Donnerstag, 14. August 2014

Überlegungen zu einem Roboter-Kurs

Die Roboter-Kurse für Kinder sind sehr beliebt. Auch bei relativ hohen Preisen zw. 30-150 Euro sind solche Kurse in den Schulferien ausgebucht.

Bei den meisten Kursen werden die LEGO-Roboter eingesetzt. Dies bietet den Vorteil, dass die Kinder mit LEGO-Bausteinen in der Regel vertraut sind, und somit bei der knappen Zeit des Kurses sich auf die Programmierung konzentrieren können. Ein wesentlicher Nachteil ist natürlich der Preis für die LEGO-NXT-Sets.  Ein Set kostet ca. 300 Euro, was für viele Schulen und ehrenamtliche Kursleiter unerschwinglich ist.

Einige Kurse benutzen die günstigeren Varianten wie z.B. ASURO oder NIBObee, beide preislich unter 50Euro. Solche Roboter lassen sich jedoch nicht so einfach programmieren und sind eher für die Oberstufen-Schüler oder Studenten geeignet.

Eine interessante Möglichkeit für einen Einsteigerkurs bietet sich mit der Programmiersprache Scratch an. Scratch ist eine grafische Programmiersprache für Kinder, die sehr leicht erlernbar und intuitiv ist.
Die Programmierung geschieht wie auch bei LEGO NXT hauptsächlich mit der Maus. Obwohl die Sprache nicht in erster Linie für Roboter-Programmierung gedacht war, war es bei Scratch auch vorgesehen, dass Spezial-Hardwareboards angeschlossen werden könnten. Solche Ein/Ausgabe Boards sind jedoch in Deutschland wenig verbreitet und schwer zu beschaffen.

In der Version 1.4 (nicht die Neueste, aber noch gängig) gibt es die Möglichkeit aus dem Scratch heraus per TCP Nachrichten zu verschicken. Damit ließe sich ein einfaches Tool schreiben, dass irgendwelche selbst-gebaute Hardware anspricht.  Welche nur? In Windows 95-Zeiten käme als erstes die Parallele Schnittstelle in Frage. Die modernen Rechner haben sie leider nicht mehr.

Eine serielle Schnittstelle wäre auch eine Lösung. Einen USB-RS232 Adapter bekommt man schon für 3 Euro. Und viel mehr braucht man zum Einstieg nicht. Die RS232-Schnittstelle hat Steuerleitungen - 3 Ausgänge und 4 Eingänge. Damit könnte man schon nur mit 3 LEDs und 3 Widerständen (evtl. auch einem Knopf) ein Ampelmodell ansteuern.



Mit einem Motortreiber L293D könnte man auch einen Motor in beide Richtungen drehen. Dann bleibt noch eine Ausgang-Leitung frei.

Mit den Eingängen könnte man einfache Sensoranwendungen für Licht und Temperatur realisieren.
Für einen Anfängerkurs könnte es allemal ausreichen. Die Kosten pro Arbeitsplatz würden dabei unter 10 Euro liegen.

Was könnte man mit einem solchen Kurs vermitteln?
  • Ansteuerung von Hardware mit einem PC
  • Ein-/Ausgänge
  • Abfrage der Sensoren (auch wenn nur digitaler) mit einem PC
  • Visualisierung
  • Und natürlich die Grundlagen der Programmierung - Variablen, Schleifen, Entscheidungen.

Ich hoffe, ich komme bald dazu, einige einfachen Aufgaben auszuarbeiten und auszuprobieren



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