Historie LEGA - 28. základní škola Plzeň

Historie LEGA
1932
V roce 1932 ve vesnici Billund v Dánsku, tesař a truhlář jménem
Ole Kirk Christiansen zakládá společnost na výrobu dřevěných
hraček. Jeho syn Godtfred Kirk začíná v rodinném podniku
pracovat ve věku 12 let.
1934
Ole Kirk Christiansen
V roce 1934 Christiansen dává své společnosti název “LEGO“.
Tento název je složen z dánských slov "LEg" a "GOdt", což v překladu znamená "dobře si
hrát". V latině má slovo “LEGO“ význam "studuji" nebo "sestavuji". Heslo Ole Kirkovi
společnosti znělo: "Jen nejlepší je dost dobrý.".
V této době, měla společnost LEGO jen asi 6 zaměstnanců.
1942
V roce 1942 je továrna LEGO zachvácena ohněm, celá továrna lehá popelem. Christiansen
odmítá porážku, rychle obnovuje výrobu a pokračuje ve výrobě dřevěných hraček.
V této době LEGO zaměstnává asi 40 zaměstnanců.
1947
Společnost LEGO jako první v Dánsku, kupuje zařízení na vstřikování plastických hmot do
forem. Během pár let společnost LEGO vyrábí 200 druhů plastových a dřevěných hraček.
Předchůdce nynější LEGO kostky byl na Světě. Původní kostky (viz. obrázek) byly duté.
1949
V roce 1949 jsou, výhradně v Dánsku, prodávány první soupravy s “automatickým vázáním
kostek“. Kostky nevypadaly tak dobře jako ty dnešní. To proto, že LEGO používalo na
výrobu kostek celulózu, která nedokázala držet barvu
nebyla tak odolná jako dnešní kostky.
a
LEGO stavebnice – rok 1949
1954
1. květnu je v Dánsku oficiálně zaregistrována ochranná známka
“LEGO“.
1958
V roce 1958 je vymyšlena a patentována (dánské
patentní číslo 92683) LEGO kostka se systémem
“čep – dutinka“ v podobě, v jaké ji známe dnes.
Dutinky vespod byly přidány pro zlepšení stability
LEGO kostky – díly na střechu
modelů. Poprvé se taky objevují zešikmené kostky, které měly dát lepší vzhled střechám
budov (viz. obrázek).
V tomtéž roce umírá zakladatel společnosti Ole Kirk Christiansen. Syn Godtfred Kirk je
ustanoven hlavou společnosti LEGO.
1960
V roce 1960 pokračuje rychlý růst společnosti, ale ne bez překážek. Skladiště, s dřevěnými
hračky vyhořelo. Společnost LEGO se rozhoduje nepokračovat v produkci dřevěných hraček.
V této době, měla společnost LEGO 450 zaměstnanců.
1961
LEGO poprvé uvádí na trh stavebnice určené pro předškolní věk s názvem Therapy I, II a III.
LEGO stavebnice – šedesátá léta
1963
Celuóza nahrazena ABS plastem, který je barevně stálý, odolný, netoxický, žáruvzdorný a
odolný organickým kyselinám.
1964
Stavebnice LEGO poprvé obsahují stavební návod. V tomtéž roce LEGO poprvé testuje,
s pomocí spotřebitelů, stavebnice před uvedením na trh.
1966
Řada stavebnic LEGO zahrnuje 57 souprav a 25 vozidel. Do té doby bylo prodáno více než
18 milionů LEGO souprav. Byla vytvořena DUPLO kostka (určena pro děti od 4 let), která je
osmkrát větší než standardní LEGO kostka, ale je s ní slučitelná. Tím pokračuje základní
myšlenka o systému hraček, se kterými
mohou pracovat všichni společně.
1968
7. června 1968 se otvírají brány
LEGOLAND parku v Billund. V prvním roce
navštívilo park 625 tisíc lidí. Ve stejném roce
společnost LEGO získává první cenu soutěži
“Nejlepší hračka“ v Lucemburku.
1970
Ozubená kola rozšiřují možnosti stavebnic
řady “Expert Builder“ (později Technic). V
této době, měla společnost LEGO 975
zaměstnanců (bez zaměstnanců LEGOLAND
parku).
1978
LEGO scéna byla navždy změněna, poprvé se objevují mini
figurky s pohyblivýma rukama, nohama a tištěnými tvářemi.
Nahrazují tak, do té doby používaná “těla bez tváře“.
1982
Představeny stavebnice série “DUPLO Mozaika“ a “TECHNIC
I“. Tyto soupravy reprezentovaly první příklady produktů
speciálně vyvinutých pro předškolní a školní trh.
starý a nový typ figurky
1986
Představena souprava “Light & Sound“ dávající nové dimenze stavebnicím LEGO. Oddělení
pro vzdělávací produkty představuje první stavebnici řady “Technic Computer Control“, která
umožňuje LEGO robotům řízení s použitím počítače. Tato stavebnice byla zpočátku uvedena
pouze na školní trh ve Velké Británii a Dánsku.
1996
Společnost LEGO vstupuje na Internet - www.lego.com. Otevírá se nový LEGOLAND ve
Windsoru (Velká Británie) o rozloze 120.000 m2.
1990
Vydána stavebnice “Technic Control Center“, umožňující ovládání robota pomocí
kontrolního panelu s ovládacími tlačítky.
1998
Nová stavebnice pro školní činnost. Základem je
programovatelná RCX kostka, tvořená mikropočítačem,
na který jsou připojeny vstupní senzory nebo motory.
2000
Britská asociace hraček zvolila LEGO kostky "Hračkou
století".
LEGO RCX kostka
Výroba LEGA
1. fáze – doprava materiál
LEGO kostky jsou vyráběny z plastového granulátu. Ten je kamiony přivezen do továrny a
obrovskými “vysavači“ přesunut do zásobníků s příslušnou barvou granulátu.
2. fáze – lisování
Plastový granulát se zahřívají na teplotu okolo 235°C. Lisování se provádí pod tlakem, který
se mění od 20-150 tun, v závislosti na velikosti dílu. Lisování, chlazení a vytlačení jednoho
souboru dílů LEGO z forem trvá 7 a 10 sekund a okamžitě začíná nové dávka. Hlavním
požadavkem je kvalita - absolutní přesnost s tolerancí pouhých 0,005 mm. Kostky, které
nebudou dekorovány jsou sváženy k balení. Lisovny pracují 24 hodin denně.
3. fáze – dekorování
V této fázi se potiskují postavičkám obličeje, oblečení a další dekory. Používá se metoda
tampónového potisku, která spočívá v nanášení barvi pomocí tamponu přes šablonu.
4. fáze – montáž
Všechny postavičky jsou kompletovány. Tělo se osazuje ručičkami a hlavou, na kola pro
automobily jsou nasazovány gumy apod.
5. fáze – balení
Krabice jede po pohyblivém pásu a z každého zásobníku s LEGO kostkami se do ní přidá
požadovaný počet příslušných LEGO kostek.
Teorie učení
Učení tvořením
Žák, který při řešení problémů najde vlastní řešení, zažívá pocit úspěchu, který mu není
dopřán při pouhém osvojování cizích řešení. To dělá učení dobrodružstvím. Čím větší úspěch
žák pociťuje, tím je více motivován k dalšímu učení.
Optimální učení nastane, když je žákovi dána možnost samostatně prozkoumávat daný
problém, ale ve vedeném prostředí. Když žáci aktivně vytváří modely, pomáhá jim tato
aktivita v utváření nových znalostí. Tyto nové znalosti jim umožňují vytvářet nové a
efektivnější řešení v podobných nebo náročnějších úlohách. Znalosti osvojené v procesu
tvoření si žáci zapamatují snadněji. Toto učení je nazýváno “učení tvořením“.
Optimální náročnost
J
L
L
Pokud se žák nachází v učebním procesu s optimální náročností, je mu dána možnost
získávat nové schopnosti a znalosti, bude učení lépe rozumět. Vědecko-pedagogické
výzkumy ukázaly, že tento stav je pro žáka optimální, nejvhodnější.
Pokud jsou žákovi zadávány úkoly s nedostatečnou náročností (příliš snadné úkoly), není
učení efektivní. Žákovi připadají příliš snadné úkoly jako zbytečné a žák se nudí.
Na druhé straně, pokud je žákovi zadáván
úkol s příliš vysokou náročností, žák tento
úkol může vzdát ještě před tím, než začne
s jeho řešením. U žáků takto náročné úkoly
způsobují stavy úzkosti a stresují je.
Nejlepší co může učitel v této situaci
udělat je, že sníží náročnost daných úkolů,
anebo žákům doplní potřebné informace.
Učební metody
Tradiční učební metody a materiály inklinují
k omezení dětské přirozené schopnosti najít si
své vlastní řešení. Žák si namísto toho osvojí
různé způsoby vedoucí k řešení Žák pak není
v praxi schopen vymyslet řešení pro reálný případ, nedovede převést teorii do praxe.
Škola by měla žáka učit, jak řešit problémy, kde hledat řešení a odpověď na něj. Jestliže
ukážete žákovi správný směr, je schopen vyřešit daný problém.
Podpůrné prostředí dovoluje žákovi utvářet jeho vlastní znalosti uvnitř jistého rámce. To
znamená, že optimální učební prostředí by mělo pamatovat na: volbu, rozmanitost a
přirozenost.
• Volba: každá lidská bytost má různé zájmy, je přitahována nebo motivována různými
věcmi.
• Rozmanitost: každá lidská bytost má různé předpoklady k získávání znalostí.
• Přirozenost: aby žák dokázal pochopit problém, potřebuje prostor pro učení se ze svých
chyb.
Efektivní vyučovací proces
Podstatou LEGO učení je podpora následujících čtyř fází vyučovacího procesu:
• PROPOJENÍ - spojení nově získaných vědomostí s těmi, které jsou již uloženy ve
“vědomostní bance“ žáka a vytvoření nové buňky v této bance.
• KONSTRUKCE – pomocí stavění modelů ve skutečném světě, si žáci dokáží v mysli
poskládat části osvojených znalostí dohromady. Žáci plánují, programují software nebo staví
řešení, které vede ke splnění úkolu.
• PŘEMÝŠLENÍ - je časový usek, kdy žáci rozumem zpracovávají to, co viděli či
vymodelovali. Žáci diskutují o úkolu, vyjadřují a přizpůsobují své nápady. Učitel v této fázi
zodpovídá otázky.
• POKRAČOVÁNÍ - je přirozená touha vědět víc. Vede studenty k nové fázi
PROPOJENÍ, čímž umožní uzavření vzdělávacího okruhu. V další fázi žák překonává
náročnější úkoly.
Jednotlivé fáze vyučovacího procesu na sebe navzájem navazují a doplňují se.
Co je to “LEGO Mindstorm for schools“?
“Lego Mindstorms For Schools“ (dále jen Lego MFS) je kompletní systém pro výuku ručního
a systémového řízení. Každý den, všude na Světě systémové technologie řídí miliony našich
každodenních aktivity doma, ve škole, v továrnách, autech... Dělají nám tyto aktivity snazší,
bezpečnější a příjemnější.
Pro žáky je to možnost, jak si zábavnou formou osvojit základy programování, mechaniky
nebo automatizovaného řízení.
Popis stavebnice
RCX (Robotic Command eXplorer) kostka
RCX je srdcem a základní stavební kostkou řady
Lego Mindstorm. RCX je "programovatelná Lego
kostka". Jedná se o jednočipový mikropočítač
Hitachi uzavřený do pouzdra podobného ostatním
Lego kostkám. RCX je mikropočítač schopný
samostatně vykonávat zadaný program. Ke své práci
nepotřebuje
počítač.
Počítač
s náležitým
softwarovým
vybavením
je
nutný
pouze
k naprogramování daného programu, který je
následně do RCX přenesen pomocí infravěže (viz.
dále).
Paměť - k uchování programů a dat je RCX kostka
vybavena 32kB pamětí typu SRAM.Do paměti je
možné najednou uložit až pět programů. To je velmi
výhodné, pokud si u jednoho modelu chcete vyzkoušet chování za různých podmínek, jako je
např. změna rychlostí motoru nebo doba, po kterou mají být motory spuštěny. Po sestavení
modelu si vytvoříte několik (1 až 5) rozdílných programů, nahrajete je všechny do RCX
kostky a pak se mezi nimi jen přepínáte stisknutím šedého tlačítka Prgm na kostce.
Datalog - je oblast paměti, do které může RCX ukládat libovolná data, třeba údaje odečtené
ze senzorů. V praxi se nabízí jeho uplatnění například při fyzikálních měřeních. Malý příklad:
žák dostane za úkol zjistit průběh teploty během dne. Má tedy dvě možnosti. Řešení první:
žák bude každých 30 minut odbíhat k teploměru a zaznamenávat teplotu. Řešení druhé: na
RCX kostku připojí teplotní senzor a vytvoří si program, který každých 30 minut do datalogu
uloží hodnotu z teplotního senzoru. Na konci dne pak nahraje z RCX kostky do počítače
naměřené hodnoty a pomocí softwaru dodávaného k RCX kostce se podívá na tabulku nebo
graf, které software automaticky vytvoří. Jaké řešení by jste zvolili vy, první nebo druhé?
Vstuní porty – šedé čtverce s vodivými vývody na horní části RCX
kostky, označené čísli 1 až 3. Slouží k připojení standardních senzorů
(tlakový, světelný, rotační, teplotní), software dále podporuje dalších
cca 12 senzorů (akcelerace, hluk, pH, vlhkost apod.), které nejsou
standardním vybavením stavebnice. Pomocí senzorů připojených k
těmto konektorům může RCX získávat informace o okolním světě.
vstupní porty
Například při naražení robota na překážku se sepne tlakový senzor
(mikrospínač) a RCX kostka zastaví hnací motor robota.
Výstupní porty - černé čtverce s vodivými vývody na horní části RCX
kostky, označené písmeny A až C. Slouží k připojení elektrických
součástek, které pak může RCX ovládat. Jedná se hlavně o motory,
lampy, blikače, sirény, a mikromotory.
Infračervený port - tmavé okénko v
přední části RCX
kostky.
Slouží
k oboustranné
komunikaci
s infravěží (viz. dále), downloadu
firmware a programů,
nahrávání dat z datalogu. Dají se s ním
také vysílat a přijímat
tzv. IR-zprávy, vhodné pro komunikaci
mezi roboty (dalšími
RCX kostkami). Protože RCX kostka
používá jiný způsob kódování zpráv než je běžné, nejde RCX zmást např. dálkovým
ovládáním od televizoru. Velikost vysílacího kuželu IR portu je přibližně 55°.
Displej a ovládací tlačítka - panel LCD slouží k zobrazování
informací o tom, co se s RCX děje, pomocí tlačítek můžeme
ovládat základní funkce RCX. Po stranách displeje jsou čtyři
ovládací tlačítka. Jejich funkce je následující:
• On-Off - Zapíná a vypíná RCX. Pokud RCX zapomenete
vypnout, vypne se po čase samo.
• Run - Spouští a zastavuje vybraný program. Číslo vybraného programu se na displeji
zobrazuje spolu s panáčkem. Běžící panáček ukazuje, že program právě probíhá.
• Prgm - Pomocí tohoto tlačítka vybíráte číslo programového slotu. Opakovaným stiskem
přepínáte sloty v cyklu 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 1 -… atd. Číslo aktuálního programu se zobrazí na
displeji. RCX disponuje pěti programovými sloty na uschovávání programů.
• View - Umožňuje zobrazit na displeji různé informace. Postupnými stisky přepínáme
mezi zobrazením stavu vstupu 1 až 3, výstupu A až C a systémovým časem.
K napájení RCX slouží jako interní zdroj 6 tužkových (AA) monočlánky umístěných ve
spodní části RCX. Další možností napájení je použití externího 9V síťového adaptéru přes
konektor umístěný v zadní části RCX.
Senzory
RCX může využívat několik druhů senzorů. Vedle vestavěných stopek (časovačů) a čítačů
(počítadel událostí) můžete využít vnější čidla - senzory. Do základní výbavy stavebnice patří
světelný, dotykový a rotační senzor.
pasivní senzory - jsou senzory nevyžadující napájení. U těchto senzorů pouze monitoruje
RCX jejich odpor (přesněji: RCX přivede na senzor testovací napětí 5 V a pak měří napěťový
spád na konektoru (přes ochranný odpor)). Ten se dále převádí na použitelnou hodnotu.
Typickým zástupcem pasivního senzoru je dotykový nebo teplotní senzor.
Dotykový senzor - digitální čidlo se dvěma stavy RUE - stlačené,
FALSE – nestlačené
Teplotní senzor - měří teplotu okolního prostředí.
Výstup je možno získat buď ve stupních Celsia, nebo
Fahrenheita. Měří hodnoty v rozsahu od -20 °C do
50 °C a citlivostí 0,2 °C.
Polohový senzor
- Rotační senzor je velmi užitečnou pomůckou při
stavbě složitějších a propracovanějších projektů. Na
připojené osičce umožňuje měřit úhly otáčení s v
krocích po 22,5° (16 kroků na 1 otáčku).Tuto přesnost
lze
samozřejmě
zvýšit
pomocí
vhodného
zpřevodování. Také jím můžete měřit rychlost otáčení
motoru do max. 5000 ot/min.
aktivní senzory - jsou senzory vyžadující napájení. Takový senzor RCX nejprve určitou dobu
napájí napájecím napětím 5V a teprve pak z něj čte hodnotu stejně jako u pasivního senzoru.
Typickým zástupcem je světelný senzor - červená LED dioda potřebuje napájení.
Světelný senzor - má dva druhy použití. Dokáže snímat
intenzitu světla a tak pomáhat robotu např. schovávat se v
temném koutě, nebo díky vestavěné LED diodě, můžete
osvětlovat plochu a snímat intenzitu odraženého světla.
To je ideální pro řízení robotu podél tmavé čáry
namalované na světlém papíře. Senzor také v omezené
míře umožňuje rozpoznávání barev. Citlivý je v rozmezí
0,6 až 760 luxů.
Další vstupní zařízení
Solární panel - je komponentem vzdělávacího
programu e.LAB. Vzhledem k svému napěťovému
výstupu je softwarem ROBOLAB podporován jako
vstupní zařízení. Umožňuje odběr 200 mA při 3V,
osvícený 60W žárovkou ze vzdálenosti 8 cm
(10.000 lux) 40 mA při napětí 2,5V.
Kondenzátor - je komponentem vzdělávacího programu e.LAB.
Vzhledem k svému napěťovému výstupu je softwarem ROBOLAB
podporován jako vstupní zařízení. Kapacita kondenzátoru je 1F.
Optimální el. napětí je 2,5V (maximálně 4V), odběr proudu se
pohybuje od 0 do 250 mA. Červená LED dioda signalizuje úroveň
nabití kondenzátoru.
Výstupní výkonná zařízení
Motor - nezatížený motor dosahuje 350 ot/min při odběru 10 mA. Při
úměrném zatížení 250 ot/min při odběru 100 mA. Tyto motory mají
vestavěnou převodovku.
Mikro motor - nezatížený motor dosahuje 30
ot/min při odběru 10 mA. Při úměrném zatížení
20 ot/min při odběru 20 mA.
Světelná kostka - napětí 9V, stálý odběr 30 mA. Kostky jsou doplněny
snímatelnými parabolami a třemi barevnými průsvitnými kostkami
(červená, zelená, žlutá).
Výstražná siréna - zdroj výstražného zvuku. Vrchní část sirény slouží
jako přepínač pro dva druhy výstražných zvuků.
Infravěž - slouží ke komunikaci vašeho PC s RCX. Pomocí
věže se do RCX zasílá program, firmware a z RCX zpět do
počítače data. Nikdy nepřipojujte věž k PC dříve, než
nainstalujete příslušný software! Při komunikaci RCX s
počítačem by mělo RCX být umístěno asi 10-15 cm od věže
a v přímé viditelnosti. Při velkém množství slunečního světla
v místnosti bývají s komunikací potíže.
Práce se stavebnicí
Kromě RCX kostky a senzorů, obsahuje stavebnice díly, zcela běžně používané v ostatních
stavebnicích typu Technic. Práce se stavebnicí probíhá ve čtyřech základních procesech:
Stavba – konstrukce robota s použitím žluté RCX kostky, přidání
senzorů, motorů a/nebo světelných kostek. Teď je Váš model
připraven k programování. V této fázi se kromě manipulačních
schopností, rozvíjí také logické myšlení žáků. Podporuje vnímání
systému jako celku s možností ovlivnit jeho úpravy.
Programování – zvolte jednu z programovacích úrovní
v LEGO Robolab (viz. dále) a navrhněte program, vybráním
příkazových ikon z nabídky. V této fázi opět dochází k
rozvoji logické myšlení žáků. Jednotlivé příkazy na sebe
musí logicky navazovat, aby model správně reagoval.
Komunikace – kliknutím myši přenesete vytvořený program do
RCX kostky přes infračervený port.
Spuštění – spusťte program a sledujte, jak motory a
senzory na programové příkazy.
ROBOLAB
ROBOLAB je školskou verzí softwaru LabVIEWTM.
LabVIEW TM je programovací prostředí, používané v
experimentech ve vědě a technice, sloužící k řízení a
měření. Používá se k analýze a výpočtům skutečných
hodnot v biomedicíně, vzdušném prostoru,
využitelnosti jiných energii apod.
V roce 1997 NASA monitorovala pozici a okolí
Sojourner Rovers ve vztahu k okolnímu povrchu,
životním podmínkám okolí a všeobecným
zdravotním
podmínkám.
Používala
software
LabVIEW TM od National Instruments (Texas, USA).
ROBOLAB vyvinul Dr. Chris Rogers se svým
vývojovým týmem na Tuftově universitě, Massachusets, USA. ROBOLAB je ikonografický
software pro řízení modelů s RCX kostkou, senzorickým měřením, zpracování dat ve virtuální
laboratoři a tvorbě dokumentace s možností prezentace v lokální nebo internetové podobě.
Nejmladší uživatele seznámí s logikou a zákonitostmi programování k inteligentnímu chování
modelů. Starší žáci a studenti v něm najdou prostor k plnému uplatnění svých
programátorských dovedností k řízení modelů a senzorickým měřením. Nejzkušenější
uživatelé mohou pracovat na náročných výzkumných projektech s dokumentací.
Členění ROBOLABu umožňuje žákům a studentům pracovat ve stupni náročnosti, který
právě zvládají. Proto je celý vzdělávací program ROBOLAB určen jak žákům vyšších
ročníků 1. stupně základních škol, tak studentům středních škol. Při rozšíření systému o
profesionální měřící senzory nachází uplatnění i v laboratořích vysokých škol.
Práce v prostředí ROBOLABu
Po spuštění programu máme na výběr ze tří režimů:
• Administrator - slouží pro správu programu a nastavení RCX kostky.
První věc, kterou můžete (musíte) v Administratoru udělat, je nastavení komunikačního portu
na počítači (COM nebo USB), ke kterému je připojena infravěž a bude přes něj probíhat
komunikace mezi Robolabem a RCX kostkou. Můžete zde nahrát firmware do RCX kostky,
což je potřeba vždy když je RCX kostka bez napájení (baterií nebo adaptéru). Další možností
je otestovat komunikaci počítače s RCX. Test komunikace je vhodné provést vždy před
zahájením programování.
Pro začínající uživatele je jistě příjemnou pomůckou, možnost spuštění instruktážního videa.
Video Vám poradí jak připojit k RCX kostce motory nebo senzory a jak RCX kostku
otestovat pomocí předinstalovaných programů nebo infravěže.
Dále můžete v Administratoru upravit intenzitu infraportu na RCX kostce, zjistit stav baterií
v kostce nobo nastavit dobu, po které má RCX kostka přejít do úsporného režimu, aby
nedocházelo k vybíjení baterií.
• Programmer - slouží pro psaní programů. Jsou k dispozici dvě úrovně programování: Pilot
a Inventor.
• Investigator – je nejpokročilejším režimem práce. Můžete v něm vyrobit celý vědecký
projekt. Napíšete v něm text zadání, navrhnete program, připojíte fotografii nebo návod ke
stavbě hotového robotu a videoklip jeho činnosti, vše doplníte přehlednou tabulku
naměřených výsledků.
Programování v ROBOLABu
K zápisu programů slouží plně grafický ikonický programovací jazyk. "Zdrojovým kódem"
programu je tedy vlastně vývojový diagram. Ikony se na plochu kladou pomocí systému “drag
& drop“ (tzn. “táhni a pust“). Tento systém je běžně používán v operačním systému MS
Windows. Ikony jednotlivých příkazů jsou spolu pospojovány linkou, která určuje jak má
program běžet.
Žák programuje tak, že na pracovní plochu umisťuje ikony reprezentující příkazy, a ty pak
spojuje linkou podle směru postupu algoritmu. Prostředí je intuitivní a velice "chytré", takže
samo spojuje příkazy, pokud je umístíte dostatečně blízko u sebe.
Samozřejmě zde je možnost vše si pospojovat ručně libovolným
způsobem.
Při práci je velkým pomocníkem plovoucí nápověda, která je
bezesporu velkou předností programu. Ke každému příkazu se zobrazí
ikona příkazu s podrobným popisem funkce, všech vstupů, výstupů
nebo parametrů pro daný příkaz spolu s ukázkovým programem. Ten
je možno rovnou nahrát do RCX a sledovat jeho činnost nebo jej
pomocí schránky zkopírovat a vložit do vlastního programu.
Jednotlivé příkazy se vybírají z palety příkazů. Její obsah je závislý na
zvolené úrovni programování. To znamená, čím větší obtížnost tím
širší je nabídka příkazů. Žák tak není zmateno velkým množstvím
prvků, které ještě nezná.
PILOT
PILOT je založen na modifikování předpřipravených programů -šablon. Tento režim byl
speciálně navržen pro celkové seznámení se systémem a má umožnit žákům nenásilnou formu
výuky základů programování. Tomu je přizpůsobeno i prostředí s velkými ikonami příkazů. V
hodině si žáci (většinou pracují ve skupinkách po dvou až třech) vyberou a postaví jednoho z
robotů a otevřou si pro něj příslušný program. V něm mění hodnoty a sledují přitom, jak se
mění chování robotu.
PILOT je rozdělen do čtyř úrovní podle obtížnosti. Nejjednodušší program pouze aktivuje
motor, zatímco ty složité se táhnou přes několik obrazovek a obsahují i podmínky a
programování senzorů. V celkem osmi příkladech tak děti postupně získají znalosti a návyky
potřebné pro první kroky v úrovni Inventor. V této úrovni není k dispozici paleta příkazů.
Žáci mohou měnit pouze hodnoty, jako je např. rychlost a směr otáčení motoru,
v předpřipravených programech.
28. základní škola Plzeň, Rodinná 39, příspěvková organizace
INVERTOR
INVERTOR je již plnohodnotné programovací prostředí. Jak již bylo zmíněno, žák v
Inventoru programuje tak, že na pracovní plochu umisťuje ikony příkazů. Tyto příkazy se
vybírají z palety příkazů. Paleta se objeví po kliknutí pravého tlačítka kdekoli na ploše,
takže je stále po ruce a přitom nezabírá místo. Také je možno ji nastálo ukotvit na ploše.
Sama pracovní plocha je "nekonečná", takže se plynule zvětšuje s tím, jak se program
rozrůstá. Velké programy tím bohužel ztrácejí na přehlednosti.
Vedle palety s příkazy je k dispozici ještě sada nástrojů sloužících ke grafické úpravě
programu - nástroje na zarovnání ikon, srovnání rozestupů atd. Samozřejmostí je možnost
vložení komentáře kamkoli na pracovní ploše.
Tak jako Pilot, je i Inventor rozdělen do čtyř úrovní obtížnosti. S rostoucí obtížností roste
složitost ukázkových programů. Těch je celkem osm a jsou roztříděny podle jednotlivých
témat v souladu se stavebnicemi LEGO ED.
Spolu s tím, jak roste zkušenost žáků s programováním, zvětšuje se i počet příkazů,
kterými mohou RCX ovládat. Zatímco v první úrovni mají k dispozici pouze základní sadu
příkazů pro ovládání motorů a dotykový senzor, ve čtvrté jsou zpřístupněny všechny
funkce. Při použití úrovně 4 má tedy uživatel úplnou kontrolu nad RCX kostkou. Určitou
nevýhodou je zhoršená orientace v takto rozsáhlé paletě, velká část ikon totiž otevře další
submenu s výběrem příkazů. Proto je výběr některých příkazů poměrně zdlouhavý.
Práce s proměnnými
Každá z 32 proměnných je zastoupena tzv.
"kontejnerem". Ty jsou označeny barvou - červený,
modrý atd, žlutý a zelený. Velkou nevýhodou je, že kontejnery nejdou
pojmenovat. Ikony pro práci s kontejnery nejsou příliš názorné. Místo
intuitivní práce s proměnnými tak uživatel přemýšlí, zda je hodnota v
červeném nebo modrém kontejneru a jestli se skutečně děje to, co chtěl.
16
Využití Lega a programu RoboLab ve výuce na ZŠ.
INVESTIGATOR
INVESTIGATOR je třetí a nejvyšší úrovní programování v ROBOLABu. Nabízí práci v
pěti oblastech: programování, přenos dat, porovnávání dat, operace s daty, dokumentace a
publikace.
Práce v Investigatoru začíná výběrem jednoho z témat a poté názvu projektu v tabulce.
Takovéto členění je výhodné při dělení jednotlivých projektů podle vyučovacích předmětů.
Jednotlivá témata lze přidávat nebo mazat. Klíčovým prvkem Investigatoru je kruhové
menu. Jeho tlačítka spouští jednotlivé moduly (viz. obrázek).
17
28. základní škola Plzeň, Rodinná 39, příspěvková organizace
Programování
Programuje se v jedné z pěti
úrovní
programování
od
jednoduchých
senzorických
měření (tři úrovně šablon) až po
inteligentně se chovající roboty
provádějící složitá měření. Čtyři
senzory LEGO lze doplnit dalšími
laboratorními
senzory,
jako
vlhkosti,
hlučnosti,
ph,
akcelerace....
Současně
lze
zaznamenávat data ze tří senzorů a
čas. Programy jsou ukládány jako
součást projektu.
Přenos (upload) dat
Ke zpracování naměřených údajů je
určena oblast nazvaná Compute
area. Data můžete zpracovávat na
pěti
různých
úrovních
od
nejjednodušší (prostý výpis) po
komplexní vědeckou. Naměřená
data se dají prohlížet, sčítat, různě
filtrovat a určovat jak, případně
která se zobrazí. Způsob nakládání s
daty se opět zapisuje formou
vývojového diagramu podobně,
jako se programuje v Inventoru.
Vedle (dneska už obligátních)
integrálů a derivací naměřených
křivek zde jsou generátory impulsů
(sinusový až obdélníkový průběh), různé druhy šumu, prokládání spline (křivkovými)
funkcemi nebo standardní statistické křivky (lineární, logaritmická, exponenciální regresní
analýza) a mnoho dalšího.
Data mohou být přenášena na počítač průběžně, nebo mohou být shromažďována v paměti
mikropočítače a přenesena jako soubor dat dodatečně. V počítači mohou být data
zobrazována ve čtyřech druzích grafů, nebo v tabulce. Jednotlivým souborům dat lze
přiřazovat barvu grafu, nechybí bohatá paleta nástrojů pro práci s grafy.
Porovnávání dat
V této oblasti můžeme přenesená data
vzájemně
porovnávat.
Soubory
naměřených nebo přepočtených dat jsou
barevně označeny a mohou být vzájemně
porovnávány vynesením do čtyř druhů
grafů, nebo tabulky. K dispozici je
bohatá paleta nástrojů pro práci s grafy.
Pomocí
těchto
nástrojů
můžeme
18
Využití Lega a programu RoboLab ve výuce na ZŠ.
jednoduchým způsobem z grafu určit maximální, minimální nebo průměrnou hodnotu.
Operace s daty
Oblast
pěti
úrovní
provádění
matematických operací. Tři nižší
úrovně jsou opatřeny pomocnými
šablonami,
u
vyšších
úrovní
pracujeme v diagramu výběrem
příkazových ikon z palety funkcí. Ze
zpracovaných souborů dat vznikají
soubory nové, které jsou buď
výsledkem, nebo určené k dalšímu
použití. K dispozici je bohatá paleta
nástrojů pro práci s grafy.
Dokumentace a publikace
Oblast, ve které zaznamenáváme
postupy práce na projektu. Záznamy
mohou být textové i obrazové,
případně v kombinaci obou způsobů.
Jejich prezentaci provádíme přímo v
ROBOLAB, buď na obrazovce
počítače,
nebo
jednoduchým
převedením do HTML formátu a
následným umístěním prezentace na
www stránky školy.
19
28. základní škola Plzeň, Rodinná 39, příspěvková organizace
Měření
Pro všechna měření platí, že je možné použít soupravu a program jako demonstrační
pomůcku. Mnohem většího efektu však dosáhneme, pokud budou měření uskutečňována
tzv. s legendou (tedy nepřipojím jen senzor na mikropočítač, ale sestrojím
meteorologickou stanici či výzkumné vozidlo, které umí měřit …) nebo při dostatečném
vybavení se děti sami stanou vědci, kteří plní úkol komplexně od návrhů řešení přes řešení
technických problémů, konstrukci, programování, měření a zpracování hodnot až po
prezentaci výsledků práce.
Měření teploty
K měření teploty použijeme teplotní senzor s parametry od –20 °C do 50 °C. Program
umožňuje měřit teplotu ve stupních Celsia i Fahrenheita.
V programu je možné měnit počet zjišťovaných hodnot a časový interval, po kterém se
hodnoty zaznamenávají. Pokud chceme zjistit aktuální hodnotu teploty, použijeme tlačítko
wiev na RCX kostce a odečítáme přímo z displeje.
Ukázka měření vývoje venkovní teploty v průběhu jednoho dne po jedné hodině za oknem
učebny fyziky. K strmému nárůstu teploty došlo nevhodným umístěním teplotního čidla.
S naměřenými hodnotami lze dále pracovat. Například si můžeme nechat ukázat minimální
(viz. obrázek), maximální či průměrnou hodnotu.
Dále je možné upravovat některé parametry grafu od formátu os až po barvu křivky grafu.
Pokud provedeme více měření, je výhodné porovnávat naměřené hodnoty nebo si
vygenerovat tabulku naměřených hodnot a s tou dále pracovat. Ve výpočtové části je
možné hodnoty přepočítat na hodnoty termodynamické stupnice (tedy dostaneme hodnoty
v kelvinech). Možností je mnoho.
20
Využití Lega a programu RoboLab ve výuce na ZŠ.
Měření teploty – pro 6. ročník
náročnost na stavbu: lehká
náročnost na programování: INVESTIGATOR – Level 3 (lehká)
rozsah: 1-2 vyučovací hodiny
pomůcky: RCX kostka + software ROBOLAB, stavebnice LEGO, teplotní čidlo,
menší nádoba (hrnek), větší nádoba (miska), teplá a studená voda
úvod.........
Úkoly:
1) připojte teplotní čidlo na jeden ze vstupů RCX kostky
2) v Investigatoru si spusťte první programovací úroveň (program level 1)
-
pro měření teploty bude nutné změnit první ikonu na obrazovce
-
pokud jste správně přepnuli ikonu pro měření teploty, změnil se čas
v obdélníčku pod ikonou na „???“. Nastavte hodnotu času tak, aby
měření probíhalo po intervalech 10 sekund.
-
Ikona na pravé straně obrazovky nám udává počet požadovaných
hodnot. Nastavte tuto hodnotu na příslušný počet dle zadání.
3) přehrajte program do RCX kostky
4) z lego kostek sestavte držák teplotního čidla na menší nádobu (viz obr.1 a
2)
poznámka: šířku držáku je potřeba přizpůsobit, podle síly stěn nádoby
Obr. 2
Obr. 1
21
28. základní škola Plzeň, Rodinná 39, příspěvková organizace
5) napusťte do menší nádoby teplou vodu
6) na nádobu s teplou vodou zavěste teplotní čidlo
7) spusťte program z RCX kostky. Zároveň si nastavte stopky (hodinky) na
dobu 10 minut
8) po uplynutí doby 10 minut přeneste naměřené hodnoty z RCX kostky do
počítače
9) zopakujte celé měření s tím rozdílem, že menší nádoba s teplou vodou
bude stát ve větší nádobě se studenou vodou. Po skončení měření opět
přeneste naměřené hodnoty do počítače.
10) Pomocí Investigatoru zobrazte grafy z obou měření (najednou)
11) Z grafu prvního měření určete průměrnou teplotu vody (tu můžete zjistit
pouhým přepnutím v Investigatoru)
-
V Investigator menu se přepněte do srovnávací oblasti (ikona
s dvěma kyblíčky)
-
zobrazí se graf naměřených hodnot
-
v horní části obrazovky je roletové menu s označením “View“
-
zvolte v tomto menu “Measure“
-
pomocí bílého čtverce s obrázkem křivky vyberte zjišťovanou
hodnotu Means (=průměr)
-
zjišťovaná hodnota se ukáže v pravém okénku
22
Využití Lega a programu RoboLab ve výuce na ZŠ.
Kontrolní otázky:
1) proč trvalo RCX kostce měření právě 10 minut? Zdůvodněte výpočtem.
výpočet:
2) Určete o kolik °C se změnily následující teploty, napište zda se teplota
zvýšila nebo snížila
Změna teploty
Změna teploty o ..... °C
Teplota se zvýšila/snížila
-5 °C à 14 °C
27 °C à 59 °C
-28 °C à -65 °C
2 °C à -34 °C
3) z druhého grafu zjistěte (jako v zadání úkolů bod 11) minimální a maximální
teplotu vody během měření
4) přečtěte z teploměrů teplotu s přesností na 0,5 °C
23
28. základní škola Plzeň, Rodinná 39, příspěvková organizace
Měření dráhy a rychlosti
Pro měření dráhy vyrobíme model dopravního prostředku (auta), který spojíme s
polohovým (otáčkovým) senzorem. Polohový senzor zaznamenává 16 poloh na jedno
otočení kolem osy (na 360 úhlových stupňů), maximálně však 5000 otáček za minutu.
Příklad jednoduchého programu na měření otáček (neodpovídá následujícím grafům):
Semafor opět začíná i končí program. Druhou ikonou vynulujeme část paměti RCX kostky
pro ukládání hodnot. Třetí ikona říká, že se budou měřit otáčky pomocí polohového
senzoru. Další symbol začíná měření 500 hodnot. Potom měření a celý program končí.
Program není úplný, protože začátku měření musíme přiřadit časový údaj, po kterém se
hodnoty mají zaznamenávat.
Program musíme přehrát do RCX kostky modelu a spustit ho. Po ukončení měření opět
přehrajeme data – z kostky do PC, kde je dále zpracováváme.
Po přenosu dat tedy v grafu nepůjde o závislost dráhy na čase, ale počtu otáček na čase.
Hodnoty otáček je možné přepočítat ve výpočtové části na hodnoty délkové (např. zde jsou
hodnoty přepočítány na metry při obvodu kola auta 10 cm).
S takto upraveným a vytištěným grafem už mohou děti pracovat. Mohou určovat jakou
rychlostí se auto pohybovalo (kde rychleji či pomaleji), kde naopak stálo (dráha
nepřibývá), ve kterém úseku zrychlovalo (křivka se stáčí vzhůru), jakou dráhu urazí za
24
Využití Lega a programu RoboLab ve výuce na ZŠ.
nějaký časový úsek nebo za jak dlouho urazí určitou dráhu. Je možné popsat graf
vymyšleným příběhem apod.
V následujícím grafu závislosti dráhy na čase je zaznamenán pohyb modelu auta, které se
rozjíždí z nakloněné roviny, v čase 0,8 s dosáhne maximální rychlosti a potom postupně
zpomaluje až do úplného zastavení.
Ve výpočtové části je možné (kromě jiného) hodnoty derivovat, proto dostáváme graf
závislosti rychlosti na čase.
Zde je možné určovat např. zda a kde auto zrychluje, jede stálou rychlostí (vodorovný
úsek) nebo zpomaluje, jaká byla nejvyšší rychlost, za jak dlouho jí bylo dosaženo, v jakém
úseku se auto pohybovalo s největším zrychlením atd. Úsek, kde model zpomaluje, je
vhodné po vytištění grafu proložit křivkou (odchylky od skutečného průběhu byly
způsobeny dvojím přepočítáváním hodnot programem.
Pokud provedeme více měření (např. pro různé sklony nakloněné roviny), můžeme
naměřené údaje mezi sebou porovnávat.
25
28. základní škola Plzeň, Rodinná 39, příspěvková organizace
Další možností pro pochopení problematiky pohybu je sestrojit vozidlo, které po určitém
čase „tečkuje“ svoji dráhu, nebo pouze vydává světelný a zvukový signál dítěti, které
pohyb zaznamenává. Ze vzdálenosti teček pak lze snadno určit, kdy jelo vozítko rychlostí
stálou nebo se zrychlením (zpomalením), kdy byla rychlost větší a jak byla veliká apod.
26
Využití Lega a programu RoboLab ve výuce na ZŠ.
Měření dráhy – pro 7. ročník ZŠ
náročnost na stavbu: středně těžká
náročnost na programování: INVESTIGATOR – Level 4 (středně těžká)
rozsah: 2 vyučovací hodiny
pomůcky: RCX kostka + software ROBOLAB, stavebnice LEGO, měřidlo
Automobily jsou neodmyslitelnou součástí našeho života. I když nám někdy
znepříjemňují život svými zplodinami, dá se říci, že nám život usnadňují. Pomáhají
nám s přepravou těžkých nákladů nebo s dopravou na dlouhé vzdálenosti.
V tomto cvičení si vyzkoušíme měření dráhy a výpočet rychlosti vašeho
automobilu, který sestavíte.
Úkoly:
1) Sestavte podle obrázku 1 z LEGA automobil:
Obr. 2
Obr. 1
– základem bude RCX kostka
– pohon tvoří dva 2 motory, které pohání levou
a pravou nápravu zvlášť
– převod hnací síly bude zajištěn pomocí
řemenu (gumičky)
– přední náprava bude vyřešena otáčivým
kloubem se dvěma koly (viz. obrázek 2)
2) Vymyslete a následně naprogramujte v ROBOLABU program, který:
– počká 1 sekundu
27
28. základní škola Plzeň, Rodinná 39, příspěvková organizace
– po 1 sekundě se automobil rozpohybuje rychlostí 5, na dobu 8 sekund
– bude vydávat zvukový signál v intervalu 1 sekundy
– program bude využívat cyklu (8 krát se zopakuje)
3) Připravte si měřící dráhu
– budete potřebovat přibližně 3 x 1 metr prostoru.
– na podlaze si vyznačte startovní čáru (použijte např. LEGO kostky)
– připravte si LEGO kostky, kterými bude vyznačovat ujetou dráhu
automobilu
4) Měření
– do RCX kostky nahrajte vytvořený program
– připravte automobil předními koly na startovní čáru
– spusťte program
– po každém zvukovém znamení polož na úroveň předních kol značku
(LEGO kostku)
– po zastavení automobilu změřte vzdálenost jednotlivých značek od
startovací čáry a údaje si zapište do tabulky
– pro větší přesnost měření třikrát zopakujte a vypočítejte z naměřených
hodnot průměrné hodnoty
5) Změna převodu hnací síly
– přestavte automobil, tak aby byl poháněn ozubenými koly
– na motory nasaďte kolečko s 8 zuby a na osy kolečka s 24 zuby
– zopakujte měření ujeté vzdálenosti
– naměřené hodnoty zapište do tabulky
– změňte převod hnací síly - na motory nasaďte kolečko s 24 zuby a na
osy kolečka s 8 zuby
– zopakujte měření ujeté vzdálenosti
– naměřené hodnoty zapište do tabulky
6) Kreslení grafu
– do jednoho grafu zakreslete křivky z dvou měření
– graf bude obsahovat dvě křivky:
1. průběh dráhy s pohonem pomocí gumičky
2. průběh dráhy s pohonem ozubenými koly (malé kolečko na
motoru a velké na osách)
28
Využití Lega a programu RoboLab ve výuce na ZŠ.
Pracovní list
1) Doplňte tabulky naměřenými hodnotami.
Tabulka •
Převod pomocí řemenu
t [s]
1
2
3
4
5
6
7
8
7
8
7
8
1.měření
s [cm]
2.měření
3.měření
Průměr z měření
Vypočtená celková průměrná rychlost:.................
Tabulka ‚
Převod ozubenými koly – 8 zubů na motoru a 24 zubů na ose
t [s]
1
2
3
4
5
6
1.měření
s [cm]
2.měření
3.měření
Průměr z měření
Vypočtená celková průměrná rychlost:.................
Tabulka ƒ
Převod ozubenými koly – 24 zubů na motoru a 8 zubů na ose
t [s]
1
2
3
1.měření
s [cm]
2.měření
3.měření
Průměr z měření
29
4
5
6
28. základní škola Plzeň, Rodinná 39, příspěvková organizace
Vypočtená celková průměrná rychlost: .................
2) Odpovězte na následující otázky
• Proč jede automobil rychleji, když je na motoru ozubené kolečko s 24 zuby, než
ozubené kolečko s 8 zuby?
...................................................................................................
Přepočítejte průměrnou celkovou rychlost z tabulky ƒ z cm/s na hodnotu v km/h.
výpočet:
• Za jak dlouho by touto rychlostí dojel váš automobil z Plzně do Prahy?
............................................
• Průměrná rychlost Formule 1 v závodu je 225 km/h, za jak dlouho by jste z Plzně
do Prahy dojeli formulí?
............................................
• Jak se jmenuje zařízení, které měří rychlost ve skutečném automobilu?
............................................
• Jaká je maximální povolená rychlost v obci a na dálnici v České republice?
v obci ............... km/h
na dálnici ............... km/h
• Jakou gravitační silou je automobil přitahován k zemi? ..................
výpočet:
3) Zakreslete do grafu průměrné hodnoty z tabulek ‚ a ƒ
30
Využití Lega a programu RoboLab ve výuce na ZŠ.
31
28. základní škola Plzeň, Rodinná 39, příspěvková organizace
Energie a její přeměny
V této kapitole se budeme orientovat na problematiku energií a možnosti jejich proměn.
Základními díly, které nám to umožňují jsou motor, který funguje i „obráceně“ jako
dynamo, solární panel (umožňuje odběr 200 mA při 3V, osvícený 60W žárovkou ze
vzdálenosti 8 cm (10.000 lux) 40 mA při napětí 2,5V) a kondenzátor (s kapacitou 1 F,
optimální el. napětí je 2,5V (maximálně 4V), odběr proudu se pohybuje od 0 do 250 mA).
Společně s tradičními díly nabízejí možnost praktických fyzikálních měření a práci na
vlastních projektech. Při povídání o energii, její výrobě a přeměnách, při diskusi o pro a
proti alternativních či obnovitelných zdrojů energie jistě využijeme funkční model větrné
či vodní elektrárny.
Můžeme potom proudem vody z kohoutku rozsvítit žárovku a rozezvučit sirénu. Pomocí
malého slunce v podobě lampičky uvést do pohybu vozítko se solárním článkem. Snadno
demonstrovat, co se stane, když přijde mrak a jak je důležité umět si energii nashromáždit
(naakumulovat) do zásoby v době, kdy je jí dostatek apod.
32
Využití Lega a programu RoboLab ve výuce na ZŠ.
Převody – pro 7. ročník ZŠ
náročnost na stavbu: lehká
náročnost na programování: PILOT – (úroveň 4 - lehká)
rozsah: 4 vyučovací hodiny
pomůcky: RCX kostka + software ROBOLAB, stavebnice LEGO
Převod je mechanismus, který dokáže přenášet pohyb, změnit jeho rychlost (otáčky) nebo
směr a kroutící moment. V praxi se převody objevují takřka všude. Základní jsou:
1. podle konstrukce
• ozubenými koly - kola jsou ozubená a síla se přenáší dotykem
do sebe zapadajících zubů
• řetězový - ozubená kola jsou propojena řetězem, který přenáší
sílu působením na zuby kol
• řemenový - kola jsou propojena řemenem a síla se přenáší
třením mezi ním a koly, tření lze zvýšit použitím řemenu s
průřezem lichoběžníku (klínový řemen), řemen může být i
zkřížený
• šnekový - převod, při kterém jsou osy otáčení na sebe kolmé,
zuby hnaného kola zapadají do závitů hnací části
• hřebenový - převod otáčivého pohybu na posuvný nebo naopak, do zubů kola zapadají
zuby rovné části (hřebenu), síla se přenáší působením mezi zuby
• třecí - kola se dotýkají a k přenesení síly mezi nimi dochází díky tření
2. podle směru otáčení
• souhlasné - kolo hnací a hnané se otáčejí v souhlasném směru (v případě řetězového a
řemenového nezkříženého převodu)
• nesouhlasné - kola se otáčejí v nesouhlasném směru (v případě třecího, ozubeného a
řemenového zkříženého převodu).
3. podle velikosti převodu
• dorychla - převodový poměr je větší než jedna, hnané kolo se otáčí rychleji než hnací
kolo, dochází ke zmenšení momentu síly
• dopomala - převodový poměr je menší než jedna, hnané kolo se otáčí pomaleji než
hnané, dochází ke zvětšení momentu síly
V tomto cvičení si vyzkoušíme sestavení nejjednodušších převodů.
33
28. základní škola Plzeň, Rodinná 39, příspěvková organizace
Úkoly:
1) Napište deset příkladů použití převodů v praxi
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2) Sestrojte převod:
• ozubenými koly
• řetězový
• řemenový (použijte gumičku místo řemenu)
• hřebenový
•
šnekový
Určete jaký z převodů je dorychla a jaký dopomala.
Určete jaký z převodů je souhlasný který nesouhlasný.
3) Popište převody na obrázku a určete zda jsou dorychla nebo dopomala
34
Využití Lega a programu RoboLab ve výuce na ZŠ.
4) Zkuste propojit více druhů převodů (viz
obrázek).
5) Ve stavebnici jsou čtyři druhy ozubených
kol s počtem zubů 8, 16, 24 a 40. Sestroj
převod podle obrázku a otáčej osičkou u
kola se 40 zuby. Kolikrát se otočí ostatní
osičky ? Doplň tabulku.
40
24
16
8
1x otočení
osičkou
6) Dopiš do tabulky, v jakém poměru jsou k sobě všechna ozubená kola.
8 zubů
8 zubů
16zubů
1:1
16 zubů
24 zubů
40 zubů
35
24 zubů
40 zubů