賽靈思SpartanFPGA為壯大的講授東西奠基根底。這類講授東西可以依據(jù)門生的須要自我改造。
大概沒有比機(jī)器人更能吸引初中生及高中生對(duì)科學(xué)技能感興趣的講授設(shè)備了。對(duì)初中生和高中生來講，玩弄機(jī)器人是一種把握新概念，親眼見地技能使用情況的實(shí)踐方法。構(gòu)建機(jī)器人可以引發(fā)門生們降服智力困難，獲得優(yōu)秀的科學(xué)、技能結(jié)果。
為此，我藉此文引見一種可供西席適用于技校的機(jī)械人講授流動(dòng)的講授平臺(tái)。該平臺(tái)理念是我任教的高中（意大利米蘭四周的ITCSErasmodaRotterdam）提出來的。事先只是為了入圍RoboCup青少年兒童機(jī)械人世界杯(RoboCupJunior)。我們隊(duì)到場的是“救濟(jì)機(jī)械人”組其余競賽，即讓機(jī)械正在重現(xiàn)的災(zāi)禍場景中發(fā)明受害者。這一些機(jī)械人必需完成龐雜程度不同的多重義務(wù)，比如果正在平展路面上沿直線行走，分辨根據(jù)坎坷地形上各障礙物的途徑，和解救一些指定的受害者等。
取別的采取分歧范例的微型計(jì)算機(jī)的一般傳布平臺(tái)相比，我們采取FPGA的設(shè)計(jì)具有開放、靈敏、可不斷發(fā)展演進(jìn)，和可重復(fù)使用等根本特征。
我們利用DigilentNexys2教授教養(yǎng)開發(fā)板，正在賽靈思Spartan?-3E器件的基礎(chǔ)上造作了該機(jī)器人的2011版。正在撰寫本文時(shí)，我們正正在把這個(gè)版本移植到Spartan-6FPGA上，以便參與將正在2012年4月進(jìn)行的下一屆意大利青少年兒童機(jī)器人世界杯競賽。按計(jì)劃，下一版本將運(yùn)轉(zhuǎn)于Zynq?-7000可擴(kuò)大處置平臺(tái)器件上。
用這類要領(lǐng)，我們?cè)O(shè)計(jì)出的一種救濟(jì)機(jī)器人能夠物換星移沒有斷進(jìn)展演進(jìn)，由第一種原型進(jìn)展到了現(xiàn)有的Nessie2011版本（Nessie由Nexys和尼斯湖水怪（LochNessMonster）而得名，尼斯湖水怪的長頸部取我們的機(jī)器人類似）。FPGA具有高度的靈活性，能夠正在沒有改動(dòng)其根本物理構(gòu)造和連結(jié)雷同的設(shè)計(jì)根底架構(gòu)取此同時(shí)，讓機(jī)器人的架構(gòu)隨門生常識(shí)的增加而重構(gòu)。
挑釁ITCSErasmodaRotterdam是一所位于意大利北部米蘭近郊的技校，門生攙前落后，難以教誨他們深入進(jìn)修科技知識(shí)。
由四年前最先，我決議興辦一個(gè)開放空間，厥后我取名為“機(jī)器人講授永遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)室”，正在那里門生們能夠采取取尺度教室講課完整分歧的要領(lǐng)展開實(shí)驗(yàn)。正在此，他們能夠正在互動(dòng)環(huán)境中接觸手藝學(xué)科，討論一些與眾分歧的主題內(nèi)容，選修一些本身感興趣的課程，安排好本身事情并由實(shí)踐中直接獲得反應(yīng)。換句話說，他們依據(jù)由來已久且為人熟知的“景象認(rèn)知”模子[1]正在“主動(dòng)進(jìn)修空間”中展開實(shí)驗(yàn)。正在這兒，同學(xué)們不只能夠相互協(xié)作或同輔導(dǎo)員互助，與此同時(shí)還可正在殺青共鳴的基礎(chǔ)上尋求配合的方針。
國產(chǎn)分揀機(jī)器人批發(fā)商快遞自動(dòng)分揀機(jī)器人如何導(dǎo)航正在這個(gè)進(jìn)修空間中，門生飾演把握多種解決方案的“認(rèn)知學(xué)徒”。而西席則充任“專家”腳色，賣力提出預(yù)期使命和計(jì)謀的詳細(xì)步驟，讓門生們自力實(shí)驗(yàn)，須要時(shí)才予以指點(diǎn)。
為不一樣學(xué)科的會(huì)聚和常識(shí)的交換給予肥饒的溫床，機(jī)器人是自然之選。我們以為參與青少年兒童機(jī)器人世界杯角逐的興趣猛烈地刺激了門生對(duì)高新科技實(shí)驗(yàn)的積極參與。
快遞自動(dòng)分揀機(jī)器人哪里有處理方案我認(rèn)識(shí)到，要讓這類要領(lǐng)有用，我必需提議數(shù)字電子學(xué)和信息學(xué)等一般課程涵蓋的課題，但首要針對(duì)哪些比門生們可以自力處理的利用更龐大的利用。那樣他們就要分工合作，或需求獲得可以提出精確模子的資深教師的幫忙。
我了解須要建造什么，但我不了解怎樣建造。一切都必須在實(shí)驗(yàn)室中提出和開辟出來，由門生配合商量設(shè)計(jì)，探求解決方案。
正在經(jīng)由一番深思遠(yuǎn)慮以后，我得出一個(gè)結(jié)論：最可行的便是采納一種基于某種矯捷的平臺(tái)，而是不是尺度微型計(jì)算機(jī)上的解決方案。這是由于FPGA是獨(dú)一可以滿意特征請(qǐng)求且可以跟上實(shí)驗(yàn)流動(dòng)的靜態(tài)和演化局限的器件。
我最初挑選的是基于Spartan-3E的教授教養(yǎng)板卡，由于它可以給予我們一向追求的需要特征，即開放性、靈活性、演進(jìn)本領(lǐng)、硬件的反復(fù)操縱性和性能的豐富性。
?開放性。因?yàn)殚T生必需積極參取全部設(shè)計(jì)步驟，由傳感器接口到CPU，再由CPU到鼓勵(lì)器。?靈活性。因?yàn)轶w系的全部架構(gòu)和器件的性質(zhì)和范例不該事前肯定，必需由創(chuàng)造性進(jìn)修環(huán)境所引發(fā)的研討過程中發(fā)生。?演進(jìn)本領(lǐng)。因?yàn)檎诿恳淮吻嗌倌陜和瘷C(jī)器人世界杯完畢后，門生都必需認(rèn)識(shí)到他們作品的缺點(diǎn)，認(rèn)識(shí)若何開展適度修正，試圖找出更進(jìn)步前輩的解決方案。該體系必需取門生的專業(yè)知識(shí)連結(jié)同步開展。?可重用性。以幸免硬件和黌舍經(jīng)費(fèi)不必要的浪擲。?低成本、高性能。我們必需節(jié)制沒有獲得完整界說但需求高度并行運(yùn)轉(zhuǎn)的大批器件和外設(shè)。該CPU的功效應(yīng)特別很是壯大，但架構(gòu)相對(duì)簡樸，易于接口。
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