Willibald-Gluck-Gymnasium Neumarkt i. d. Oberpfalz
Die Schüler planen, designen und bauen selbstgefertigte Roboter und Parcourselemente für einen Roboter-Parcours, der sich an der RoboCup Rescue League orientiert.
Hard
Long-term
15+ yrs
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updated July 17, 2023

Summary

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Die Schüler planen, designen und bauen selbstgefertigte Roboter und Parcourselemente für einen Roboter-Parcours, der sich an der RoboCup Rescue League orientiert.

Necessary knowledge and skills

Grundkenntnisse im Umgang mit Werkzeugen (Sägen, Bohrer, Lötkolben) sollten vorhanden sein, können aber auch im Projekt durch Workshops vermittelt werden. Vorkenntnisse in der CAD-Modellierung (Fusion 360, Onshape oder TinkerCAD) sind von Vorteil, werden aber auch im Projekt durch Workshops etc. vermittelt. Wichtig ist jedoch, dass sich in der Gruppe Studierende befinden, die sich mit der Programmierung auskennen. Hier vor allem Python oder C++, aber auch Java ist hilfreich. Vorkenntnisse in ROS oder ROS2 sind nicht notwendig, aber hilfreich.

Project objectives

Die Ziele des Projekts sind vielfältig. Zum einen ist natürlich die Teilnahme am Finale und die Bewältigung der Aufgaben und Hindernisse des Roboterparcours das übergeordnete Ziel des Projektes. Auf dem Weg zum fertigen Roboter gibt es für die Teilnehmer viele Zwischenschritte:

  • Die Schüler lernen, ein größeres Projekt zu planen und zu strukturieren.
  • Die Schülerinnen und Schüler lernen den Umgang mit Werkzeugen, CAD-Software, 3D-Druck usw.
  • Die Schüler erhalten einen Einblick in die Welt der Robotik und Elektronik.
  • Die Schüler lernen mechanische Prinzipien (Aufhängung, Gewichtsverteilung) und deren direkte Bedeutung für das Projekt.
  • Die Schüler lernen, in kleinen Gruppen zusammenzuarbeiten und sich mit anderen Teams auszutauschen.

Die Schülergruppe arbeitet als Ganzes am Endprodukt “Roboter”, mit dem sie die Schule beim Abschlusswettbewerb vertritt.

Required equipment

Benötigte Ausstattung bzw. Materialien:

  • normal ausgestatte kleine (Schüler-)Werkstatt, d.h. Sägen, Borhrer Lötkolben etc.
  • Computer/Laptobs, am besten mit Linux
  • 3D-Drucker
  • Grundmaterial: Holzbretter, Holzlatten, Schrauben etc.

Grundaustattung Roboter:

  • Raspberry Pi (oder vergleichbares)
  • Akkupack 12 V (je nach Bedarf)
  • 4 Einfache DC Motoren und Motorsteuerung
  • kleiner Wlan-Router
  • MakerBeam XL- Starterset (oder vergleichbares)

Optionale Zusatzbauteile:

  • Kamera
  • LIDAR-Scanner
  • LED-Beleuchtung
  • Ultraschallsensoren
  • Gassensor
  • Joystick / Controller
  • selbstgebauter Greifarm

 

3D modelingArduinoFastenersIT classroomWorkroom

Project time schedule

Vorbereitung vor dem Projekt: 

Partnerschulen, Unterstützer und Sponsoren finden 2-3 Monate

Während des Projekts (pro Woche):   

  • 2h Arbeit mit der Schülergruppe
  • 1h Meeting/Absprache mit den Partnerschulen und Unterstützern
  • Austausch mit den Schülern außerhalb der Projektzeit; Materialbesorgen ca. 2h

Besondere Veranstaltungen ( alle 2 - 3 Monate):

Workshop (1) - Grundlagen Programmierung und 3D-Design (2 Tage)

Workshop (2) - Austausch, Test und Bau (1-2 Tage)

Finale  (1 Tag)

Workflow

Arbeitsablauf in einer “normalen” Woche:

  1. Kurzes Meeting aller Teams:  Bestandsaufnahme → Ziele der Woche → Ausblick
  2. Arbeitsphase: Die Gruppen arbeiten an ihren Projekten weitgehend selbstständig ( Programmierung; Design; 3D-Druck; Auffbau; Parcours)
  3. Kurzes Meeting aller Teams: Besprechung neuer Anschaffung, Abstimmung nach Kontrolle mit dem Budget
  4. Aufgaben bis zum nächsten Treffen verteilen

Arbeitsablauf in einer Workshop-Woche:

Pro Workshoptreffen werden mehrere kleinere Workshops zu speziellen Themen (Programmierung; ROS; Design; Mechanik; Elektronik etc.) angeboten, für die sich die Schüler anmelden. Die Workshops werden von Experten und Lehrern gehalten. Das ganze ist dabei ist als Hackathon angelegt und wird reium in den teilnehmenden Partnerschulen durchgeführt. Für mehrtägige Veranstaltungen können die Schüler auch im Schulhaus übernachten.

Aufgaben der Lehrkraft:

  • Koordination der Teams
  • Hilfestellung bzw. Vermittlung von Hilfe durch Experten
  • Übersicht über Budget und Bestellung von Materialien
  • Austausch mit den Partnern
  • Zeitplan im Auge behalten.

 

Authors

Tobias Wagner

Model origin

The author marked this model as their own original creation.

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