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Eine provisorische Anleitung für den ersten Teil
kannst du mit nebenstehendem Button herunterladen.
EINFÜHRUNG
Wenn du dich auf dieser Website schon ein wenig umgesehen hast weisst du, dass es sich hier nicht um eine konzeptionelle Lernplattform handelt, die das komplexe Thema der Robotik nach didaktischen Gesichtspunkten aufgebaut und strukturiert hat. Hier werden lediglich Werkstattnotizen zusammengetragen und interessierten Besuchern zur freien Vewrwendung zur Verfügung gestellt.
Als Anfänger möchte man aber lieber einen systematischen Ablauf sehen, der den Einstieg erleichtern und vor frustrierenden Umwegen bewahren soll.
Hier findest du einen Plan, der dich beim Zusammenbau des Roboters und bei der Installation der unterschiedlichen Programme unterstützen wird. Natürlich steht es dir jederzeit frei, den vorgeschlagenen Weg zu verlassen und dich in den entsprechenden Themenseiten selber kundig zu machen.
ZIEL
Den mBot2 Lernroboter nach Anleitung zusammenzubauen, die erforderliche Software zu installieren und mit einfachen Anwendungen die Funktionen der Roboter-Steuerung zu testen.
Dabei verwenden wir die vom Hersteller zur Verfügung gestellten Lernmaterialen und ausgewählte Tutorials, die von Schulen oder Hobby-Anwendern auf Youtube angeboten werden.
Im Zentrum steht natürlich der Lernroboter mit der Bezeichnung mBot2.
Wie er aufgebaut ist und über welche Eigenschaften er verfügt zeigt dieses Video des Herstellers. Die Erklärungen erfolgen in englischer Sprache, sind aber mit dem verwendeten Bildmaterial gut verständlich.
Diese kurze Sequenz solltest du unbedingt anschauen.
(Dauer: 2:30)
Dieses Video zeigt das didaktische Konzept des Lernroboters in einer typischen Anwendung.
Es sind zwei Roboter im Einsatz, die nicht nur einem eigenen Programm folgen, sondern miteinander verbunden sind und Informationen austauschen können.
Dieser Aspekt ist sehr wichtig und entspricht dem Einsatzkonzept in einer realen Anwendung.
(Dauer 1:40)
Eine Besonderheit dieses Lernroboters sind die unterschiedlichen Möglichen der Steuerung und der Programmierung.
Der Roboter kann mit einer Fernsteuer-App, die du auf deinem Smartphone oder Tablet installiert hast, sehr leicht bedient werden.
Interessanter ist aber die Erstellung von Computerprogrammen, die das autonome Arbeiten des Roboters ermöglichen.
Diese Programme können in der Block-Sprache SCRATCH oder der Script-Sprache PYTHON erstellt werden.
Für den Zusammenbau des Roboters sind diese Informationen aber keine Voraussetzung.
(Dauer: 7:20)
ZUSAMMENBAU
Wir wollen uns viel Zeit nehmen, den Roboter erst mal auszupacken und uns mit den verschiedenen Komponenten vertraut zu machen.
Dieses Video (mit deutschem Text) zeigt diesen Vorgang so sorgfältig und anschaulich.
(Dauier 10:50)
Bevor wir mit dem Zusammenbau beginnen ist es von Vorteil, den Vorgang erst einmal in einer digitalen Animation zu verfolgen. Dabei genügt es zu erkennen, wie und in welcher Reihenfolge der Prozess ablaufen wird.
(Dauer: 1.50)
Auch bei diesem Video schauen wir vorerst nur zu, wie der Zusammenbau dann tatsächlich ausgeführt wird.
Der kleine Film läuft wie in einem Zeitraffer. Da es aber auch hier nur darum geht, eine realistische Vorstellung der nachfolgenden praktische Arbeit zu bekommen, nehmen wir das in Kauf.
(Dauer: 3.20)
Als Vorbereitung sollte das genügen. Fühlst du dich aber immer noch unsicher, ob du das schaffen wirst, kannst du die nachfolgende, viel ausführlichere Demonstration abschauen.
Dass in diesem Video die Erklärungen auf Spanisch erfolgen ist keine Einschränkung, denn wir schauen ja einfach jemandem über die Schulter und merken uns die sich folgenden Schritte der praktischen Umsetzung,
(Dauer: 9:40)
Jetzt solltest du in der Lage sein, mit dem praktischen Zusammenbau beginnen zu können. Immerhin stellt die Herstellerfirma dazu eine sehr schöne und übersichtlich gestaltete Anleitung zu Verfügung.
Du kannst also die in der blauen Schachtel beigefügten Printversion verwenden, oder die im Internet abrufbare Variante.
Ich würde dir empfehlen, den auf der Website des Herstellers angebotenen Leitfaden zu verwenden, weil dieser noch weiterführende Links enthält, die sehr hilfreich sind.
Mit dem untenstehenden Button gelangst du direkt zum Leitfaden. Dabei kannst du die englische Version im Browser problemlos in die deutsche Sprache übersetzen lassen.
Hast du es geschafft?
Super! Gratuliere..!!
Dann können wir die nächsten Schritte planen. Schau dir doch das kurze Video an, das einen ersten Überblick geben soll.
mBot2 und CyberPi
Um die nachfolgenden Beschreibungen besser verstehen zu können wird hier hier das grundlegende Konzept erklärt.
Was du zusammengebaut hast ist lediglich das Chassi des Roboters mit den Antreibsmotoren und den Sensoren. Gesteuert werden diese von einem elektronischen Modul, das wir einfach draufsetzen können.
Das Programm befindet sich aber in einem kleinen Mikrocomuter, der auch die Verbindung zwischen dem Roboter und dem PC herstellt und kontrolliert.
PROGRAMMIERUNG
Da es sehr unterschiedliche Möglichkeiten gibt, den Roboter zu steuern und zu programmieren, werden hier die Bausteine und ihre Funktionen kurz vorgestellt.
Was ist mBlock5
Das Konzept der Lernplattform ist noch neu, wird aber von verschiedenen Institutionen im Bildungsbereich mit Interesse verfolgt.
Von namhaften Universitäten, wie etwa dem MIT (Masschusetts Institute of Technology) spricht man vom besten Codierungstool für den STEAM-Unterricht.
STEAM steht für:
S - science (Wissenschaft)
T - technology (Technologie)
E - engineering (Ingenieurwesen)
A - arts (Kreativität)
M - math (Mathematik)
Die Inbetriebnahme
In diesem Video erfährst du, welche Vorbereitungen zu treffen sind, damit wir mit der eigentlichen Programmierung beginnen können.
Das Steuerungsprogramm kann auf einem PC oder Tablet erstellt und getestet werden. Danach wird der PC über die USB-Schnittstelle mit dem CyberPi-Mikrocomputer verbunden und das Programm hochgeladen.
Nun kann das Kabel entfernt werden, weil der Mikrocomputer die Steuerung autonom ausführen kann.
Jetzt wird es spannend
In einer ersten praktischen Anwendung soll es nur darum gehen, das Programmiersystem mBlock5 mit allen erforderlichen Einstellungen vorzubereiten und erste, einfache Programme zu schreiben.
Dabei konzentrieren wir uns darauf, den mBot2 in die Lage zu versetzen, Hindernisse zu erkennen und einer Markierung zu folgen.
mBot2 mit
mBlock verbinden
mBot2
Hindernis erkennen
mBot2
eine Linie verfolgen
Mblock-Programmierung
Ein erweiterter Überblick
Die Vielfalt der Möglichkeiten macht es am Anfang etwas schwierig, den Überblick zu bekommen.
In diesem Video werden die unterschiedlichen Lernplattformen vorgestellt und gezeigt, wie sie installiert werden.
Die Erklärungen erfolgen in Englisch, können aber mit deutschen Untertiteln leicht ergänzt werden.
(Dauer: 7:40)
Eine Vertiefung in die Programmierung
Diese kleine Tutorial gibt einen anschaulichen Überblick zu den programmtechnischen Möglichkeiten des mBot2.
Kommentiert wird das Video französisch, lässt sich aber sehr leicht mit deutschen Untertiteln ergänzen.
(Dauer: 20 Minuten..!!)
Wenn du dich voräufig nur auf die einfachen Grundprinzipien konzentrieren möchtest, kannst du das Video auch später nach anschauen.
Sehr viel ausführlicher erfährst du hier, wo die die verschiedenen Programme zum Herunterladen bereit stehen und wie du sie später einsetzen wirst.
Aber auch dies ist vorläufig nur ein Überblick. Für die eigentliche Programmierung nehmen wir uns danach die erforderliche Zeit.
Programmieren mit mBlock 5
Wenn mit diesen ersten kleinen Programmen dein Interesse geweckt wurde wäre das eine gute Gelegenheit, dieses Wissen zu vertiefen.
Mit dem untenstehenden Link gelangst du ins Makeblock-Hilfecenter, wo die Programmierung mit mBlock 5 beschrieben wird.
Ein erstes Fazit
Wer schon Erfahrungen mit kleinen Lernrobotern hat wird wohl zustimmen, dass die Qualität der mechanischen und elektronischen Fertigung erstaunlich gut ist.
Was die Möglichkeiten der mechanischen Komponenten betrifft bietet Mblock ein Erweiterungsset an, das den Anwendungsbereich des mBot2 noch weiter ergänzt.
SMART WORLD
So richtig Spass macht die Roboter-Programmierung aber erst, wenn das Chassi mit weiteren mechanischen Komponenten ergänzt wird.
Dazu hier eine kleine Einführung in die Programmierung.
Dieses Erweiterungsset wurde entwickelt, um das Smart-World-Konzept in die Lernerfahrung zu integrieren. Durch neue Roboterformen wird Schülern ermöglicht an neuen Aktivitäten zu arbeiten.
Ergänzung mit Smart World
SMART WORLD
Durch das Add-on lassen sich mit makeblock mBot2 spezialisiertere Aufgaben ausführen: Schüler können an Klassenprojekten arbeiten, bei denen mehrere mBot2 zusammenarbeiten, um größere Aufgaben zu erledigen und Probleme zu lösen. Dank der drahtlosen Kommunikationsfähigkeiten des mBot2 können die Roboter auch miteinander kommunizieren, während sie ihre Arbeit verrichten.
mBot2 ist ein netzwerkfähiger Roboter mit erweiterten Fähigkeiten, die es ihm erlauben, sich an verschiedene Bildungsszenarien anzupassen.
Mit Blick auf die Sekundarstufe und unter Ausnutzung seiner Vielseitigkeit hat Makeblock education ein Add-on-Paket entwickelt, mit dem die Schüler:innen an neuen Aktivitäten arbeiten können, die von Anwendungen aus der realen Welt inspiriert sind; wir nennen dies die Smart World.
Wichtigste Vorteile:
- Entwickelt, um das Smart-World-Konzept in die Lernerfahrung zu integrieren.
- Neue Roboterformen ermöglichen es den Schüler:innen, an neuen Aktivitäten zu arbeiten.
- Mehr Möglichkeiten, Zusammenarbeit, Erkundung und Problemlösungsfähigkeiten zu trainieren.
- Die Schüler:innen entwickeln ihre Ideen mit dem Makerspace 3.0, den xTool-Lasermaschinen und dem MIS weiter.
- Das neue Add-on ermöglicht es dem mBot2, spezialisiertere Aufgaben auszuführen.
- Das bedeutet, dass die Schüler:innen an Klassenprojekten arbeiten können, bei denen mehrere mBot2 zusammenarbeiten, um grössere Aufgaben zu erledigen und Probleme zu lösen.
- Dank der drahtlosen Kommunikationsfähigkeiten des mBot2 können die Roboter auch miteinander kommunizieren, während sie ihre Arbeit verrichten.
Der Zusammenbau der Teilmodule ist etwas schwieriger als das Grundschassis der mBot2. Aber mit den guten Hilfestellungen des Herstellers sollte auch das gelingen.
Das nebenstehende Video gibt einen guten Einblick in das Vorgehen. Trotzdem würde ich empfehlen, für den Zusammenbau die im Add-on Pack beigelegte Anleitung zu verwenden.
Die gleiche Bauanleitung kannst du aber auch direkt aus dem Internet herunterladen.
