HP4WhalesBot AI Module 1STừ 7 tuổi

Xe robot thông minh

Học phần 4: Khám phá cảm biến tương tác và thuật toán phản xạ

Triết lý học phần

"Robot biết phản ứng trước môi trường."
Độ tuổi phù hợp

Từ 7 tuổi

Bộ công cụ / Giáo cụ

WhalesBot AI Module 1S

Thời lượng đào tạo

12 buổi × 90 phút

Quy mô nhóm học

2–3 học sinh/bộ kit

Điều kiện tiên quyết

Hoàn thành HP3

Đối tượng học viên
Khóa học này dành cho ai?
Dành cho học viên đã hoàn thành HP3. HP4 tập trung vào cảm biến tương tác và robot phản xạ thông minh với môi trường.

Học sinh đã hoàn thành HP3 (Xe robot đầu tiên), nắm vững cấu trúc truyền động cơ bản.

Muốn tìm hiểu cơ chế nhận biết môi trường qua cảm biến chạm và cảm biến hồng ngoại.

Phát triển thuật toán phản xạ: phát hiện va chạm, tránh chướng ngại vật, chống rơi mép bàn và dừng theo vạch.

Hình thành tư duy logic lập trình có điều kiện (If-Else, vòng lặp, biến đếm, bộ đếm thời gian).

Trọng tâm cảm biến & thuật toán HP4

Cảm biến & Tương tác vật lý
Cảm biến chạm (Touch sensor)
Cảm biến hồng ngoại (Infrared sensor)
Phát hiện va chạm (Collision detection)
Tránh chướng ngại vật (Obstacle avoidance)
Dừng theo vạch (Line stopping)
Chống rơi vực (Anti-fall)
Đếm vạch (Counting lines)
Đẩy vật cản thụ động (Passive pushing)
Tư duy logic & Thuật toán
01Cấu trúc điều kiện If – Else
02Vòng lặp tuần hoàn (Loops)
03Biến đếm số lần (Counters)
04Giá trị ngẫu nhiên (Random)
05Bộ đếm thời gian (Timer)
Cấu trúc 12 buổi học
Lộ trình đào tạo 6 giai đoạn
12 buổi học được chia thành 6 giai đoạn logic, tập trung hoàn toàn vào các nội dung cảm biến, cơ cấu và thuật toán chính thức của HP4.
Giai đoạn 1Buổi 1 – 2

Cảm biến chạm & Cảm biến hồng ngoại

Touch sensor, Infrared sensor

Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của cảm biến chạm (Touch sensor) và cảm biến hồng ngoại (Infrared sensor) để nhận biết bề mặt và tiếp xúc cơ học.

Giai đoạn 2Buổi 3 – 4

Phát hiện va chạm & Đẩy vật cản thụ động

Collision detection, Passive pushing

Thiết kế cơ cấu gạt/đẩy thụ động (Passive pushing) và xây dựng phản xạ cơ bản khi nhận diện va chạm (Collision detection).

Giai đoạn 3Buổi 5 – 6

Tránh chướng ngại vật & Cấu trúc If-Else

Obstacle avoidance, If-Else

Ứng dụng cảm biến hồng ngoại để phát hiện vật cản từ xa (Obstacle avoidance) kết hợp rẽ nhánh điều kiện If-Else để chủ động chuyển hướng.

Giai đoạn 4Buổi 7 – 8

Dừng theo vạch & Chống rơi vực

Line stopping, Anti-fall

Hiệu chỉnh ngưỡng hồng ngoại mặt sàn để nhận diện vạch đen (Line stopping) và xây dựng thuật toán an toàn chống rơi vực (Anti-fall) tại mép bàn.

Giai đoạn 5Buổi 9 – 10

Đếm vạch kẻ, Vòng lặp & Bộ đếm

Counting lines, Loops, Counters

Tích hợp vòng lặp tuần hoàn (Loops) và biến đếm (Counters) nhằm thực hiện nhiệm vụ đếm số vạch (Counting lines) và định vị không gian.

Giai đoạn 6Buổi 11 – 12

Giá trị ngẫu nhiên, Timer & Dự án tổng hợp

Random, Timer

Ứng dụng bộ đếm thời gian (Timer) và sinh giá trị ngẫu nhiên (Random) cho hành vi tự hành phản xạ, tổng kết báo cáo sản phẩm.

Quy trình sư phạm 4 bước

Phương pháp học tập chuẩn mực

Mô hình 4 bước xuyên suốt giúp học sinh chuyển hóa quan sát thực tế thành mô hình phần cứng và dòng lệnh điều khiển.

01
Khởi động

Quan sát tình huống thực tế, phân tích vấn đề va chạm và xác định phản xạ cần có cho robot.

02
Lắp ráp

Lắp ráp phần cứng xe robot, tối ưu vị trí cảm biến chạm, cảm biến hồng ngoại và cơ cấu đẩy thụ động.

03
Lập trình

Xây dựng thuật toán logic If-Else, bộ đếm, vòng lặp và xử lý tín hiệu phản hồi từ cảm biến theo thời gian thực.

04
Trình bày

Thử nghiệm trên sa bàn thực tế, tinh chỉnh thông số cảm biến và tự tin thuyết trình giải pháp kỹ thuật.

Trang thiết bị & Giáo cụ
Bộ kit WhalesBot AI Module 1S
Bộ giáo cụ robotics tiêu chuẩn quốc tế với đầy đủ vi điều khiển trung tâm, mô-tơ truyền động và các cảm biến phản xạ chuyên dụng.
Chi phí thiết bị tham khảo:
~6.500.000 VNĐ / bộ kit

* Đây là chi phí thiết bị tham khảo (không phải học phí khóa học).

Giáo cụ chính
WhalesBot AI Module 1S
Thiết bị học tập
Yêu cầu máy tính (Laptop/PC) để lập trình
Cảm biến phần cứng
Cảm biến chạm (Touch) & Cảm biến hồng ngoại (IR)
Phần mềm
WhalesBot Scratch / Block-based IDE
Mô hình lớp học
Quy mô học tập nhóm nhỏ
Tối ưu hóa thời gian tương tác giữa giáo viên và học sinh, rèn luyện kỹ năng phân vai kỹ thuật và làm việc nhóm hiệu quả.
2 Học sinh

2 học sinh / bộ kit (Lý tưởng)

Mô hình khuyến nghị tối ưu nhất: 1 học sinh phụ trách kỹ thuật lắp ráp & cân chỉnh cơ cấu, 1 học sinh phụ trách thuật toán & nạp chương trình.

3 Học sinh

3 học sinh / bộ kit (Tối ưu chi phí)

Phương án luân phiên vai trò (Lắp ráp – Lập trình – Thử nghiệm sa bàn), đảm bảo mọi học sinh đều làm chủ trọn vẹn kỹ năng thực hành.

Dự án tốt nghiệp mẫu
Robot dọn sân trường

Schoolyard Cleaning Robot

Dự án tổng hợp mẫu của HP4: Xe robot tích hợp cơ cấu gạt đẩy thụ động, cảm biến chạm nhận diện va chạm và cảm biến hồng ngoại chống rơi vực để tự hành dọn dẹp khuôn viên an toàn.
Tự động gạt đẩy và gom rác/vật thể trên mặt sàn
Phản xạ tức thì khi chạm chướng ngại vật: lùi lại và đổi hướng di chuyển
Cảm biến hồng ngoại nhận diện mép sàn/vực dốc, ngăn robot rơi ngã
Đếm số lần va chạm hoặc vạch mốc và dừng lại khi hoàn thành chu trình
Bản đồ lộ trình 10 học phần
Vị trí của HP4 trong lộ trình Robotics
Lộ trình đào tạo 10 cấp độ từ Mầm non (D1–D4) đến Tiểu học & THCS chuyên sâu (HP1–HP6).
Học phần kế tiếp
Bước tiếp theo: HP5 – Thành phố xe tự lái
Sau khi làm chủ các phản xạ va chạm và an toàn cơ bản ở HP4, học sinh tiến bước vào không gian giao thông thông minh với sa bàn đa tác vụ, nhận diện đèn tín hiệu và trạm tự hành.

Autonomous City

Sau khi làm chủ các phản xạ va chạm và an toàn cơ bản ở HP4, học sinh tiến bước vào không gian giao thông thông minh với sa bàn đa tác vụ, nhận diện đèn tín hiệu và trạm tự hành.

XEM HP5 →