Benutzer-Werkzeuge

Webseiten-Werkzeuge


lkinfo

Vorstellung des Projekts:

In diesem Projekt soll mit Hilfe des Calliope-Systems ein kleiner zweirädriger Roboter erstellt werden, der mit Hilfe eines auf einem Servomotor montierten Ultraschallsensors ein Labyrinth erkunden kann. Wir haben bei der Erstellung und Erprobung dieser Unterrichtseinheit darauf geachtet, dass die erforderlichen Vorkenntnisse nicht zu umfangreich sind, so dass SuS ab Klasse 9 partizipieren können.

Warum Umsetzung mit dem Calliope-System?

  • Das System stellt eine Reihe von Sensoren auf der Platine bereit, so dass es sich auch für andere Projekte nutzen lässt.
  • Motor- und Servosteuerung, sowie die Ansteuerung des Ultraschallsensors sind ohne großen Programmieraufwand möglich.

Zu treffende Vorbereitungen

Stellen Sie pro Schülergruppe (2-3 SuS) die benötigten Materialien zusammen. Auf den Arbeitsgeräten der SuS werden folgende Programme für die Projektdurchführung benötigt:

Makecode

OpenRoberta

  • Programm 1
  • Programm 2
  • Programm 3

Quelltexte

  • Schritt 1: …
  • Schritt 2: …

Modelle für den 3D-Druck

Für die SuS kann das Chassis des Roboters mit einem 3D-Drucker erstellt werden. Ein passendes Programm zur Erstellung parametrischer Modelle ist FreeCAD https://www.freecadweb.org Weitere Informationen finden Sie hier.

Einfacher (aber weniger detailliert) kann mithilfe von TinkerCAD konstruiert werden. Dort lassen sich auch virtuelle Klassenräume anlegen, so dass die Lehrkraft die Konstruktionen der SuS einsehen kann. Eine Anleitung zu TinkerCAD findet sich hier: Einführung in TinkerCAD

Wenn man den Konstruktionsprozess nicht von Grund auf durchführen will, kann man diese Zeichnungen als Konstruktionsgrundlage verwenden:

Bei einer Erprobung des Projekts haben Schüler der 10. Klasse des Bernstorffgymnasium Satrup bereits ein funktionierendes Chassis mit FreeCAD erstellt: hier finden Sie die FreeCAD-Datei.


Rover Mk2

Bei weiteren Erprobungen des Chassis hat sich herausgestellt, dass der Roboter etwas kleiner sein sollte, damit das Labyrinth nicht zu groß gebaut werden muss. Im beigefügten Archiv finden Sie alle notwendigen Druckdateien für Fusion360. Dieses Programm ist für den Bildungsbereich kostenlos, arbeitet aber in der Cloud und lässt sich daher in der Schule nur bedingt einsetzen. Ist aber sehr einfach zu bedienen. Hier finden Sie mehr Informationen zu Fusion360: Link

rover_mk2.rar

Es folgen nun Bilder mit den passenden Bemaßungen:


Die Deckel werden einzeln gedruckt und später auf die passenden Wände geklebt. Dadurch vermeidet man die Verwendung von Stützstrukturen beim 3D-Druck.


Sensoren

Die SuS können/sollen aus einer Auswahl an Sensoren wählen, um den Roboter durch ein Labyrinth zu lenken. Folgende Sensoren sind denkbar:

  • Ultraschall
  • Linienfolger
  • Photowiderstand

Für den gewählten Sensor sollten die SuS passende Sensor-Halter konstruieren, die z.B. mit einem 3D-Pen am Chassis befestigt werden.


Mögliche Elemente für einen Irrgarten

  • Sackgasse
  • Verweigung (1, 2, 3 Alternativen)
  • Inseln

Links zu ähnlichen Projekten und Beispielen

Ideenecke

Dokumentation erste Schritte zur Motorsteuerung beim Calliope

Calliope-Projekt Motorsteuerung Motoren verkabeln, Motoren anbringen, Verbindungen und Motoren testen an Batterie 9V-Block für den Motorantrieb auf den Calliope stecken, Wichtig: GND mit Minus (rechts auf dem Calliope - schwarz), Rot mit Plus (rot) verbinden

  • mögliches Folgethema: „Endliche Automaten“ ↔ Irrgärten als Anküpfungspunkt
lkinfo.txt · Zuletzt geändert: 2020/02/10 16:30 von general_vorwaerts