Herzlich willkommen
Zu meiner Projektdokumentation im Projektkurs Robotik. Ich hoffe Ihnen gefällt was Sie gleich lesen. Mir nämlich nicht.
Wie alles begann:
Im Projektkurs Robotik arbeitet man in kleinen Gruppen von 2-4 Leuten. Diese setzten sich in den ersten Stunden zusammen und erkundeten die Roboter.
Als ich mich in meiner 3er Gruppe am Anfang des Schuljahres zusammenfand, brauchten wir vorerst eine Idee. Da wir relativ lange brauchten, Ideen zu sammeln und eine umzusetzen, erforschten wir die Funktionen des Roboters. Die Lehrkraft gab uns eine Linie gezeichnet auf Pappe, die der Roboter entlang fahren musste.
Dies war möglich durch den Lichtsensor, mit welchem der Roboter Farbunterschiede wahrnehmen kann. Da der Strich schwarz und die Pappe grau war, konnten wir beim programmieren schwarz als „Lichtwert<30“ und grau als „Lichtwert>30“ beschreiben. Man könnte durch ausprobieren genauere Lichtwerte messen, um komplexere Farben mit dem Roboter zu erkennen. Jedoch ist das eine Angelegenheit, der wir uns zum Glück nicht widmen mussten. In früheren Projekten war dies nützlich z.B. beim Rubix-Cube Projekt. Im Rubix-Cube Projekt kreierten die Schüler einen Roboter, der einen Rubix-Cube löst. Ziemlich beeindruckend.
WIE ES SEINEN LAUF NAHM:
Nachdem wir diese Aufgabe bewältigten haben wir uns darauf geeinigt, dass wir einen Roboter entwickeln möchten, welcher Buchstaben und Zahlen an die Tafel schreiben kann. Den Tafelbeschmierer.
Anfangs kümmerten wir uns nur um die Hardware. Also das, was am Ende der „Roboter“ sein soll.
Wir benötigen:
1.Bewegung von links nach rechts entlang der Tafel
2.Bewegung von oben nach unten entlang der Tafel
3. Bewegung des Stiftes nach vorne und hinten, um ihn an- und abzusetzen
1. Für die Bewegung von links nach rechts bauten wir zunächst eine Plattform an einige Räder, welche die Motoren und das „Gehirn“ trägt. Gehirn in dem Sinne, dass dieser für die Umsetzung des Programmes zuständig ist. Die Räder werden durch Motoren de-/aktiviert. Das ist essenziell um beim programmieren zwischen Richtungen zu differenzieren. Z.B. Motor A ist links und Motor B ist runter. Da dieses Konstrukt das Hauptkonstrukt ist, muss es am stabilsten sein, um dem Gewicht des Stiftes standzuhalten. Nachdem wir diese Herausforderung überwindet haben war der erste Schritt gelungen. Der Stift konnte nun von links nach rechts bewegt werden. 
2. Für das Bewegen von oben nach unten haben wir auch etwas grübeln müssen. Zunächst hatten wir ein Konstrukt ähnlich wie bei den Rädern von Raupenbaggern. Aufzugmäßig ziehen wir den Stift hoch und runter. Wir bemerkten, dass das zu schwer war für das Hauptkonstrukt welches oben an der Tafel steht. Deshalb wählten wir die simple Lösung ein Seil zu verwenden. Das Seil würde sich dann beim hochziehen oben einrollen und beim runterlassen wieder niederlassen. Das Einrollen übernimmt ein weiterer Motor. Somit haben wir auch diese Herausforderung überwinden können.
3. Beim an- und absetzen des Stiftes haben wir relativ länger überlegen müssen. Kreativ sein kann schwierig sein! Ich suchte Eingebungen für Ideen aus anderen Projekten des Kurses. Als ich mir die verschiedenen Projekte anschaute fiel mir bei einem der Projekte ein Mechanismus auf, der für unsere jetzige Lösung essenziell ist. Kleine Zahnräder ⚙️, die erneut durch Motoren angetrieben werden schieben den Stift vor und zurück. Dabei liegt der Stift ZWISCHEN den Zahnrädern. Nun galt es einen festen Halt für den Stift herzustellen, da Zahnräder nicht zum Festhalten geeignet sind. Das hat sich aber viel weiter entwickelt. Das Zahnrad am Motor ist überhalb des Stiftes und bewegt die Platte unter sich, die ebenfalls Zähne hat und rollt somit den Stift ein und aus. Der Stift wurde mit Gummi an das Legokonstrukt festgemacht und liegt stabil drin. Damit der Stift nicht rumtaumelt bauten wir links und rechts jeweils 1 Stützer. Dieses Konstrukt ist uns nun wirklich gut gelungen.
Die Verkabelung war ebenfalls eine Herausforderung. Der Kabel vom Motor beim Stift musste oben verbunden sein. Dies konnten wir durch das lange Kabel lösen, welches Sie auf der Abbildung sehen. Am Ende hat jeder Motor seine Verkabelung erhalten.
Das war schon die halbe Miete!
Verschiedene Motoren definieren nun verschiedene Aktionen.
vereinfacht dargestellt:
Motor A würde den Stift von links nach rechts bringen.
Motor B von oben nach unten.
und Motor C setzt den Stift an und ab.
Nun kann man mit dem Programmieren beginnen. Wie man sieht haben wir vorher fast garnicht programmiert. Nur ab und zu den Zusammenhang erkundet. Das war auch gut so. Wir haben erstmal unser Konzept umgesetzt von dem wir überzeugt waren.
Das Programmieren war letzten Endes auch viel einfacher als gedacht.
Vereinfacht war es einfach Definitionssache. Bspw. Definiere: Motor A aktiv = links. Um nach rechts zu gehen: links.backwards. Und dieses Prinzip verwendeten wir bei allen Bewegungsprogrammierungen. Ein Buchstaben würde man dann Programmieren indem man ganz simpel die Bewegungen nachgeht. Z.B. :
public void L(){
StiftAnsetzen();
runter(4000); //4000 = 4 Sekunden also: 4 Sekunden lang runter“zeichnen“
rechts(1000);
}
Mit diesem Prinzip kann man je nach Aufwand alle Symbole an die Tafel schmieren, die nur gerade Linien(links/rechts,oben/unten) beinhalten.
Jedoch muss man in der Gruppe grundlegende Dinge feststellen. Essenzielle Dinge wie Buchstabengröße und Abstand der Buchstaben sind wichtig für ein gutes Ergebnis. Das Resultat: „Hallo“ steht auf der Tafel
Fazit
Das Projekt hatte einen langsamen Anlauf und einen geschmeidigen Verlauf. Wir haben unser Ziel erreicht und hoffen, dass bei der Abnahme nicht der Vorführeffekt nervt!
Allgemein ist der Projektkurs Robotik sehr interessant. Schaut auch bei meinen Kameraden Mushegh und Flo vorbei! Ich bin sehr stolz auf das, was wir auf die Beine stellen konnten und würde es jedem empfehlen diese Erfahrung gemacht zu haben. Vor allem, weil die meisten in ihrer gesamten Schullaufbahn nichts über das Programmieren mitnehmen, wobei es in der modernen Welt höchstrelevant ist! Und das Zusammenspiel von Hard- und Software umso wichtiger. Jeder sollte wenigstens irgendwas über das Programmieren mitnehmen! Und es ist nicht gerade eine Qual wie man sieht. 2 Stunden in der Woche bisschen entwickeln! Nochmal zum Projektkurs: Man benötigt das Informatische Wissen aus der EF. Dann macht es sehr Spaß. Da im Kurs wenig Leute sind ist das Kursklima entspannt und es macht ausnahmsweise bisschen Spaß. Der Lehrer ist auch ein ganz netter ! (+1 Notenpunkt)
Falls Sie bis hierhin gelesen haben heißen sie vermutlich Eschweiler mit Nachnamen? Ich würde es als Außenstehender nicht lesen, weshalb ich davon ausgehe. Und freiwillig hätte ich das auch nicht geschrieben. Heißt nicht, dass es jetzt eine Höllenqual war diese Dokumentation zu verfassen.
disclaimer: Ich bin wenig auf persönliches eingegangen und alles etwas vereinfachter dargestellt.
Tschüss