Legospielen mit Robotern

In einem zweitägigen Workshop konnten die angehenden Wirtschaftsinformatiker:innen der Klasse 3A-WI mit viel Spaß ihre ersten Schritte in die Welt der Robotik unternehmen - und das mit LEGO Mindstorms.

Der Informatik-Workshop begann mit einer technischen Einführung von Prof. Thomas Egger, der die Grundlagen der Robotik anschaulich erklärte. Dabei lernten die Schüler:innen, wie Sensoren, Motoren und Steuerung zusammenarbeiten, um einen Roboter zu animieren und zu steuern. Ein kurzer Einblick in das autonome Fahren und die Funktionsweise von Robotern bot erste praktische Bezüge zum Thema.

Danach ging es an den Zusammenbau der Roboter. Jetzt kam es nicht nur darauf an, die richtigen LEGO-Teile zu verwenden, sondern auch die Sensoren zu verstehen und gezielt einzusetzen. Erst danach konnten sich die Schüler:innen mit der Software befassen, um die Steuerung der Roboter vorzunehmen.

Nach der Einführung in die Technik, dem Zusammenbau der Roboter und deren erster Programmierung ging es an die Praxis: Die Schüler:innen arbeiteten in Zweiergruppen und stellten sich Aufgaben, die von einfachen Bewegungen bis hin zu komplexen Parcours-Challenges reichten. Jede Aufgabe brachte neue Herausforderungen mit sich, die Teamarbeit erforderten. Einige Aufgaben waren:

1. Bewegungen programmieren
In der ersten Aufgabe mussten die Teams ihre Roboter so programmieren, dass sie sich zielgerichtet bewegen und grundlegende Manöver wie vorwärts, rückwärts und drehen ausführen konnten. Diese Einführung in die Motorsteuerung diente als Grundlage für die weiteren Aufgaben.

2. Linie folgen
Die nächste Herausforderung bestand darin, mit Hilfe des Farbsensors eine Linie zu erkennen und dieser automatisch zu folgen. Hier lernten die Schüler*innen, den Farbsensor so zu programmieren, dass der Roboter Farbunterschiede auf dem Boden erkennt und entsprechend reagiert. Diese Aufgabe erforderte präzises Feintuning und Geduld, da der Roboter der Linie möglichst gleichmäßig und ohne Abweichungen folgen sollte.

3. Parcours bewältigen
In der nächsten Aufgabe mussten die Teams einen Parcours mit verschiedenen Hindernissen und Kurven bewältigen. Hier kamen mehrere Sensoren zum Einsatz, wie z.B. der Ultraschallsensor, der Hindernisse erkennen und dem Roboter helfen sollte, diesen auszuweichen. Auch der Berührungssensor war integriert, um Kollisionen zu vermeiden. Dieser Parcours forderte das kreative Potential der Gruppen, da jede Gruppe einen eigenen Lösungsansatz finden musste, um den Parcours effizient zu bewältigen.

4. Finale: Der Roboterwettkampf
Als Höhepunkt des Projekts fand am Ende ein spannender Roboterwettkampf statt, bei dem die Teams ihre Roboter gegeneinander antreten ließen. Hier konnten die Schüler:innen all ihre Programmierkenntnisse nutzen und kreative Taktiken entwickeln, um ihren Roboter bestmöglich zu verteidigen und den gegnerischen Roboter aus dem Spielfeld zu drängen. Dieser letzte Wettbewerb sorgte für viel Spannung und Spaß.

Die besten Teams erhielten für ihre Leistungen in den einzelnen Aufgaben Punkte, die am Ende zu einer kleinen Siegerehrung führten. Insgesamt war das LEGO Mindstorms Projekt eine hervorragende Möglichkeit für die Schüler:innen, praktische Erfahrungen in der Programmierung und Robotik zu sammeln. Die Arbeit mit Sensoren und Motoren schärfte das technische Verständnis und förderte gleichzeitig den Spaß am gemeinsamen Tüfteln und Problemlösen.

Weitere Eindrücke des Workshops: