Robotik im Gymnasium & Internat Kloster Disentis
Erfolgreicher «Crashkurs Robotik»: In nur vier Wochen à drei Lektionen haben sich die Schülerinnen und Schüler des Schwerpunktfaches Physik und angewandte Mathematik des Gymnasium & Internat Kloster Disentis intensiv mit der Programmierung von Lego-Robotern auseinandergesetzt. Den Aufgaben aus dem internationalen «First Lego-League Wettbewerb» folgend entstanden dabei Roboter inklusive Steuerprogrammen, die die gestellten Aufgaben erfolgreich gelöst haben.
Begleitet von Lehrer Martin Studer Bau und Programmierung der Roboter am Beispiel der Lego EV3-Roboter selbstständig in Angriff genommen. Als konkrete zu lösende Aufgabenstellung wurden jeweils Aufgaben aus dem internationalen Lego-Wettbewerb der vergangenen Saison ausgewählt. «Diese Aufgaben beinhalten typischerweise das selbstständige Fahren und Manövrieren des Roboters auf dem Spielfeld von der Startbase hin zur konkreten Aufgabe» erklärt Studer. «Dazu kommt dann das Lösen der Aufgabe und dem Zurückfahren in die Startbase.»
«Was in der Theorie einfach tönt, ist in der Praxis komplex umzusetzen», so Studer. «Befiehlt man dem Roboter zum Beispiel, sich zehn Zentimeter gerade nach vorne zu bewegen, bewegt er sich manchmal nur neun und manchmal elf Zentimeter. Ebenfalls bewegt sich der Roboter nicht im gerade nach vorne, sondern weicht auch seitlich von seinem Weg ab. Die Ursache dieser Effekte galt es zu analysieren und Gegenmassnahmen zu treffen.»
Dabei stellten die Schülerinnen und Schüler fest, dass zum Beispiel durch Staub auf dem Spielfeld die Räder des Roboters ebenfalls Staub annahmen und deshalb bei Kurven teilweise keinen sauberen Halt hatten. Andererseits konnte durch Verwendung eines Gyrosensors, der die Ausrichtung des Roboters misst, Drehungen des Roboters präzise durchgeführt werden. Zusätzlich galt es, die Konstruktion des Roboters so zu gestalten, dass er auch bei Abweichungen vom Idealzustand die gestellte Aufgabe lösen konnte.
Die Abschlusspräsentation hat gezeigt, dass die Roboter aller fünf Teams ihre Aufgabe sehr zuverlässig erledigen. Damit haben die Schülerinnen und Schüler haben einen Eindruck gewonnen, welche Herausforderungen die Programmierung eines Roboters in der Praxis stellt. «Und Spass hat der Unterricht auch noch gemacht», so Studer.
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