Forsøk og praktisk arbeid

Passer for

  • barnetrinn 5-7
  • ungdomstrinn 8-10

Karusell i en fornøyelsespark

Bygg og programmer din egen karusell i ROBOLEGO.

RCX er ”hjernen” eller datasystemet i ROBOLEGO. PILOT og Utvikler er programmer for RCX.

Forarbeid

Vi anbefaler at du før aktiviteten har en samtale med elevene om automatisering og robotisering i samfunnet. La elevene komme med forslag til roboter og automater de kjenner til. En slik samtale kan ta utgangspunkt i en liten skriveoppgave på 4-5 minutter der elevene skriver det de vet om roboter.


Fremgangsmåte for å bygge karusell

Bygg en karusell lik det du finner i minisettet 9610 som er beregnet for barnetrinnet. Den enkle karusellen må påmonteres en motor og et system for kraftoverføring fra motorens aksel som er horisontal til karusellens aksel som er vertikal. Bruk tannhjul som griper direkte inn i hverandre eller remdrift der en bruker to remhjul og strikk. Removerføring gir en form for kløtsj i tillegg til de mulighetene som ligger i valg av størrelsen på remhjulene eventuelt i kombinasjon med tannhjul.

Karusellen er enkel å bygge og egner deg derfor som en innføring i hvilke muligheter LEGO gir. Den har noen utfordringer rent byggeteknisk uten å være for tidkrevende. Innretningene kan programmeres på ulike nivåer, fra det helt elementære til meget omfattende og komplisert programstyring.

Ferdig bygget karusell

Programmering

Utfordring 1 egner som en innføring for elever både på barnetrinnet og ungdomstrinnet, mens utfordring 2 passer best for elever på ungdomstrinnet.

 

Utfordring 1: Enkel rotasjon i en retning

Programmer karusellen med PILOT 1 slik at den roterer med klokka i 10 sekunder på full fart. Da er det viktig å se på følgende parametre som kan styre rotasjonen: hvor kobler man til pluss og minus på RCX’en og motor, programmert motorretning, betydningen av tannhjul/remdriftoverganger.

 

Utfordring 2: Akselerert bevegelse og rotasjon i to retninger (Krevende)

Du skal i denne oppgaven bruke den samme karusellen som i utfordring 1. Karusellen skal programmeres med Pilot 4 eller Utvikler 4 slik at den starter ved å trykke på en trykksensor. Når den starter opp, skal den rotere sakte for så å øke hastigheten til toppfart. Etter en tid skal karusellen bremse ned, stanse helt og rotere den andre veien. All start og stopp skal skje gradvis (mykt). Etter en tid skal karusellen igjen stanse og snu rotasjonsretning. I den siste delen av turen skal karusellen gjøre hastighetsendringer (sakte – fort – sakte - fort) samtidig som en lyspære lyser opp. Tilslutt skal hastigheten avta for så å stanse helt. Turen er ferdig. Det gjør ingen ting om du er kreativ og integrerer andre egenskaper ved karusellen enn det som er beskrevet over, men det må være et tillegg til den ordinære utfordringen som er beskrevet i teksten.

Utfordring 2 programmert i Pilot 4. Skjermbilde  til venstre viser trinn 1 og skjermbilde til høyre viser det siste av i alt 22 trinn.

Skjermbildet under viser Utfordring 2 programmert i UTVIKLER 4.

Utfordring 2 programmert i Utvikler 4

  1. Karusellen starter med to trykk på trykksensor i port 1.

  2. Her defineres motor, utportene aktiviseres og telleverkene i programmet nullstilles.

  3. Karusellen starter mykt ved å gå åtte ganger i loop i akselerasjonssekvensen øverst.

  4. Tidssplitt der karusellen kjører nedre løp så lenge tiden er mindre eller lik 21 s.

  5. I nedre løp (retardasjon og snu) skal karusellen forsette for fullt i fire sekunder før den går inn i en nedbremsing og myk stopp. Deretter står karusellen i to sekunder, rotasjonsretningen snur med myk start – totaltid ca. 14 s.

  6. Akselerasjon til full fart i løpet av fire sekunder i akselerasjonssekvensen øverst.

  7. Øvre linje i splitten gir karusellen variasjon i hastigheten (sakte fort- sakte fort) som gjentas fire ganger samtidig tennes en lampe på port B tid 16 s. 8) Karusellen stanser mykt (retardasjon og stans).

Avlutning

Dersom du gjennomfører dette opplegget vil elevene få en rimelig innsikt i mulighetene med LEGO og programmering i Robolab. Vi anbefaler at du bygger trafikklys (sett 951.490) og programmerer det. Til slutt kan du utfordre elevene med følgende kombinasjonsoppgave: Bruk karusell og trafikklys sammen og programmer det hele slik at trafikklyset viser rødt når karusellen står, rødt og gult når den skal starte og lyser grønt under kjøringen. Merk at du i stedet for tid for å bestemme hvor lenge karusellen skal gå, kan bruke en omdreiningteller eller en bryter for å avslutte rotasjonen.

Aktuelle kompetansemål i læreplanen

Læreplan i naturfag

  • Etter 7. årstrinn
    • Teknologi og design
      • planlegge, bygge og teste mekaniske leker og forklare prinsipper for mekaniske overføringer
      • planlegge, lage og teste enkle produkter som gjør bruk av elektrisk energi, og reklamere for ferdig framstilt produkt
  • Etter 10. årstrinn
    • Teknologi og design
      • utvikle produkter ut fra kravspesifikasjoner og vurdere produktenes funksjonalitet, brukervennlighet og livsløp i forhold til bærekraftig utvikling

Materialer og utstyr

  • startkasse ROBOLAB med RCX
  • Minisett 9610 tannhjul

Kan utføres i sammenheng med