MA‬‬ ‫• כתבו את האות ‪ M‬אות זו מורכבת משני מקפי‪.‬‬ ‫• כתבו את האות ‪ A‬אות זו מורכבת מנקודה ומק!‪.‬‬ ‫• בדקו את התכנית על ידי העלאתה לרובוט‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :2‬מרכיבי הרובוט‬ ‫‪25‬‬ ‫פתרו‪:‬‬ ‫‪ ############‬האות ‪################## M‬‬ ‫‪ #‬מק!‬ ‫נורית‪.‬ער=‪1‬‬ ‫המת)‪(3‬‬ ‫נורית‪.‬ער=‪0‬‬ ‫המת)‪(1‬‬ ‫‪ #‬מק!‬ ‫נורית‪.‬ער=‪1‬‬ ‫המת)‪(3‬‬ ‫נורית‪.‬ער=‪0‬‬ ‫המת)‪(1‬‬ ‫‪ ###########‬האות ‪################## A‬‬ ‫‪ #‬נקודה‬ ‫נורית‪.‬ער=‪1‬‬ ‫המת)‪(1‬‬ ‫נורית‪.‬ער=‪0‬‬ ‫המת)‪(1‬‬ ‫‪ #‬מק!‬ ‫נורית‪.‬ער=‪1‬‬ ‫המת)‪(3‬‬ ‫נורית‪.‬ער=‪0‬‬ ‫המת)‪(1‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 26‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫תרגיל כיתה נוס‪:/‬‬ ‫בתרגיל זה התלמידי מחולקי לזוגות‪ ,‬שבה תלמיד אחד כותב‬ ‫תכנית מורס המייצגת מילה קצרה )בת ‪ 3‬אותיות( ומעלה אותה‬ ‫לרובוט‪ ,‬והתלמיד השני צרי לזהות את המילה מתו הסתכלות על‬ ‫הנורית שעל הרובוט ותו זיהוי האותיות על פי טבלת מורס‪.‬‬ ‫*** הרחבה אופציונלית‪ :‬שימוש‬ ‫בפעולות‪/‬מתודות‬ ‫כפי שראית בוודאי בתרגיל‪ ,‬נדרשנו לכתוב שוב ושוב הוראות‬ ‫שאלה‪ :‬אילו קבוצות הוראות חוזרות על עצמ בתכנית שכתבת?‬ ‫הדלקה‪ ,‬כיבוי והמתנה‪ .‬חלק מקבוצות ההוראות חוזרות על עצמ‪.‬‬ ‫באפשרותנו לחסו את הכתיבה החוזרת על ידי שימוש‬ ‫בפעולות‪/‬מתודות‪ :‬פעולה‪/‬מתודה היא יחידת תוכנה המכילה מספר‬ ‫הוראות‪ ,‬ושניתנת לביצוע חוזר באופ פרמטרי‪.‬‬ ‫לדוגמא‪ ,‬בכדי לפשט את כתיבת התכנית בתרגיל מורס שלעיל‪,‬‬ ‫נכתוב שתי מתודות אחת לכתיבת נקודה ואחת לכתיבת מק!‪.‬‬ ‫בכדי ליצור מתודה‪ ,‬נקליק על הכפתור "צור מתודה חדשה" הנמצא‬ ‫בחלו הפרטי של העול‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :2‬מרכיבי הרובוט‬ ‫‪27‬‬ ‫לאחר הקלקה על כפתור זה נפתח דיאלוג לבחירת ש המתודה‪:‬‬ ‫נקליק את המילה נקודה ונלח‪ -‬על "אישור"‪ .‬נוצרת מתודה בש‬ ‫נקודה והיא נפתחת בחלו העריכה כלשונית נוספת למתודה‬ ‫הראשית‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 28‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫כעת נכתוב בתו מתודה זו את ההוראות הנדרשות ליצירת נקודה‬ ‫בכתיב מורס‪:‬‬ ‫‪ −‬הדלקת הנורית‬ ‫‪ −‬המתנה למש ‪ 1‬שניה‬ ‫‪ −‬כיבוי הנורית‬ ‫‪ −‬המתנה למש ‪ 1‬שניה‬ ‫קוד המתודה "נקודה"‪:‬‬ ‫נורית‪.‬ער=‪1‬‬ ‫המת)‪(1‬‬ ‫נורית‪.‬ער=‪0‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :2‬מרכיבי הרובוט‬ ‫‪29‬‬ ‫המת)‪(1‬‬ ‫לאחר סיו כתיבת המתודה‪ ,‬נקליק שוב על הכפתור "צור מתודה‬ ‫חדשה" והפע ניצור מתודה בש "מק!"‪ .‬קוד המתודה מק!‪:‬‬ ‫נורית‪.‬ער=‪1‬‬ ‫המת)‪(3‬‬ ‫נורית‪.‬ער=‪0‬‬ ‫המת)‪(1‬‬ ‫כעת יש ‪ 3‬מתודות בחלו העריכה‪ ,‬המיוצגות על ידי לשוניות נפרדות‪.‬‬ ‫נקליק כעת על המתודה הראשית‪ ,‬ונערו אותה מחדש‪:‬‬ ‫‪ −‬מחקו את כל ההוראות מהמתודה הראשית מחיקת‬ ‫הוראה מבוצעת על ידי הקלקה ימנית ע העכבר על‬ ‫השורה‪ ,‬ובחירה ב"מחיקה" מהתפריט‪:‬‬ ‫כעת‪ ,‬משהמתודה הראשית ריקה‪ ,‬נגרור את המתודה שיצרנו מחלו‬ ‫הפרטי )טאב המתודות(‪ ,‬לתו גו! המתודה הראשית‪ ,‬למקו בו‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 30‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫רוצי לבצע את הקריאה למתודה‪:‬‬ ‫באופ דומה נית לבצע קריאה למתודה "מק!"‪.‬‬ ‫השלימו את כתיבת התכנית כ שתשודר המילה "‪."MAMA‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :3‬תנועה‬ ‫‪31‬‬ ‫‪ .3‬תנועה‬ ‫ניסוי מקדי‪ :‬משחקי באנרגיה‬ ‫בהתנסות זו נבצע המרה של אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית‬ ‫ולהפ‪.‬‬ ‫מטרות ההתנסות‪:‬‬ ‫• להמחיש את המושגי אנרגיה חשמלית ואנרגיה מכנית וכיצד‬ ‫נית להמיר ביניה‬ ‫• להבי את מבנה המנוע החשמלי‬ ‫המרת אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית‬ ‫שלבי‪:‬‬ ‫‪ −‬ודאו כי מנוע‪ 1‬מחובר לבקר על ידי כבל מתח בנקודת‬ ‫החיבור "מנוע‪ "1‬וכי מנוע‪ 2‬מחובר לבקר בנקודת החיבור‬ ‫"מנוע‪"2‬‬ ‫‪ −‬צרו תכנית חדשה במאמארובוט‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 32‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫‪ −‬גררו מחלו הבקר את "מנוע‪ "1‬והשליכו אותו כשורה‬ ‫ראשונה בתכנית‪ .‬מתו תפריט המספרי המוצע‪ ,‬בחרו ב‬ ‫‪.100‬‬ ‫‪ −‬העלו את התכנית לרובוט כעת מנוע‪ 1‬מסתובב!‬ ‫הסבר‪ :‬כאשר אנו מציבי את הער ‪ 100‬למנוע‪ ,1‬אנו מורי לבקר‬ ‫להזרי זר חשמלי למנוע שיזרו דר הכבל החשמלי המחבר את‬ ‫המנוע לבקר‪ .‬המנוע החשמלי כולל בתוכו מגנטי וציר מלופ!‬ ‫בסלילי‪:‬‬ ‫המנוע הופ את הזר החשמלי לתנועה מעגלית על ידי העברת הזר‬ ‫החשמלי דר סליל‪ ,‬זה בתמורה יוצר שדה מגנטי הגור לסיבוב של‬ ‫ציר המנוע כתוצאה מכוחות המשיכה והדחייה ע המגנטי‪.‬‬ ‫המרת אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית‬ ‫לצור המחשה זו אי צור כלל בהפעלת הבקר ומאמארובוטיקה‪.‬‬ ‫שלבי‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :3‬תנועה‬ ‫‪33‬‬ ‫‪ −‬נתקו את הבקר ממקור המתח )סוללות(‬ ‫‪ −‬סובבו את גלגל ימי )המחובר למנוע‪ (1‬באמצעות ידכ‬ ‫שאלה‪ :‬א מסובבי את הגלגל קדימה אילו נוריות דולקות?‬ ‫והביטו בנוריות הדולקות על הבקר‬ ‫‪ −‬סובבו כעת את גלגל ימי לאחור והביטו בנוריות הדולקות‬ ‫שאלה‪ :‬א מסובבי את הגלגל לאחור אילו נוריות דולקות?‬ ‫על הבקר‬ ‫שאלה‪ :‬אילו נוריות דולקות בסיבוב גלגל שמאל קדימה ואחורה?‬ ‫‪ −‬בצעו ניסוי דומה על גלגל שמאל‬ ‫שימו לב‪ :‬אי כלל הזנת מתח לבקר והנוריות דולקות!‬ ‫הסבר‪ :‬כאשר אנו מסובבי את הגלגל‪ ,‬אנו למעשה מסובבי את‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 34‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫ציר המנוע שבתוו המגנטי העוטפי אותו‪:‬‬ ‫תנועת הציר בתו התוו המגנטי משרה זר על הסליל‪ ,‬וזה מדליק‬ ‫את הנורות המחוברות לחיבורי המתח של המנוע‪.‬‬ ‫המרת אנרגיה מכנית לחשמלית‪ ,‬וחשמלית למכנית‬ ‫למעשה‪ ,‬באפשרותנו להמיר אנרגיה של סיבוב ידני של מנוע אחד‬ ‫באנרגיה חשמלית שתגרו לסיבוב המנוע השני!‬ ‫מהל ההתנסות‪ :‬נתקו את הבקר ממקור המתח החשמלי )וג‬ ‫מחיבור ה ‪ .(USB‬חברו בי שני המנועי ישירות באמצעות כבל‬ ‫חשמלי‪ .‬כעת סובבו את הגלגל המחובר למנוע אחד של הרובוט‬ ‫באופ ידני כתוצאה מכ‪ ,‬הגלגל השני מסתובב א! הוא!‬ ‫הסבר‪ :‬סיבוב הגלגל הראשו באופ ידני גר להשראת זר חשמלי‬ ‫במנוע‪ ,‬וזה זר למנוע השני דר הכבל החשמלי וגר להפעלתו‪,‬‬ ‫ולסיבוב הגלגל המחובר אליו‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :3‬תנועה‬ ‫‪35‬‬ ‫התנסות ‪ :1‬הנעת הרובוט‬ ‫בהתנסות זו נבצע תנועה של הרובוט‪.‬‬ ‫מטרות ההתנסות‪:‬‬ ‫• לדעת כיצד להפעיל את שני מנועי הרובוט‬ ‫• לתרג את הפעלת המנועי לתנועה נדרשת‬ ‫• למדוד את מהירות הרובוט כתלות בערכי שוני של המנועי‬ ‫לצור ההתנסות יש להצטייד במשטח נסיעה אישי של‬ ‫מאמארובוט‪ ,‬אשר יונח על רצפת הכיתה‪ .‬משטח זה כולל שני‬ ‫צדדי‪ ,‬צד ‪ A‬וצד ‪ .B‬בשלב זה נעשה שימוש בצד ‪ .A‬כ נראה‬ ‫המשטח כאשר צד ‪ A‬כלפי מעלה‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 36‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫צרו תכנית חדשה במאמארובוט‪ ,‬ושימרו אותה בקוב‪ -‬בש‬ ‫"תנועה‪."1‬‬ ‫• גררו מחלו הבקר את "מנוע‪ "1‬והשליכו אותו כשורה ראשונה‬ ‫בתכנית‪ .‬מתו תפריט המספרי המוצע‪ ,‬בחרו ב ‪.100‬‬ ‫• גררו מחלו הבקר את "מנוע‪ "2‬והשליכו אותו כשורה שניה‬ ‫בתכנית‪ .‬בחרו עבורו את המספר ‪.100‬‬ ‫• הוסיפו הוראת המתנה למש ‪ 2‬שניות‪.‬‬ ‫• גררו שוב את מנוע‪ 1‬לחלו העריכה והפע בחרו בער ‪ 0‬זה‬ ‫יגרו לעצירת המנוע‪.‬‬ ‫• באופ דומה‪ ,‬הציבו ער ‪ 0‬ג למנוע‪.2‬‬ ‫• בצעו העלאה לרובוט‪.‬‬ ‫שאלה‪ :‬מה מבצע הרובוט?‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :3‬תנועה‬ ‫‪37‬‬ ‫הערה ‪ :‬כפתור ההפעלה הינו בעל שני מצבי‬ ‫ ‪ USB‬או ‪ .BAT‬כאשר הכפתור במוד ‪,USB‬‬ ‫מנועי הרובוט לא פועלי‪ ,‬ולכ נית לתכנת‬ ‫אותו מבלי שהוא "יברח"‪ .‬לאחר העלאת‬ ‫התכנית לרובוט‪ ,‬יש לנתקו מהמחשב‬ ‫ולהורידו לקרקע‪ ,‬ורק אז להעביר את כפתור‬ ‫ההפעלה למצב "‪."BAT‬‬ ‫מדידת מהירות הרובוט‬ ‫המהירות שקבענו הנה למנועי הרובוט‪ ,‬והיא נמדדת באחוזי‬ ‫)ערכי בי ‪ 0‬ל ‪ .(100‬לא נית לדעת על פיה את מהירות הרובוט‪.‬‬ ‫מהירות הרובוט בפועל תלויה במספר גורמי‪:‬‬ ‫• ביחס התמסורת‬ ‫• בגודל הגלגלי‬ ‫• במצב הסוללה‬ ‫• בתנאי הסביבה בה הוא מוסע‪ :‬שיפוע המשטח‪ ,‬חלקות המשטח‪,‬‬ ‫מכשולי‪ ,‬רוח‪ ,‬וכו'‪.‬‬ ‫בכדי למדוד את מהירות הרובוט כתלות בער שקבענו למנוע‪ ,‬נסיע‬ ‫את הרובוט במספר מהירויות שונות למש זמ קבוע למשל ‪3‬‬ ‫שניות ונמדוד את המרחק שעבר הרובוט‪ .‬המהירות תתקבל על ידי‬ ‫חלוקה של המרחק בזמ הנסיעה‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 38‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫מהירות )=מרחק חלקי‬ ‫מהירות‬ ‫מרחק‬ ‫מש‬ ‫מנוע‬ ‫נסיעה‬ ‫הנסיעה‬ ‫מש‬ ‫ ס"מ‬ ‫ שניות‬ ‫לשניה‬ ‫נסיעה(‬ ‫‬ ‫ס"מ‬ ‫‪75‬‬ ‫‪100‬‬ ‫רצוי לשמור את הערכי שנבדקו בטבלה זו‪ ,‬מכיוו שנעשה בה‬ ‫שימוש בהמש בכדי לדעת איזה ער לקבוע למנועי בכדי להשיג‬ ‫מהירות רובוט מסוימת‪.‬‬ ‫התנסות ‪ :2‬פניות‬ ‫בהתנסות זו נלמד לבצע פניות ע הרובוט‪.‬‬ ‫מטרות ההתנסות‪:‬‬ ‫• להבי את מושג הפניה ואת אפשרויות הפניה השונות של הרובוט‬ ‫• למדוד ערכי פניה כתלות בערכי שוני של המנועי‬ ‫הערה ‪ :‬יש לבצע את ההתנסות על המשטח‬ ‫האישי‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :3‬תנועה‬ ‫‪39‬‬ ‫פניות במעגל‬ ‫צרו תכנית חדשה במאמארובוט‪ ,‬ושימרו את התכנית בש‬ ‫"תנועה‪."2‬‬ ‫• הציבו למנוע‪ 1‬את הער ‪100‬‬ ‫• הוסיפו הוראת המתנה למש ‪ 5‬שניות‬ ‫• הציבו למנוע‪ 1‬את הער ‪ 0‬עצירה‬ ‫• בצעו העלאה לרובוט‬ ‫שאלה‪ :‬מה מבצע הרובוט? הסבירו את תנועתו‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 40‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫שאלה‪ :‬שנו כעת את ער מנוע‪ 1‬ל ‪) 100‬מינוס ‪ .(100‬מה מבצע‬ ‫הרובוט כעת?‬ ‫פניות במקו‬ ‫אנו מעוניני כעת לכתוב תכנית שתגרו לרובוט לבצע פניה במקו‪,‬‬ ‫כלומר‪ ,‬סביב נקודת האמצע שבי שני הגלגלי הקדמיי‪.‬‬ ‫שאלה‪ :‬תרגיל חשיבה לכיתה כיצד נגרו לרובוט לבצע תנועה‬ ‫כנ"ל?‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :3‬תנועה‬ ‫‪41‬‬ ‫צרו תכנית חדשה במאמארובוט‪ ,‬ושימרו את התכנית בש‬ ‫"תנועה‪2‬ב"‪.‬‬ ‫• הציבו למנוע‪ 1‬את הער ‪100‬‬ ‫• הציבו למנוע‪ 2‬את הער ‪100‬‬ ‫• הוסיפו הוראת המתנה למש ‪ 1‬שניה‬ ‫• הוסיפו הוראת עצירה לשני המנועי )על ידי הצבת ער ‪(0‬‬ ‫שאלה‪ :‬מה מבצע הרובוט כעת? הסבירו את תנועתו‪.‬‬ ‫מדידת פניית הרובוט‬ ‫בדומה לדיו שהיה בנושא ההתקדמות של הרובוט‪ ,‬ג בפניות עלינו‬ ‫לבצע מדידות בכדי לדעת את הקשר המדויק שבי מהירויות‬ ‫המנועי לבי זוית הפניה שביצע הרובוט‪ .‬אנו לא נבנה שוב טבלת‬ ‫מדידה‪ ,‬במקו זאת ננסה למצוא את הער המתאי לפניה ב ‪90‬‬ ‫מעלות‪.‬‬ ‫יש בידינו שתי אפשרויות לשליטה על זווית הפניה‪:‬‬ ‫‪ −‬שינוי מהירות המנועי‬ ‫‪ −‬שינוי מש זמ הפניה‬ ‫לדוגמא‪ ,‬א הרובוט בתכנית האחרונה ביצע פניה של ‪ 45‬מעלות‬ ‫ואנו מעוניני שהוא יבצע פניה של ‪ 90‬מעלות‪ ,‬אז באפשרותנו‪:‬‬ ‫‪ .1‬להכפיל את מהירות מנוע‪ 1‬ואת המהירות )השלילית( של‬ ‫מנוע‪.2‬‬ ‫‪ .2‬להכפיל את מש הזמ מ ‪ 1‬שניה ל ‪ 2‬שניות‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 42‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫שאלה‪ :‬איזה הבדל נראה בפועל בי שתי האפשרויות הנ"ל?‬ ‫מכיוו שהמנועי נעי כבר בשיא מהירות ‪ 100‬אנו נבחר לבצע‬ ‫את המדידות תו קביעת הגדלת מש זמ הפניה כ שתתקבל פניה‬ ‫של ‪ 90‬מעלות‪.‬‬ ‫בצעו מדידות עד להשגת פניה בזווית של ‪ 90‬מעלות‪ .‬רשמו את מש‬ ‫הזמ המתאי לפניה ב ‪ 90‬מעלות במהירות מקסימלית‪.‬‬ ‫התנסות ‪ :3‬תנועה בצורת "‪"8‬‬ ‫בהתנסות זו נניע את הרובוט במסלול בעל צורת "‪."8‬‬ ‫מטרות ההתנסות‪:‬‬ ‫• השגת שליטה בתנועת רובוט‬ ‫• שימוש בערכי המדידה של הפניות שנמדדו בהתנסות הקודמת‬ ‫שלבי‪:‬‬ ‫צרו תכנית חדשה ושמרו אותה בש "תנועה‪:"3‬‬ ‫‪ .1‬הציבו למנוע‪ 1‬מהירות מקסימלית ‪ ,100‬ולמנוע‪ 2‬מהירות ‪0‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :3‬תנועה‬ ‫‪43‬‬ ‫‪ .2‬הוסיפו הוראת המתנה למש זמ ‪ t‬כ שהרובוט ינוע בדיוק‬ ‫במעגל של‪.‬‬ ‫‪ .3‬בצעו שוב את הוראות ‪ 1‬ו ‪ ,2‬א הפע בכיוו הפו‪ :‬מנוע‪ 1‬הוא‬ ‫במהירות ‪ ,0‬ומנוע‪ 2‬במהירות ‪.100‬‬ ‫כעת חזרו על הוראות ‪ 13‬כ שהרובוט יבצע נסיעה בצורת "‪"8‬‬ ‫ארבע פעמי‪.‬‬ ‫העלו את התכנית לרובוט הא הרובוט נע כנדרש? א לא‪ ,‬נסו‬ ‫לזהות את מקור הבעיה‪:‬‬ ‫‪ −‬א הרובוט לא משלי את העיגול‪ ,‬נסו להוסי! למש‬ ‫ההשהיה‬ ‫‪ −‬א הרובוט מבצע הקפה גדולה מעיגול אחד של‪ ,‬הקטינו‬ ‫את ההשהיה‬ ‫שיפור התכנית‪ :‬שימוש בלולאות‬ ‫בודאי שמת לב שבהתנסות האחרונה היה צור לשכפל ארבע‬ ‫פעמי את הוראות הקוד שיצרת ‪ 4‬פעמי‪ .‬שיכפול של קוד‬ ‫התכנית הינו פעולה מסורבלת שדורשת כתיבה מייגעת מצד אחד‪,‬‬ ‫ובמקרה של שינויי בתכנית‪ ,‬ג ה צריכי להתבצע על כל‬ ‫הקטעי המשוכפלי )וכששוכחי לבצע זאת זהו באג!(‪.‬‬ ‫בכדי לחסו את הצור בשכפול קוד‪ ,‬נית לעשות שימוש בלולאה‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 44‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫הגדרה‪ :‬לולאה היא הוראה בתכנית לביצוע של סדרת‬ ‫הוראות מספר פעמי‪.‬‬ ‫אחת ההוראות שבתחתית חלו העריכה היא ההוראה "לולאה"‪:‬‬ ‫הוראה זו יכול להכיל בתוכה מספר הוראות לביצוע חוזר‪.‬‬ ‫שינוי התכנית שימוש בלולאה‪:‬‬ ‫• גררו את ההוראה "לולאה" מתפריט ההוראות שבתחתית חלו‬ ‫העריכה‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :3‬תנועה‬ ‫‪45‬‬ ‫והשליכו אותה כשורה ראשונה בחלו העריכה‪:‬‬ ‫מתו התפריט המוצע בחרו ב"אחר‪ "...‬והקלידו את המספר ‪.4‬‬ ‫הוראת הלולאה מורה למאמא לבצע את ההוראות המוכלות בה ‪4‬‬ ‫פעמי‪.‬‬ ‫• גררו את שאר הוראות התכנית לתו גו! הלולאה‪ ,‬על פי הסדר‪.‬‬ ‫מכיוו שההוראות הנמצאות בתו הלולאה מבוצעות ‪ 4‬פעמי‪ ,‬די‬ ‫להכניס הוראות לביצוע שמינייה אחת בלבד‪.‬‬ ‫• בדקו את התכנית על ידי העלאתה לרובוט‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 46‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :4‬חישה‬ ‫‪47‬‬ ‫‪ .4‬חישה‬ ‫התנסות מקדימה‪ :‬לחצ‬ ‫כפי שציינו‪ ,‬חייש הוא אמצעי קלט לתכנית‪ ,‬דרכו היא קולטת מידע‬ ‫מהעול החיצו‪.‬‬ ‫בהתנסות זו נכיר את החייש הבסיסי ביותר הקיי בסביבת‬ ‫הרובוט‪ :‬לחצ‪ ,‬או כפתור לחיצה‪ .‬כפתור זה מעביר את "תחושת"‬ ‫הלחיצה לבקר הרובוט‪ ,‬ובהתא ללחיצות הבקר יכול להגיב‪.‬‬ ‫התכנית שנכתוב תהיה בסיסית ביותר‪ :‬בכל לחיצה על הכפתור‬ ‫נדליק את הנורית‪.‬‬ ‫מטרות ההתנסות‪:‬‬ ‫• להכיר את מושג החייש באופ מעשי באמצעות כפתור הלחיצה‬ ‫• לדעת כיצד לבטא את שינוי ער החייש באמצעות הנורית‬ ‫ובאמצעות המנועי‬ ‫שלבי ההתנסות‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 48‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫‪ −‬לצור ביצוע התנסות זו אי צור בחיבור חייש כלשהו‬ ‫לרובוט למעשה נית לבצע את ההתנסות באמצעות‬ ‫קופסת הבקר בלבד!‬ ‫‪ −‬גררו את ההוראה "כלעוד" מתו תפריט ההוראות והשליכו‬ ‫כשורת קוד ראשונה‪ .‬השאירו את ער ברירת המחדל‬ ‫"אמת" כפי שהוא‪.‬‬ ‫‪ −‬הוסיפו לגו! הלולאה הוראת השמה לער הנורית‪ :‬גררו את‬ ‫הנורית והשליכו לתו גו! הלולאה‪ .‬מתו התפריט בחרו‬ ‫באופ זמני בער כלשהו‪ ,‬למשל ‪:1‬‬ ‫‪ −‬גררו את כפתור‪ 1‬והשליכו בהוראת ההשמה לנורית‪ ,‬במקו‬ ‫הער ‪ .1‬מתו התפריט הנפתח בחרו באפשרות היחידה ‬ ‫"ער"‪.‬‬ ‫‪ −‬הוסיפו הוראת המתנה ל ‪ 0.3‬שניות‬ ‫‪ −‬קוד התכנית‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :4‬חישה‬ ‫‪49‬‬ ‫‪ −‬הריצו את התכנית כעת ער הנורית הינו על פי ער‬ ‫כפתור‪ , 1‬בלחיצה עליו היא דולקת ובשחרור היא כבית!‬ ‫הוספת תגובה של המנועי בהתא ללחיצה על הכפתור‬ ‫אנו כעת נרחיב את ההתנסות‪ ,‬ונוסי! שלב נוס! לתכנית הפעלת‬ ‫המנועי על פי הלחיצות על הכפתור‪.‬‬ ‫‪ −‬גררו את מנוע‪ 1‬לשורה שלאחר הוראת ההמתנה )בתו‬ ‫הלולאה(‪ ,‬והציבו למנוע‪ 1‬את הער ‪.100‬‬ ‫‪ −‬כעת הקליקו על המשולש שמימי לער ‪ 100‬שזה עתה‬ ‫בחרת לצור שינויו‪,‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 50‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫ומתו התפריט בחרו מהתפריט "מתמטיקה"‪ ,‬לאחר מכ ב‬ ‫"* ‪ "100‬ולאחר מכ ב ‪.1‬‬ ‫כ נראית התכנית כעת‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :4‬חישה‬ ‫‪51‬‬ ‫‪ −‬כעת גררו את "כפתור‪ "1‬והשליכו על המספר ‪ 1‬שבמכפלה ‬ ‫התוצאה היא הצבת ‪*100‬כפתור‪.1‬ער למנוע ‪:1‬‬ ‫‪ −‬בצעו את אותו הדבר למנוע‪.2‬‬ ‫‪ −‬הריצו את התכנית גלגלי הרובוט כעת נעי קדימה בכל‬ ‫לחיצה על הכפתור‪ ,‬וזאת בנוס! לנורית הדולקת בכל‬ ‫לחיצה!‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 52‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫התנסות ‪ :1‬זיהוי עצמי בסביבת‬ ‫הרובוט‬ ‫בהתנסות זו נשפר את תנועת הרובוט על ידי כ שנגרו לו לזהות‬ ‫עצמי בסביבתו‪ ,‬כ שיימנע מהתנגשות בה‪.‬‬ ‫מטרות ההתנסות‪:‬‬ ‫• להכיר את מושג החייש‬ ‫• לדעת כיצד לחבר חייש לבקר‬ ‫• לדעת לצפות בערכי החייש‬ ‫מספר פרטי לגבי החייש לזיהוי עצמי‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :4‬חישה‬ ‫‪53‬‬ ‫‪ −‬חייש זה מזהה הימצאות עצמי במרחק שבי ‪ 2‬ס"מ ל ‪10‬‬ ‫ס"מ‪.‬‬ ‫‪ −‬החייש מחזיר ער ספרתי ‪ 1‬כאשר השטח נקי‪ ,‬ו ‪ 0‬כאשר‬ ‫הוא מזהה עצ‪.‬‬ ‫‪ −‬בזיהוי עצ‪ ,‬נדלקת נורית חיווי אדומה הנמצאת על גבי‬ ‫החייש‪.‬‬ ‫שלבי ההתנסות‪:‬‬ ‫‪ −‬חברו לרובוט חייש זיהויעצמי על מוט החזית של‬ ‫הרובוט‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 54‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫‪ −‬חברו את החייש באמצעות כבל חשמלי לערו‪.1-‬‬ ‫‪ −‬צרו תכנית חדשה ושימרו אותה בש "חייש‪"1‬‬ ‫‪ −‬צרו בתכנית לולאה המבוצעת ‪ 10‬פעמי‬ ‫‪ −‬גררו את ההוראה "הדפס" מתפריט ההוראות והשליכו‬ ‫אותה לתו גו! הלולאה‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :4‬חישה‬ ‫‪55‬‬ ‫מתו התפריט בחרו "עצ" ואחר כ ב"ערו‪:"1-‬‬ ‫‪ −‬כעת גו! הלולאה נראה כ‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 56‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫כפי שנית לראות‪ ,‬אנו מדפיסי את ער החייש‬ ‫לגילויעצ ‪ 10‬פעמי‪.‬‬ ‫‪ −‬הוסיפו בגו! הלולאה הוראת המתנה למש חצי שניה‪.‬‬ ‫‪ −‬הריצו את התכנית‪ :‬מה ערכי החייש המודפסי?‬ ‫‪ −‬שנו את מספר הפעמי שהלולאה מתבצעת על ידי הקלקה‬ ‫על המשולש שמשמאל למספר ‪:10‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :4‬חישה‬ ‫‪57‬‬ ‫ובחרו בער ∞ אינסו! ער זה מורה ללולאה להתבצע ללא‬ ‫הפסק‪ ,‬עד לסיו התכנית‪ .‬הרצת הלולאה ללא הפסק תאפשר לנו‬ ‫לבדוק את ערכי החייש בתנאי שוני‪.‬‬ ‫מהו ערכו של החייש כשהשטח שמול הרובוט פנוי? ומהו ערכו‬ ‫כשאת מניחי חפ‪ -‬או את ידכ קרוב אליו? נסו להניח חפצי‬ ‫במרחקי שוני מהרובוט וצפו בערכי השוני שלו‪.‬‬ ‫כפי שנית לראות מההתנסות‪ ,‬עבור עצמי במרחק של עד ‪ 10‬ס"מ‬ ‫נית לראות בבירור שער החייש הינו ‪ ,0‬אחרת ערכו הוא ‪.1‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 58‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫התנסות ‪ :2‬שימוש בחייש בתנועה‬ ‫לזיהוי מכשולי‬ ‫בהתנסות זו נעשה שימוש בחייש זיהוי עצ ברובוט כ שהוא יימנע‬ ‫מהתקלות במכשולי‪.‬‬ ‫מטרות ההתנסות‪:‬‬ ‫‪ −‬להשתמש בחייש לבקרת התנועה‬ ‫‪ −‬להכיר את הוראת התנאי שבמאמארובוט‬ ‫שלבי‪:‬‬ ‫‪ −‬צרו תכנית חדשה ושמרו אותה בש "חייש‪"2‬‬ ‫‪ −‬צרו בתכנית לולאה שתתבצע אינסו! פעמי לש כ‬ ‫השתמשו בלולאת "כלעוד )אמת("‪ .‬בתו גו! הלולאה‪:‬‬ ‫‪ −‬הניעו את הרובוט קדימה במהירות ‪) 100‬באמצעות הוראה‬ ‫מתאימה לכל אחד מהמנועי המנועי(‬ ‫‪ −‬כעת נוסי! הוראת תנאי זוהי הוראה המבוצעת כתלות‬ ‫בקיו תנאי מסוי‪.‬‬ ‫גררו את ההוראה "א" מתפריט ההוראות‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :4‬חישה‬ ‫‪59‬‬ ‫והשליכו אותה לתו גו! הלולאה שיצרת‪.‬‬ ‫מהתפריט המוצע בחרו ב"לוגיקה"‪ .‬כעת נפתח תפריט‬ ‫לבחירת הוראה לוגית "וג"‪" ,‬או"‪ "==" ,‬וכו' אלו ה‬ ‫הוראות שמתייחסות לתנאי הלולאה‪:‬‬ ‫אנו נבחר ב">מספר< == "‪ ,‬כלומר‪ ,‬בדיקה הא מספר‬ ‫מסוי שווה לער אחר‪ .‬מהעמודה השלישית בתפריט‬ ‫)שבראשה האות "‪ ("b‬נבחר ‪.0‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 60‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫כ נראה קוד התכנית לעת עתה‪:‬‬ ‫כעת נגרור את "ערו‪ "1-‬מחלו הבקר ונשלי אותו במיקו‬ ‫של המספר "‪) "1‬מספר זה הוא "ממלאמקו"‪ ,‬הוא הוצב‬ ‫על ידי מאמא בברירת מחדל‪ ,‬א המטרה היא שמתכנת‬ ‫הרובוט יציב לתוכו את הער המתאי(‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :4‬חישה‬ ‫‪61‬‬ ‫מתו התפריט המוצע נבחר באפשרות היחידה ער הערו‪-‬‬ ‫ וכעת כ נראה קוד התכנית‪:‬‬ ‫הסבר‪ :‬ההוראה "א" כוללת ביטוי תנאי‪ ,‬שא הוא‬ ‫מתקיי אזי מתבצע בלוק ההוראות הראשו )נמצא בשורה‬ ‫שמתחת להוראה "א"(‪ .‬אחרת‪ ,‬יבוצע בלוק ההוראות‬ ‫השני )זה שנמצא בשורה שמתחת ל"אחרת"(‪ .‬התנאי‬ ‫"ערו‪.1-‬ער==‪ "0‬בודק הא הער הנמצא בחייש המחובר‬ ‫לערו‪ 1-‬הינו ‪ 0‬א כ‪ ,‬כנראה שישנו עצ העומד מול‬ ‫הרובוט‪.‬‬ ‫‪ −‬בתו הבלוק הראשו של הוראת "א" שהוספנו הוסיפו‬ ‫לרובוט הוראות לחזרה לאחור על ידי בחירת ער ‪ 100‬לכל‬ ‫אחד מהמנועי‪.‬‬ ‫‪ −‬הוסיפו הוראה לפניה שמאלה על ידי מת ער ‪ 0‬למנוע‪2‬‬ ‫וער ‪ 100‬למנוע‪ .1‬זוהי הוראה לרובוט לפנות שמאלה‬ ‫)מנוע‪ 1‬עובד על ‪ ,100‬וכאשר מנוע‪ 2‬עוצר אזי הרובוט פונה‬ ‫שמאלה(‪.‬‬ ‫‪ −‬הוסיפו הוראת המתנה למש שניה לשורה שמיד לאחר‬ ‫השורה האחרונה שהוספת )עצירת מנוע‪(2‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 62‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫‪ −‬לאחר ההמתנה‪ ,‬הוסיפו הוראה המחזירה את מנוע‪2‬‬ ‫למהירות ‪ 100‬כלומר‪ ,‬לאחר שהרובוט פנה שמאלה‪ ,‬נמשי‬ ‫בתנועה קדימה‪.‬‬ ‫‪ −‬הוסיפו הוראת המתנה בסו! הלולאה למש ‪ 0.05‬שניות‪.‬‬ ‫זוהי הוראה המורה לרובוט לנוע קדימה למש ‪ 50‬אלפיות‬ ‫השניה‪ .‬הסיבה למש זמ קצר זה היא רצוננו לבדוק באופ‬ ‫תכו! את מצב החייש ולמנוע התנגשות‪.‬‬ ‫שימו לב‪ :‬הוראה זו יש להוסי! מחו‪ -‬להוראת‬ ‫"אאחרת"‪ ,‬א בתו הלולאה‪.‬‬ ‫‪ −‬כ נראית התכנית בסיו‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :4‬חישה‬ ‫‪63‬‬ ‫‪ −‬כעת העלו את התכנית לרובוט וודאו שהיא פועלת כראוי‪.‬‬ ‫הריצו את התכנית על משטח הנסיעה האישי‪ ,‬על צד כלשהו‪,‬‬ ‫ומקמו עצמי על המשטח‪.‬‬ ‫הערה ‪ :‬חשוב לזכור להוסי! בכל לולאה‬ ‫הוראת המתנה למש זמ מסוי‪ ,‬ג א‬ ‫קט מאוד‪ .‬ללא המתנה‪ ,‬ייתכ מצב שבו‬ ‫תכנית לא תתבצע כראוי‪ ,‬וזאת מכיוו‬ ‫שרכיבי פלט כגו מס ומנוע צורכי זמ‬ ‫מסוי בביצוע פעולה‪ ,‬שהוא ארו יותר‬ ‫מקצב הפעולות של המעבד שעל הבקר‪.‬‬ ‫התנסות ‪ :3‬חיישני נוספי‬ ‫בהתנסות זו נכיר חיישני נוספי ונראה כיצד נית לעשות בה‬ ‫שימוש בסביבת מאמארובוט‪.‬‬ ‫מטרות ההתנסות‪:‬‬ ‫• הכרת חייש המגע לזיהוי מגע של הרובוט בעצ‬ ‫• הכרת חייש לזיהוי אור‪/‬חוש‬ ‫• הכרת חייש לזיהוי אש וחייש הטמפרטורה )שימושיי‬ ‫במשימות זיהוי אש וכיבוי(‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 64‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫חייש מגע‬ ‫חייש המגע משמש כחוש המישוש של הרובוט הוא מאפשר לו‬ ‫לדעת הא הוא נוגע בעצ מסוי‪ ,‬ולהגיב בהתא לכ‪ .‬החייש‬ ‫כולל מנו! קט שכאשר הוא נלח‪ -‬בעקבות מגע ע גו! כלשהו ‬ ‫הוא סוגר מעגל חשמלי‪.‬‬ ‫לדוגמא‪ ,‬כאשר הרובוט מגיע לקיר‪ ,‬הוא יכול לחוש זאת באמצעות‬ ‫חייש המגע‪ ,‬לבצע חזרה לאחור ולפנות הצידה‪.‬‬ ‫שלבי‪:‬‬ ‫‪ −‬חברו את חייש המגע לערו‪1 -‬‬ ‫‪ −‬צרו תכנית חדשה ושמרו אותה בש "חיישמגע"‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :4‬חישה‬ ‫‪65‬‬ ‫‪ −‬הוסיפו הוראות תנועה למנועי‪ ,‬שיניעו את הרובוט קדימה‬ ‫במהירות ‪.100‬‬ ‫‪ −‬בלולאה אינסופית )"כלעוד אמת"(‪ ,‬בדקו את ער חייש‬ ‫המגע ער ‪ 0‬מציי שהמנו! לא נלח‪) -‬אי מגע(‪ ,‬וער ‪1‬‬ ‫מציי סגירת מעגל ושיש מגע ע גו! כלשהו‪ .‬א יש מגע‪,‬‬ ‫הניעו את הרובוט לאחור ופנו לאחד הצדדי‪ .‬לאחר מכ‬ ‫המשיכו שוב בתנועה הישרה‪.‬‬ ‫חייש לזיהוי אור‪/‬חוש‬ ‫חייש זה מחזיר את כמות האור המוקרנת עליו‪ .‬הוא פועל באמצעות‬ ‫פליטת קרינה אינפראאדומה וקליטה‪.‬‬ ‫יש מספר שימושי לחייש זה‪ ,‬שהעיקרי מביניה הינו זיהוי קווי‬ ‫על משטח בהיר‪ .‬חייש זה מחזיר ‪ 1‬כאשר הוא מעל משטח בהיר ‬ ‫ואז דולקת הנורית האדומה שעליו‪ ,‬ו ‪ 0‬כאשר הוא מעל משטח‬ ‫כהה‪ .‬לכ הוא שימושי בזיהוי קווי שחורי על משטח בהיר‪.‬‬ ‫הכפתור הכחול מאפשר לכוונ את רגישות החייש על פי המשטח‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 66‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫והקווי שעליו ועל פי תנאי התאורה שבחדר‪.‬‬ ‫הערה ‪ :‬לחייש זה קיימת גרסת חייש אנלוגי‬ ‫ כלומר חייש המחזיר ער מספרי בי ‪ 0‬ל‬ ‫‪) 100‬ולא ‪ (0/1‬המציי את כמות האור‬ ‫שנקלטה על ידו‪ .‬הואיל וחייש זה מחזיר ער‬ ‫אנלוגי‪ ,‬יש לחברו לערוצי ‪ 3‬או ‪ 4‬האנלוגיי‬ ‫)‪ 1‬ו ‪ 2‬ה ספרתיי(‪ .‬לחילופי‪ ,‬נית להקליק‬ ‫על הכפתור "הגדרת ערוצי‪ "..‬ולשנות את‬ ‫הגדרת ערוצי ‪ 1‬או ‪ 2‬לספרתיי‪.‬‬ ‫שלבי‪:‬‬ ‫‪ −‬חברו את חייש האור לערו‪1 -‬‬ ‫‪ −‬צרו תכנית בש חיישאור‬ ‫‪ −‬הוסיפו בלולאת "כלעוד" אינסופית הוראת הדפסה של ער‬ ‫החייש למס‬ ‫‪ −‬הוסיפו הוראת המתנה למש ‪ 0.5‬שניה‬ ‫‪ −‬כעת העבירו את החייש ממקו למקו‪ ,‬נסו לכסותו‬ ‫בידכ ואחר כ לגלותו‪ ,‬ועקבו אחר הערכי המודפסי‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :4‬חישה‬ ‫‪67‬‬ ‫‪ −‬העבירו את החייש על פני המשטח האישי של מאמארובוט‬ ‫ובדקו את הערכי המודפסי כאשר הוא מעל קו שחור‬ ‫לעומת מצב בו הוא מעל רקע בהיר‪.‬‬ ‫חייש לזיהוי אש )אנלוגי( וחייש טמפרטורה )אנלוגי(‬ ‫חייש לגילוי אש הינו למעשה גלאי קרינה היוצאת מהאש‪ ,‬והוא‬ ‫מותא לאור גל המאפיי שריפות ‪ 950‬ננו מטר‪:‬‬ ‫ג חייש זה הינו אנלוגי הוא מחזיר ער בי ‪ 0‬ל ‪ 100‬המציי את‬ ‫כמות הקרינה שנקלטה על ידו‪.‬‬ ‫בעיה‪ :‬קרינה בעלת אור גל ‪ 950‬ננו מטר יכולה לנבוע ממקורות‬ ‫נוספי‪ ,‬כיצד נוכל לאמת שמדובר אכ באש?‬ ‫פתרו‪ :‬נית לעשות שימוש בחייש נוס! חייש טמפרטורה )נמצא‬ ‫בערכת המשאבי של מאמארובוט( על מנת לוודא שאכ מדובר‬ ‫באש חייש זה )ג הוא אנלוגי( מחזיר ער בי ‪ 0‬ל ‪ 100‬המציי‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 68‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫את הטמפרטורה שנקלטה על ידו‪ .‬בסביבת אש טמפרטורה זו תהיה‬ ‫גבוהה יותר‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :5‬בקרה‬ ‫‪69‬‬ ‫‪ .5‬בקרה‬ ‫התנסות ‪ : 1‬בקרה בחוג פתוח‬ ‫בהתנסות זו נגרו לרובוט לנוע אל יעד מסוי בהינת המרחק אל‬ ‫היעד מראש‪.‬‬ ‫מטרות ההתנסות‪:‬‬ ‫• המחשת המושג "בקרה בחוג פתוח"‬ ‫• המחשת המושג "משתנה מבוקר"‬ ‫שלבי‪:‬‬ ‫את הרובוט נניח על משטח בהיר במרחק מסוי )‪ (D‬מקו המצויר‬ ‫בכיוו אנכי לכיוו הרובוט‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 70‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫אנו נגרו לרובוט להגיע עד ממש לקצה הקו ולעצור ש‪.‬‬ ‫‪ −‬השתמשו במשטח האישי צד ‪ ,A‬ומקמו את הרובוט במרחק‬ ‫‪ 50‬ס"מ מקו כלשהו‪ ,‬כאשר פני הרובוט כלפי הקו‪.‬‬ ‫‪ −‬צרו תכנית חדשה‪ ,‬ושמרו אותה בש "בקרה‪"1‬‬ ‫‪ −‬הורו לרובוט להתקד למרחק קצר במעט מ ‪ 50‬ס"מ‪.‬‬ ‫‪ −‬קבעו את מהירות הרובוט ל ‪100‬‬ ‫‪ −‬קבעו את מש זמ הנסיעה על פי הטבלה שבנית‬ ‫בפרק ‪ 3‬בהתנסות ‪ .2‬מש הזמ הוא למעשה‬ ‫המשתנה המבוקר‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :5‬בקרה‬ ‫‪71‬‬ ‫‪ −‬העלו את התכנית לרובוט ובדקו אותה הא הרובוט נעצר‬ ‫לפני הקו? א לא‪ ,‬תקנו את מש זמ התנועה בהתא‪.‬‬ ‫התנסות ‪ :2‬בקרה בחוג סגור‬ ‫בהתנסות זו נגרו לרובוט לנוע כמו קוד אל עבר קו מטרה‪ ,‬א‬ ‫הפע מבלי שיהיה ידוע המרחק אליו‪ .‬באמצעות חייש האור נבדוק‬ ‫א הגענו כבר אל הקו‪.‬‬ ‫מטרות ההתנסות‪:‬‬ ‫• המחשת המושג "בקרה בחוג סגור"‬ ‫• שימוש בחייש לזיהוי קווי במשטח‬ ‫אנו רוצי להביא את הרובוט אל קו המטרה‪ ,‬מבלי שהגלגלי שלו‬ ‫יחצו את הקו‪ .‬לש כ‪ ,‬בבניית הרובוט אנו נניח חייש אור בתחתית‬ ‫הרובוט לצור זיהוי הקו השחור‪.‬‬ ‫שאלה‪ :‬היכ כדאי לחבר את החייש?‬ ‫שאלה‪ :‬באיזה כיוו כדאי לחבר את החייש?‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 72‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫שלבי ההתנסות‬ ‫‪ −‬ראשית‪ ,‬כוונו את הכפתור הכחול שעל החייש‪ ,‬בזמ שהוא‬ ‫מחובר לבקר פועל‪ ,‬כ שהנורית האדומה שעליו תדלוק‬ ‫כאשר החייש מעל משטח בהיר ותכבה כאשר הוא מעל קו‬ ‫שחור‪.‬‬ ‫‪ −‬חברו לרובוט חייש אור על מוט החזית התחתו כ‬ ‫שהחייש פונה כלפי הקרקע‪:‬‬ ‫‪ −‬חברו את החייש לערו‪1-‬‬ ‫‪ −‬הניחו את הרובוט במרחק כלשהו מקו המטרה‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :5‬בקרה‬ ‫‪73‬‬ ‫‪ −‬צרו תכנית חדשה ושמרו אותה בש "בקרה‪"2‬‬ ‫‪ −‬הציבו לשני המנועי ער מהירות מקסימלי ‪100‬‬ ‫‪ −‬גררו לתו התכנית הוראת "כלעוד אמת" )שתתבצע אינסו!‬ ‫פעמי(‬ ‫‪ −‬לתו גו! הלולאה‪ ,‬גררו את ההוראה "א"‪ ,‬ובתנאי‬ ‫הלולאה הכניסו בדיקה‪:‬‬ ‫‪ −‬א ער החייש בערו‪ 1-‬הינו ‪ ,1‬אנו מעל קו שחור ‬ ‫עצרו את המנועי‬ ‫‪ −‬הוסיפו הוראת המתנה לעשירית שניה‬ ‫‪ −‬העלו את התכנית לרובוט‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 74‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫‪ −‬וודאו שהתכנית עובדת כראוי‪.‬‬ ‫בעיות אפשריות‪:‬‬ ‫‪ .1‬הרובוט עוצר אחרי הקו‪.‬‬ ‫שאלה‪ :‬מה לדעתכ מקור הבעיה? הציעו פתרונות לבעיה‪.‬‬ ‫‪ .2‬הרובוט כלל אינו עוצר כלל‪.‬‬ ‫שאלה‪ :‬מה לדעתכ מקור הבעיה? הציעו פתרונות לבעיה‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :6‬ניתוח ותיכו מערכת רובוטית‬ ‫‪75‬‬ ‫‪ .6‬ניתוח ותיכו מערכת‬ ‫רובוטית‬ ‫תכנית דוגמא‪ :‬מעקב אחרי קו‬ ‫כדוגמא לניתוח ותיכו מכני‪ ,‬אלקטרוני ואלגוריתמי נפתור את‬ ‫המשימה הבאה‪:‬‬ ‫במשימה זו נדרש הרובוט לעקוב אחרי מסלול המסומ על ידי קו‬ ‫שחור על משטח בהיר‪ .‬לצור המשימה‪ ,‬יש לעשות שימוש במשטח‬ ‫האישי של מאמארובוט‪ ,‬צד ‪ .B‬השרטוט שבצד זה נראה כ‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 76‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫ניתוח ותיכו מכני‬ ‫כפי שכבר ציינו‪ ,‬אי צור בבניה מיוחדת של רובוט מאמארובוט‬ ‫מגיע מוכ לפתרו המשימה מבחינה מכנית רובוט תלתגלגלי ע‬ ‫יכולות תנועה וחישה‪.‬‬ ‫ניתוח ותיכו אלקטרוני‬ ‫בשלב הניתוח האלקטרוני‪ ,‬אנו מנסי להבי באילו חיישני יש‬ ‫צור ובכמה‪ ,‬וכ היכ יש למקמ‪.‬‬ ‫בכדי לבצע את המשימה‪ ,‬על הרובוט "לדעת" מתי הוא נמצא מעל‬ ‫הקו ומתי הוא מעל המשטח‪ .‬כיוו נסיעתו יהיה בהתא לכ‪:‬‬ ‫• א הרובוט מעל הקו‪ ,‬הוא יסע ישר‬ ‫• א הרובוט מימי לקו‪ ,‬הוא יטה שמאלה‬ ‫• א הרובוט משמאל לקו‪ ,‬הוא יטה ימינה‬ ‫מתו ניתוח המשימה‪ ,‬עולה שעל הרובוט "לדעת" לא רק מתי הוא‬ ‫מעל הקו ומתי לא‪ ,‬אלא ג הא הוא מימי לקו או משמאלו‪ .‬זה‬ ‫יוצר בעיה‪ :‬כיצד נוכל להבחי בי שני המצבי מימי לקו‬ ‫ומשמאל לקו? הרי בשניה יזהה החייש ער של משטח בהיר‪.‬‬ ‫להל מספר שאלות שכדאי להפנות לתלמידי לצור ניתוח‬ ‫המשימה ביתר פירוט‪ .‬כדאי לעודד אות לכתוב את רעיונותיה‪,‬‬ ‫לצייר וא! לנסות אות על הרובוט במעי שלב התנסות מקדי‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :6‬ניתוח ותיכו מערכת רובוטית‬ ‫‪77‬‬ ‫שאלה‪ :‬הציעו דר לזהות בי שני המצבי משמאל לקו ומימי לו‪.‬‬ ‫שאלה‪ :‬באילו חיישני בדיוק כדאי להשתמש?‬ ‫ניתוח תוכנה וכתיבת אלגורית‬ ‫לפני שנכתוב אלגורית ונממש את התכנית‪ ,‬יש להמשי לבדוק את‬ ‫מצבי הרובוט בתנאי השוני‪ ,‬ולהחליט כיצד לפעול בכל מצב‪.‬‬ ‫שאלה‪ :‬מה צרי לעשות כאשר מזהי לבלב?‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 78‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫נבנה טבלה עבור המצבי השוני ובהתא לה כיוו הרובוט‬ ‫הנדרש‪:‬‬ ‫חייש‪1‬‬ ‫חייש‪2‬‬ ‫כיוו הרובוט‬ ‫שחור‬ ‫שחור‬ ‫ישר‬ ‫שחור‬ ‫לב‬ ‫ימינה‬ ‫לב‬ ‫שחור‬ ‫שמאלה‬ ‫לב‬ ‫לב‬ ‫כשלו עצירה‬ ‫שאלה‪ :‬באיזו זווית צרי לפנות במצבי שחורלב )ימינה(‬ ‫ולבשחור )שמאלה(?‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :7‬תחרויות רובוטיקה‬ ‫‪79‬‬ ‫‪ .7‬תחרויות רובוטיקה‬ ‫תחרות כיתה מס‪1 .‬‬ ‫בכדי להתנסות בתחרות‪ ,‬נבצע תחרות בי צוותי בכיתה תו‬ ‫קביעת כללי ושיטת ניקוד מדויקי‪.‬‬ ‫משימת התחרות‪:‬‬ ‫• נתו רובוט הנמצא על משטח בהיר‪ ,‬במרחק מסוי מקו שחור‬ ‫שני‪ ,‬בדומה לדוגמא שביצענו בפרק הקוד‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 80‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫• יעד התחרות הינו להגיע ע הרובוט קרוב ככל האפשר לקו‬ ‫השחור השני‪ ,‬א לא לחצות אותו‪ .‬נדרש לבצע זאת בזמ הקצר‬ ‫ביותר‪.‬‬ ‫• כללי ושיטת ניקוד‪:‬‬ ‫‪ −‬הרובוט מתחיל מעמידה על הקו הראשו‬ ‫‪ −‬מש הנסיעה של הרובוט עד לעצירה יימדד על ידי שעו עצר‬ ‫‪ −‬חציית הקו השני על ידי ציר המרכז של גלגלי הרובוט‬ ‫הקדמיי גורמת ל ‪ 0‬נקודות‬ ‫‪ −‬הציו עבור הביצוע מורכב משני הפרמטרי שהוזכרו‬ ‫במשימה מרחק נק' העצירה מהקו‪ ,‬ומש הזמ‪ :‬א‬ ‫הרובוט עצר במרחק ‪ d‬ס"מ מהקו השחור וביצע זאת בזמ ‪t‬‬ ‫שניות‪ ,‬ציונו יהיה ‪t*d‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :7‬תחרויות רובוטיקה‬ ‫‪81‬‬ ‫‪ −‬המנצח בתחרות הוא בעל הציו הנמו ביותר‬ ‫‪ −‬התחרות תהיה בי צוותי בני ‪ 34‬תלמידי בכל צוות‪.‬‬ ‫שאלה‪ :‬אילו פרמטרי של התכנית מאפשרי לנו לשלוט במרחק‬ ‫העצירה מהקו ובמש הנסיעה?‬ ‫תחרות כיתה מס‪ :2 .‬מעקב אחרי קו‬ ‫בתחרות זו נדרש הרובוט לעקוב אחרי קו שחור על משטח בהיר‬ ‫מנקודת ההתחלה שלו עד לנקודת הסיו‪ .‬על הרובוט לבצע זאת‬ ‫במש הזמ הקצר ביותר‪.‬‬ ‫לצור תרגול תחרות זו‪ ,‬יש לעשות שימוש במשטח האישי של‬ ‫מאמארובוט‪ ,‬צד ‪ .B‬צד זה נראה כ‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 82‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫מסלול זה הוא סגור‪ ,‬בכדי להגדיר בו נקודת התחלה ונקודת סיו‬ ‫יש להדביק ניירדבק בהיר במרכז הקו התחתו כ שזו תהיה כעת‬ ‫צורתו‪:‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :7‬תחרויות רובוטיקה‬ ‫‪83‬‬ ‫‪ −‬אי הגעה של הרובוט לנקודת היעד תזכה את הצוות ב ‪0‬‬ ‫נקודות‬ ‫‪ −‬המנצח הוא הצוות שהרובוט שלו הגיע ליעד בזמ הקצר‬ ‫ביותר‬ ‫שימו לב‪ :‬בפרק הקוד ביצענו תכנית דומה‪ ,‬א ש היה צרי‬ ‫הרובוט לנוע על גבי הקו השחור ללא הגעה לנקודת יעד כלשהי‪,‬‬ ‫כלומר לנוע עליו "לנצח"‪.‬‬ ‫כזכור‪ ,‬החיישני מוקמו כ להשגת פתרו הבעיה‪:‬‬ ‫תחרות ‪ :3‬פתרו בעית מבו )ללא‬ ‫זיכרו(‬ ‫בתחרות זו הרובוט מוצב על נקודה כלשהי במבו‪ ,‬המשורטט‬ ‫כאוס! קווי שחורי‪ ,‬ועליו להגיע לנקודת יעד המסומנת על ידי‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 84‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫עיגול שחור‪.‬‬ ‫לדוגמא‪:‬‬ ‫)הדוגמא נמצאת על משטח הנסיעה התחרותי(‬ ‫במשימה זו הרובוט מוצב בנקודת ההתחלה המסומנת בראש ח‪-‬‬ ‫)ישנ שתי נקודות התחלה‪ ,‬העליונה נועדה למשימה קלה יותר‬ ‫והתחתונה למורכבת יותר(‪ ,‬וממנה הוא צרי להגיע לנקודת היעד ‬ ‫עיגול כהה‪.‬‬ ‫במשימה זו אנו מניחי שהרובוט אינו "זוכר" סיורי קודמי שלו‪,‬‬ ‫ולכ אינו יכול ללמוד ולשפר את ביצועיו‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :7‬תחרויות רובוטיקה‬ ‫‪85‬‬ ‫תחרות רובוטראפיק‬ ‫בתחרות רובוטראפיק השנתית נדרשי הרובוטי לנסוע על מסלול‬ ‫מסומ‪ ,‬תו ציות לרמזורי הממוקמי בצמתי‪ .‬בתחרות זו‪,‬‬ ‫הרובוט מתחיל בנקודת התחלה ונכנס למסלול המשורטט בצורת‬ ‫הספרה ‪ ,8‬בו הוא נע ללא הפסקה‪ .‬על הרובוט להשאר על המסלול‬ ‫השחור שלו‪ ,‬ובהגעה לצומת להעצר א הרמזור הוא אדו‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫‪ 86‬מאמארובוט‪ :‬מדרי לתלמיד‬ ‫משטח רובוטראפיק נראה כ‪:‬‬ ‫הרמזורי‪ ,‬הממוקמי במרכז המשטח )בצומת המסלולי(‬ ‫משדרי באמצעות משדר אינפראאדו ער ‪ 0‬או ‪:1‬‬ ‫• שידור ער ‪ 0‬פירושו אור ירוק )המש נסיעה(‬ ‫• שידור ער ‪ 1‬פירושו אור אדו )עצירה(‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬ ‫פרק ‪ :7‬תחרויות רובוטיקה‬ ‫‪87‬‬ ‫במצב רגיל‪ ,‬שני רובוטי נעי על שני המסלולי שבצורת ‪.8‬‬ ‫הרמזורי שבמרכז מופעלי כ שלא תהיה התנגשות בי שני‬ ‫רובוטי המגיעי באופ צולב לצומת כאשר לאחד נית אור ירוק‬ ‫לשני נית אור אדו‪ ,‬ולהפ‪:‬‬ ‫למעשה‪ ,‬בתחרות זו האתגר הוא לעקוב אחר קו המסלול של‬ ‫הרובוט‪ ,‬ללא פניות כלשה בצמתי‪ ,‬א בנוס! תו עצירה כאשר‬ ‫הרמזור שבצומת משדר ער ‪ 1‬אור אדו‪ .‬לש קליטת האות‬ ‫האינפראאדו‪ ,‬כל רובוט יצויד בחייש אור‪.‬‬ ‫עיט רובוטיקה‬ ‫‪http://www.eytam.com‬‬