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Der wichtigste Bestandteil eines Roboters ist ein Mikroprozessor. Er ist verantwortlich für die Programmausführung, Abfrage und Auswertung der Sensorwerte und Steuerung der aktiven Komponenten. Einige Roboter sind mit mehreren Mikroprozessoren (Coprozessoren) ausgerüstet, die miteinander kommunizieren.
Sensoren sind Messgeräte, welche physikalischen Grössen, wie Helligkeit, Distanz, Temperatur, Luftfeuchtigkeit usw. messen und an den Mikroprozessor weiterleiten.
Die Aktoren sind die aktiven Komponenten eines Roboters (Motoren, LEDs, Soundbuzzer). Sie führen Befehle, die sie vom Mikroprozessor erhalten, aus.
Der Aufbau und die Funktionsweise von Robotern lassen sich auch an einfachen Robotern aufzeigen. Wir verwenden in diesem Lernprogramm verschiedene Robotermodelle:
Je nach Hardware, die dir zur Verfügung steht, wählst du das entprechende Unterprogramm. An einfachen Beispielen lernst du, wie du grundsätzlich einen Roboter programmierst, damit er bestimmte Aufgaben selbständig lösen kann. Die meisten Aufgaben kannst du auch mit einer Roboter-Simulation lösen. Kenntnis der wichtigsten Programmstrukturen, so wie sie im Kapitel Turtlegrafik erklärt wurden, ist vorteilhaft.
Mit Robotern programmieren lernen ist sehr motivierend. Es ist wie Spielprogrammierung, aber mit einem realen Aktor, der sich anfassen lässt und Ähnlichkeiten mit uns Menschen hat, wenn er sich bewegt und auf äussere Einflüsse reagiert. Die Robotik umfasst zwei Haupttätigkeiten: Die mechanisch-technische Konstruktion und das Programmieren des eingebauten Prozessors. Ersters verlangt handwerkliches Geschick im Umgang mit Baumaterialien und wenigstens elementare Kenntnisse über elektrische Geräte, zum Beispiel bei der Verkabelung der Komponenten. Zweitens bleibt aber der Roboter eine unbrauchbare Maschine, solange er nicht mit einem Programm "zum Leben erweckt" wird.
Die Erfahrung zeigt, dass bereits kleine Kinder fürs Leben gerne mit roboterartigen Spielzeugen spielen und es ist eine Aufgabe der Bildungsinstitutionen und Lehrpersonen, diese Grundmotivation erzieherisch zu nutzen, um das handwerklich-technische Können und das logische Denken zu fördern.
Es ist denkbar, in einem Informatikkurs oder einer Projektwoche direkt mit der Robotik einzusetzen, was aber mit einem zusätzlichen Aufwand für die Lehrperson verbunden ist, da sie die fehlenden Kenntnisse mit didaktischem Geschick laufend "nachreichen" muss.