Roboter AG der ASS entwickelt ‚intelligente‘ Roboter
Gymnasiasten konstruieren, programmieren und testen Roboter/ Roboter AG ist Teil der MINT-Förderung an ASS
„Ah, blue“, ertönt eine knarzende Stimme. Ein Roboter hat in seinem Einsatzgebiet sein Zielobjekt gefunden, in diesem Fall die Farbe Blau. Ein Raunen geht durch die Menge der versammelten Techniker und Entwickler: „Cool, jetzt kann der ja sogar sprechen.“ Nein, wir befinden uns hier nicht bei der Mars-Mission und auch nicht in einem Science-Fiction-Film. Wir sind zu Gast im Programmier- und Entwicklungszentrum einer brandneuen und hochinteressanten AG an der ASS – der Roboter-AG. Leiter dieser Roboter-Entwicklungsabteilung ist Lehrer Peter Niehold, sein Entwicklerteam sind 12 Schülerinnen und Schüler der 5. und 6. Klassen. Ziel ihrer Mission ist zwar nicht der Mars, doch den Höhenflug der Roboter AG bringt Entwicklerin Sara schön auf den Punkt: „Unsere Roboter sollen nicht dumm bleiben und endlich mal etwas von uns lernen!“
Bleibt die Frage: ‚Wie machen die das?‘ Zunächst muss man wissen, dass die Roboter AG – wie auch die Chemie AG – Teil derMINT-Förderung an der Albert-Schweitzer-Schule ist. MINT – das steht für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik – Schulfächer, die als Grundlage zahlreicher moderner Berufsbilder von besonderer Bedeutung sind. Die Schülerinnen und Schüler haben hier die Möglichkeit, technische Fähigkeiten zu entwickeln und diese durch spielerische Zugänge und Ausprobieren zu erweitern. So erwerben die Schüler mithilfe handlich gestalteter Robotermodelle und vereinfachter Programmieroberflächen Grundkenntnisse der Konstruktion und Programmierung von Robotern. Beim Entwerfen, Konstruieren, Programmieren und Testen mobiler Roboter erfahren sie, dass Technik Spaß macht. Zugleich erweitern sie ihr Verständnis hinsichtlich elementarer technologischer Probleme. Neben dem Verständnis für die Konstruktion der Roboter und der reinen Programmierung ist auch die richtige Verwendung der Motoren und Sensoren von zentraler Bedeutung. Worin sich Berührungs-, Ultraschall-, Licht-, Farbsensoren sowie ein Gyroskop unterscheiden, ist oftmals noch nachvollziehbar. Für bestimmte Funktionen den richtigen Sensor auszuwählen, ist dann schon schwieriger. Und letztendlich die Sensorwerte richtig im Programm zu verarbeiten, fordert von den Schülern ein Höchstmaß an Abstraktionsvermögen sowie großes technisches Verständnis.
Was sich in der Theorie schön, aber etwas technisch anhört, kommt in der Realität ziemlich ‚cool‘ daher. Etwa in Gestalt von Lego Mindstorm EV3, der dritten und neuesten Generation der Lego-Roboter, die erst seit August 2013 auf dem Markt sind. Gemeinsam mit dieser modernen Maschine absolvieren die Techniktüftler ein mehrstufiges Entwicklungsprogramm. Die erste Stufe: Bereits in Klasse 5 werden die Gymnasiasten intuitiv und spielerisch an eine Technik herangeführt, die im übertragenden Sinn sogar auf dem Mars im Einsatz ist. Dazu bauen sie den Roboter nach Vorgaben erst einmal zusammen. Fiel das anfängliche Zusammenbauen der Mindstorms Ev3 den meisten noch relativ leicht, so gab es die ersten erstaunten Gesichter schon beim Starten des Demo-Programms.
Die nächste Stufe ist noch kniffliger: Die Nachwuchsentwickler haben die Aufgabe, die Roboter individuell zu programmieren. Um hierfür bei den Mädchen und Jungen die Voraussetzungen zu schaffen, beschäftigen sie sich zunächst mit der graphischen Programmiersprache Scratch. Diese wurde speziell für Kinder entwickelt, ist inzwischen aber auch bis zum Abitur im Unterricht zu finden. Hierbei erlernen die Schüler zunächst einmal die notwendigen Algorithmen und Grundprinzipien des Programmierens. Gar nicht so einfach, den Roboter so zu programmieren, dass er einer simplen schwarzen Linie folgt, Hindernissen ausweicht, ein Geschoss auf eine Zielscheibe abfeuert, einen Staubsaugroboter simuliert oder ähnlich dem Mars-Rover (der nach Mineralien oder Wasser sucht) nach farbigen Elementen auf dem Boden sucht!
Inzwischen haben die Jungen und Mädchen der Roboter AG ihre kleinen Wunderkisten schon richtig lieb gewonnen und entdecken ständig neue Fähigkeiten. Eine weitere würden sie liebend gerne ebenfalls entwickeln: „Dass die Roboter unsere Hausaufgaben machen“, bekräftigt Sara.
Bestaunen kann jeder Interessierte dieses innovative Forschungslabor ‚Roboter AG‘ am Tag der offenen Tür der ASS, dem 14. Mai, ab 16 Uhr im Triftwegsgebäude. Einen ersten Eindruck erhält man schon durch den Kurzfilm über die Roboter AG auf der Homepage der ASS. Die AG will in der Zukunft auch an Wettbewerben teilnehmen. Wir werden also noch von ihr hören!
Thomas Volkhausen
{mp4}Roboter-AG|500|300|0{/mp4}