Õpilaste voogustamine drooniformatsioonide ja programmeerimise kaudu
1. Komplekti ülevaade ja süsteemi arhitektuur
[ Arvuti / LiteBeeGo ]
│
(Kohalik Wi-Fi)
│
[ Ruuter ]
/ │ \
┌───────┴────┼────┴───────┐
Droon 1 Droon 2 Droon 3 Droon 4
└────────────┼────────────┘
▼
[ QR-koodiga vaip ]
2. Tarkvara, juhtimine ja ohutus protokollid
LiteBeeGo (PC tarkvara – Windows/Mac): Peamine töölauakeskkond, mida kasutatakse plokipõhiseks graafiliseks programmeerimiseks (Scratch-laadne liides) ja Pythoni kodeerimiseks. See võimaldab kohandatud koreograafia disaini, formatsiooni trajektoori kaardistamist, LED-valgustuse sünkroniseerimist ja otse lennukoodi täitmist.
Manuaalne / üksikjuhtimine: Iga komplekt sisaldab raadiosaatjaid (kontrollereid) ühe drooni käsitsi kalibreerimiseks, piloodi koolituseks ja kinnitatud USB programmeerimisrežiimiks.
Formatsioonirežiim / Parverežiim: Grupiformatsiooni lennul toimib ruuter keskse kohaliku ligipääsupunktina, luues kohaliku kiire Wi-Fi võrgu, mis ühendab arvuti (LiteBeeGo peal) kõigi nelja drooniga.
Positsioneerimissüsteem: QR-koodi matt (Vaip) toimib optilise maapinna positsioneerimisvõrguna. Droonide põhja suunas olevad optilised voolukaamerad skaneerivad mati reaalajas, et arvutada täpsed suhtelised koordinaadid (x, y, z telgedel), tagades millimeetrilise täpsusega positsioneerimise .
Juhtimisulatus: Optimaalne formatsioonilennukaugus kohaliku 2,4GHz Wi-Fi kaudu spetsiaalse ruuteri kaudu on kuni 30 meetrit siseruumides/otsevaates.
Signaalikaotuse käitumine:
Aeglane punane vilkuv tuli: Kui ühendus ruuteriga või puldiga katkeb, läheb drooni lennujuht kohe turvarežiimile (LED-id vilguvad aeglaselt punaselt).
Automaatne hõljumine ja pehme maandumine: Kui signaali kadu kestab kauem kui paar sekundit või aku pinge langeb kriitilisele tasemele, püsivad pardal olev optiline vool ja baromeeter lühidalt enne automaatse pehme laskumise/maandumise käivitamist, et vältida kokkupõrkeid.
Ametlik kasutusjuhend ja juhendid
Etappide kaupa hariduse tegevuskava
1. faas: Põhilised aerodünaamika ja käsitsi piloodi oskused. Eesmärk: Mõista lennutelgi (Pitch, Roll, Yaw, Throttle) ja andurite kalibreerimist. Tegevus: Ühenda üksikud droonid üksikute raadiosaatjate või nutitelefonidega. Õpilased harjutavad käsitsi õhkutõusmisi, hõljumist ja optilise voolu kalibreerimist.
2. faas: graafiline programmeerimine LiteBeeGoga. Eesmärk: Tutvustada algoritmilist mõtlemist, tsükliid, muutujaid ja sündmuste käsitlemist. Tegevus: Ühenda kontroller või droon arvutiga Micro-USB/Wi-Fi kaudu. Õpilased loovad lihtsaid Scratch-stiilis programme: Näide: “Stardil lenda ettepoole 50 cm, pööra 360° maapinnal.”
3. faas: laiendusmoodulid ja kohandatud riistvara. Eesmärk: Õpi riistvara-tarkvara interaktsiooni ja telemeetriat. Tegevus: Ühenda 4× LED-moodulit. Õpilased kodeerivad kohandatud valgustusjärjestusi, mis käivitatakse lennusündmuste tõttu (nt roheline tõusmiseks, punane laskumiseks).
4. faas: Sünkroniseeritud parve koreograafia. Eesmärk: Koordineerida mitmeagendilisi süsteeme ruumiliste võrkude ja ajasünkroniseerimise abil. Tegevus:
4.1 Laota QR-koodi matt põrandale.
4.2 Ühenda kõik 4 drooni spetsiaalse Wi-Fi ruuteriga.
4.3 LiteBeeGo formatsioonirežiimis määravad õpilased igale droonile ruumilised koordinaadid () mati ruudustikul.
4.4 Kirjuta sünkroniseeritud stsenaarium, kus neli drooni tõusevad koos õhku, moodustavad õhus dünaamilisi geomeetrilisi kujundeid (jooned, ruudud, teemandid) ja sooritavad koordineeritud valgusshow enne, kui maanduvad tagasi määratud ruudustiku plaatidele.
Näidistunnikava (45 minutit)
Õpieesmärgid:
- Õpilane mõistab X, Y, Z koordinaatt teljestikku ruumilises navigeerimises.
- Õpilane oskab koostada lihtsat plokk-koodi 4 drooni korraga õhkutõusuks ja kujundi moodustamiseks.
- Õpilane mõistab ohutusnõudeid ning automaatse maandumise (failsafe) põhimõtteid.
Tunni käik
| Aeg | Etapp | Tegevuse kirjeldus |
| 00–05 min | Sissejuhatus & Ohutus | Tööohutuse reeglid (prillid/kaitseraamid, 2m ohutustsoon vaiba ümber). Eesmärk: Panna 4 drooni korraga õhku tõusma ja moodustama ruut-formatsiooni. |
| 05–15 min | Teooria & Koordinaadid | Kuidas droon oma asukohta näeb? (QR-vaip kui kaardi koordinaadistik). X-telg (edasi-tagasi), Y-telg (vasakule-paremale), Z-telg (kõrgus). Ruuteri ja arvuti ühenduse kontroll. |
| 15–30 min | Praktiline koodi kirjutamine (LiteBeeGo) | Ülesanne 1: Koostada plokk-kood, kus 4 drooni tõusevad korraga 80 cm kõrgusele. Ülesanne 2: Lisada LED-mooduli värvimuutus (nt tõusmisel roheline, ooteasendis sinine). Ülesanne 3: Droonid liiguvad vaibal määratud koordinaatidele (X, Y) moodustades ruudu. |
| 30–40 min | Lennukatse & Demostratsioon | Koodi üleslaadimine ja lennu käivitamine. Tulemuste vaatlus, vajadusel koodi korrigeerimine (silumine/debugging). Signaali katkestamise simulatsioon (turvalise maandumise jälgimine). |
| 40–45 min | Kokkuvõte & Tagasiside | Mida õppisime koordinaatteljestiku ja signaalide kohta? Akude eemaldamine ja droonide hoiustamine kohvrisse. |
Ostukorvis ei ole tooteid.