Realschule: Interesse wecken für die Berufe der Zukunft“
26./27. April 2010 Schloss Hirschberg, Beilngries
Workshop 1
„MINT- Umsetzung in die Praxis. Packend für Mädchen und Jungen“
Wahlfach Robotik
Klaus LuberJohann-Simon-Mayr Realschule
Riedenburg
JOHANN-SIMON-MAYR-SCHULE
Staatliche Realschule Riedenburg
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
Was ist Robotik?
Warum Robotik in der Realschule?
Wie wird Robotik unterrichtet?
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
Was ist Robotik?
Definition nach Wikipedia:
Den Begriff der Robotik erfand und prägte Isaac Asimov […] im März 1942 […]. Nach Asimovs Definition ist die Robotik das Studium der Roboter.
Was ist ein Roboter?
Definition nach Wikipedia:
Roboter sind stationäre oder mobile Maschinen, die nach einem bestimmten Programm festgelegte Aufgaben erfüllen.
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
Wie sieht die Realität aus?
Roboter erledigen Aufgaben, die für Menschen zu schwer, unangenehm oder gefährlich sind.
Industrieroboter Staubsaugerroboter Marsroboter
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
Was braucht ein Roboter?
Sensoren zum Erfassen der Umgebung
Motoren zur Bewegung und zur Manipulation der Umgebung
Rechenleistung zur Verarbeitung der Messwerte
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
Was braucht der Entwickler?
Grundlegendes mechanisches Verständnis und sichere Anwendung
konstruktionstechnischer Kniffe
Erkennen logischer Zusammenhänge und intelligente Umsetzung in die
Programmiersprache
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
Warum Robotik in der Realschule?
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
Warum Robotik in der Realschule?
Robotik
Konstruktion
Programmierung
Biologie
Physik
Mathematik
IT
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
Warum Robotik in der Realschule?
Robotik
Ausbildungsberufe:
Mechatroniker
Fachinformatiker
Studium (nach FOS/BOS):
Informatiker
Ingenieur
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
Wie wird Robotik unterrichtet?
Ausstattung:
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
Kosten:Grundausstattung für eine Wahlfachgruppe mit 12 Schülerinnen und Schülern
7x Basisset 2300,- €
7x Netzteil 140,- €
1x Schullizenz Software 360,- €
2800,- €
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
Das bekommt man:
431 LEGO-Elemente inkl.
- 1 LEGO NXT Stein
- 1 wiederaufladbarer Akku
- 3 Motoren
- 2 Berührungssensoren
- 1 Lichtsensor
- 1 Geräuschsensor
- 1 Ultraschallsensor
- 1 USB-Datenkabel
- 3 Lämpchen
- 10 Verbindungskabel
- Bauanleitungen
- Sortierübersichten
- Sortiermagazine
- Aufbewahrungsbox
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
So sehen die Arbeitsaufträge aus:
Konstruiere und programmiere einen Roboter, der vorwärts und rückwärts
fahren und auf der Stelle wenden kann.
Dieser Roboter soll einer schwarzen Linie folgen. Der Roboter benötigt
- 2 Motoren
- Schwenkrad
- Lichtsensor
Überlegung
Konstruktion und Programmierung
Test
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
So kommt das Programm in den Roboter:
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
So kommt das Programm in den Roboter:
LEGO Mindstorms Software: Vorgefertigte Befehle werden
aneinander gereiht und ergeben ein Programm.
Schleifen, Variablen, Wenn-dann-Verknüpfungen usw. sind
möglich.
Bricx Command Center: Open-Source-Programmierungs-Software für viele Robotik-
Systeme.
Programmierung sehr ähnlich C++.
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
Das Ziel des Jahres:
Robotik-Wettbewerb
Konstruiere und programmiere einen Roboter, der vorwärts und rückwärts fahren und auf der
Stelle wenden kann.
Der Roboter soll 7 Giftfässer, die sich in einer abgegrenzten Fläche befinden, innerhalb von 2 Minuten über die Begrenzung hinausschieben.
Der Roboter darf die begrenzte Fläche nie ganz verlassen.
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
Darüber hinaus…
Erweiterung der Robotik-Baukästen durch weitere mechanische Teile und neue Sensoren
Ergänzungsset
ca. 90,- €
z.B. Kompasssensor
ca. 45,- €
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Darüber hinaus…
Teilnahme an Wettbewerben
First LEGO League RoboCup Junior
Das Wahlfach Robotik an der JSM-Realschule
Linkshttp://www.technik-lpe.eu/
Fachhändler für Robotik-Systeme
http://bricxcc.sourceforge.net/
Kostenlose alternative Programmierumgebung für Roboter
http://www.nxt-in-der-schule.de/
Übersicht über das LEGO NXT-Robotik-System
http://www.robocup-german-open.de/de/junior
Nationaler Robotik-Wettbewerb für Schüler
http://www.hands-on-technology.de/firstlegoleague
Internationaler Robotik-Wettbewerb
http://www.smart-girls.info/Smart-Girls/
Robotertechnik für Mädchen