Projekt Alf – Mobile Robotik

Abb. 1: AlphaBot von Waveshare

Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider

Wann: Donnerstags, 16:00-17:00 Uhr, online über WebEx, ab 03.03.2022 voraussichtlich bis zu den Sommerferien

Voraussetzungen: ab Klasse 9, Ausleihe eines AlphaBot-Bausatzes an der HSHL in Lippstadt

Anmeldung: per Mail an zdi-schuelerlabor@hshl.de, Anmeldeschluss 27.2.

Dozenten: Prof. Ulrich Schneider & Simone Matzak

Inhalt

In der geplanten Maßnahme nehmen Schülerinnen und Schüler über mehrere Tage an einem Online-Kurs teil, um sich zum Thema Roboterprogrammierung weiterzubilden. Die gesamte Zeitdauer kann auf mehrere Termine aufgeteilt werden, so dass Treffen wöchentlich stattfinden.

• Ist das Programmieren eines Roboters schwierig? Nein, auf gar keinen Fall! Besonders nicht mit „Alf“ unserem handzahmen Roboter auf Arduino-Basis.
• Vorkenntnisse sind nicht notwendig! – Schritt für Schritt lernen die Teilnehmenden den Roboter und seine Komponenten kennen und erfahren, dass Programmierung kein Hexenwerk ist.
• Wir lernen Schritt für Schritt unseren Alf kennen, steuern die Motoren an, lesen die Sensoren aus und lösen knifflige Aufgaben im Handumdrehen.

Kursablauf

1. Einführung in die Welt des Arduino
2. Wir lernen den AlphaBot „Alf“ kennen.
3. Variablen und Konstanten
4. Hallo Welt im Debugger
5. Töne abspielen
6. Aktoren ansteuern
7. Joystick einlesen
8. Verzweigung
9. Schleifen
10. Linienverfolger

Ausleihe

Die notwendige Hardware für den Aufbau des AlphaBot können sich die Teilnehmenden in der Bibliothek der Hochschule Hamm-Lippstadt ausleihen.

• zdi-Teilnehmende beantragen einen Account der Akademie für Weiterbildung

Berufs- und Studienorientierung

In diesem Roboterprojekt lernen die Teilnehmenden einerseits technische Möglichkeiten zur Steuerung des Roboters kennen, zum anderen erfahren sie praktisch, wie einfach und spannend die Roboterprogrammierung ist. Dabei wird sichergestellt, dass nicht nur das Programmieren an sich, sondern auch der Planungprozess ein Bestandteil des gesamten Entwicklungsprozesses ist.

Die gesamte Maßnahme findet online statt und die Teilnehmenden arbeiten mit Ihren eigenen Computern oder den in der Schule zur Verfügung gestellten Rechnern. Hierdurch arbeiten die Schüler mit allen Tools aus dem Kurs in ihrem eigenen System. Die spätere Nutzung ist durch die Verwendung einer Open-Source-Software möglich.

Parallel zur direkten Arbeit mit Alf werden die Jugendlichen über den Bezug der Anwendung des Programmes in Zusammenhang mit Ingenieursberufen und über die Möglichkeiten des Studiums eines MINT-Faches informiert. Der anwesende Dozent berichtet vom Studienfach Mechatronik sowie von spannenden Projekten aus seinem bisherigen Arbeitsleben. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten bei den Übungen unter Anleitung selbstständig. Der Dozent stehen ihnen für Fragen zur Verfügung, gibt Tipps oder hinterfragt einen Lösungsweg auch mal kritisch, wenn eine Schülerin oder ein Schüler an einer Stelle nicht weiterkommt.

Bezug zur HSHL

Es ist geplant, einen Professor der Hochschule sowie nach Möglichkeit eine Studierende/einen Studierenden als Dozenten einzusetzen. Den Schülerinnen und Schüler wird ein Überblick über die Studiengänge der Hochschule Hamm-Lippstadt vorgestellt. Hierbei wird ein verstärkter Fokus auf den Studiengang "Mechatronik" gelegt, welcher viele Schnittstellen mit den von den Schülerinnen und Schülern im Kurs gewonnenen Kenntnissen hat.

Den Teilnehmenden werden weiteres Informationsmaterial und Kontaktadressen zur Verfügung gestellt.

MINT-Bereiche

• Mathematik
• Informatik
• Physik
• Technik

Fachbereich - Berufsbilder

Die Robotik ist eine Teildisziplin der Ingenieurswissenschaften. Typische Berufsbilder sind:

• Mechatronik
• Elektrotechnik, Elektronik
• IT, Computer
• Technik, Technologie

Förderung

Dieses Projekt ist Teil des zdi-BSO-MINT Programms und wird gefördert durch:

Video

Inbetriebnahme des Linienverfolgers