Robotik AG, Projekt „Datenerfassung und Bewegung im Raum“
Die Robotik AG der Werner-von-Siemens-Realschule arbeitet mit der LEGO-Mindstorms-Technologie in der Ausführung ev3, welche bisher im Technikunterricht Klasse 8 bis 10 zum Einsatz kam. Erstmalig arbeiten an unserer Schule nun Siebtklässler mit diesem programmierbaren Baustein. Die Teilnahme an der AG ist auf mindestens zwei Jahre angelegt, da viel Zeit für das Erlernen der Programmierung notwendig ist, bis man sich an wirklich komplexe Projekte wagen kann wie etwa ferngesteuerte Fahrzeuge, die auch miteinander interagieren. Im ersten Abschnitt geht es weniger darum, ein möglichst kreatives LEGO-Modell zu bauen, sondern die möglichen Sensoren und Aktoren kennenzulernen und im Verwenden der grundlegenden Programmierbausteine wie Sensorabfragen, Aktorbefehle, Schleifen und Verzweigungen sicher zu werden. Das Themenfeld „Datenerfassung und Bewegung im Raum“ ist zum Beispiel wichtig für Reinigungs- oder Rasenmäh-Roboter aber auch für Transportroboter in der industriellen Produktion bis hin zu Steuerungsprozessen in der Raumfahrt. Es finden sich für ein MINT-Projekt viele Problemstellungen, die die Verwendung verschiedener Sensoren und Programmbausteinen mit vielen Modifizierungen erfordern und gleichzeitig an einem relativ einfachen Roboter-Fahrzeug getestet werden können. Alle Schülerinnen und Schüler haben zunächst mehrere Problemstellungen gelöst, bevor sie sich entschieden haben, welche davon sie präsentieren möchten.
Thema | Problemstellung (Mindestanforderung) | Sensoren | Programmierung |
Hindernisstopp 1 | Der Roboter fährt durch den Raum, bis er gegen ein Hindernis stößt. Dann stoppt er, fährt kurz rückwärts, dreht und fährt dann weiter. | Touch | Kay Görig |
Hindernisstopp 2 | Der Roboter fährt durch den Raum, bis er sich wenige Zentimeter vor einem Hindernis befindet. Dann stoppt er, fährt kurz rückwärts, dreht und fährt dann weiter. | Ultraschall | Emely Rafschneider |
Linienfahrt | Der Roboter soll einer schwarzen Linie auf dem Boden folgen, welche auch Kurven und Ecken beinhaltet. | Helligkeit | Christoph Rojowiec |
Kantenstopp | Der Roboter soll auf einem Tisch fahren, bis er an die Tischkannte gelangt. Dann stoppt er, fährt kurz rückwärts, dreht und fährt dann weiter. | Ultraschall | Benjamin Rojowiec |
Farbenlesen | Wenn man eine definierte Taste drückt, erkennt der Baustein die Farbe des Gegenstands vor ihm (Rot, Blau, Grün, Gelb) und nennt diese über den internen Lautsprecher. | Farbe | Fabrizio Caltagirone Simon Reiß |