In einer AG am Gymnasium Ulricianum bauen Schüler Roboter und programmieren deren Bewegungen
Aurich. 16 Jungs und Mädchen stürmen in den Abstellraum im Gymnasium Ulricianum. Dort suchen sie Kisten zusammen und tragen sie in das Klassenzimmer nebenan. Die meisten von ihnen gehen zur Grundschule und kommen nur zum AG-Nachmittag ins Gymnasium.
Kaum sind die Kisten offen, fangen die Schüler an, mit Lego zu bauen. Eine Lego-AG? So einfach ist es nicht. Eine Unzahl kleiner Teile liegt sortiert in Fächern. Die Schüler beugen sich mit gerunzelter Stirn über dicke Hefte mit Anleitungen. Sie bauen Roboter aus Legoteilen. Und diese Roboter sollen im Laufe des Schuljahres einiges „lernen“.
Wie stellst du dir einen Roboter vor? Auf zwei Beinen stehend, mit etwas, das einem Kopf ähnelt, sowie zwei Augen oder einem Bildschirm im Gesicht? Das ist das Bild von Robotern: kantig, klobig, aber im Grunde wie ein Mensch. Dabei sehen die meisten Roboter anders aus. Es kommt auf ihre Funktion an. Ein Roboter ist eine Maschine, die durch eine Computerprogrammierung Abläufe selbstständig erledigt. Roboter erleichtern damit Menschen die Arbeit, wie beim Autobau. Andere Roboter fliegen auf Kometen oder werden ins Meer abgesenkt, um dort etwas zu untersuchen und Fotos zu machen.
Alle haben etwas gemeinsam: Sie müssen so konstruiert werden, dass sie sich in ihrer Umgebung bewegen und ihre Aufgaben erledigen können. Sie müssen sich zurechtfinden können. Und sie brauchen die richtige Programmierung. Jemand, der die macht, muss genau wissen, was der Roboter tun soll.
Und das ist auch die Frage für die Schüler. Gleich zu Beginn müssen sie sich für ein Modell entscheiden. Soll ihr Roboter, den sie zu zweit bauen, Füße, Räder oder Kettenantrieb haben? Wie soll er aussehen, damit er etwas wegschieben oder etwas ziehen oder klettern kann? Welche Sensoren braucht er, um seine Umgebung erkennen zu können? Und was muss mit Kabeln verbunden werden, damit der Roboter funktioniert? Viele Entscheidungen, bis ein Roboter läuft.
Aber die AG-Teilnehmer haben in diesem Schuljahr schon einiges ausprobiert und stecken die Grundgerüste schnell zusammen. Ihr Lehrer Karsten Tonn hat sich bewusst für ältere Bausätze von Lego entschieden. Die sind robust und leicht zu programmieren, sagt er.
Wichtig dafür ist die Steuerungseinheit. Hier führen alle Drähte hin, denn ein Roboter braucht zum Funktionieren sowohl Sensoren als auch Motoren und Drähte, die den Kontakt herstellen. Sensoren sind die Sinnesorgane des Roboters. Mit einigen kann er spüren, wo Hindernisse sind, und dann die Richtung ändern. Mit anderen kann er „sehen“, wo Licht herkommt und beispielsweise auf eine Lampe zufahren oder ihr folgen.
Wenn alle mit dem Aufbau zufrieden sind, kommt der nächste Schritt: Sie starten den Computer und fangen an zu programmieren. Man kann unterschiedliche Aufgabenfelder anwählen, beispielsweise Musik. Dann wählen die Gruppen ein Lied dort aus und entscheiden, wie lange es gespielt werden soll und wie oft. Oder sie komponieren selber. Sie können auch Bewegungen einstellen, wie Drehungen. Auch hier fragt der Computer, wie weit sich der Roboter drehen soll, wie schnell und wie oft.
Das verbinden die Schüler zu einer langen Kette auf dem Bildschirm, denn auch das Computerprogramm sieht fast aus wie Lego.
Dann ist der spannende Moment da. Der PC ist mit einem Sender verbunden. Der Roboter wird davorgestellt und empfängt die Botschaft. Das sieht man am blinkenden Licht. Und dann legt der Roboter los und macht, was die Schüler ihm „gesagt“ haben. Er spielt Musik, fährt vor und zurück und dreht sich. Fast, als würde er Cha-Cha-Cha tanzen.
Fertig ist er dann immer noch nicht, denn oft funktioniert etwas nicht gleich. Einer der Roboter soll einen Anhänger ziehen. Aber in den Kurven schleift der hinterher. Flott werden Räder und Grundfläche mit einem drehbaren Gelenk verbunden, sodass der Anhänger ausscheren kann. Dann läuft’s. Aber es gibt noch viel auszuprobieren. Denn am 30. Mai findet in Aurich erstmals der Regionalentscheid der Welt-Roboter-Olympiade (WRO) im Energie-Erlebnis-Zentrum statt.
Quelle: Ostfriesische Nachrichten – 16. Januar 2015