Aus den folgenden Aufgaben ist pro Gruppe eine Aufgabe auszuwählen. Zu einer Gruppe können bis zu 3 Personen gehören. Auch Einzelarbeiten sind PROJEKTAUFGABEN Programmieren mit LEGO EV3 möglich. Termin: nach den Pfingstferien 2014 StD A. Mayer Computerunterricht TGUE 2013/14
Aufgaben TGU-E Computertechnik Robotertechnik LEGO Zu allen Aufgaben sind die folgenden Punkte zu bearbeiten: 1. Projektplanung a. Notwendige Hardware b. Ablaufskizze Mindmap c. Teilaufgaben d. Zeitplanung e. 2. Dokumentation a. Projektbeschreibung b. Teilnehmer mit Aufgabenbeschreibungen c. Hardware d. Programm e. Bilder vom Projektablauf f. Projekttagebuch mit Besprechungsprotokollen g. Probleme/Ergänzungen/Erweiterungen h. Rahmenbedingungen i. 3. Präsentation der Ergebnisse und des Ablaufs a. Plakat zum Projekt (Format A4, A0) b. PowerPoint-Präsentation c. Dokumentation als WORD- und PDF-Datei d. LEGO-Mindstorms-Programm e. Video des Projektergebnisses f. 4. Praktische Vorstellung der Projektergebnisse a. Rahmenbedingungen b. Hardware c. Probleme d. Mögliche Erweiterungen/Ergänzungen e. Unlösbare Probleme f. Es wird benotet: Schwierigkeitsgrad, Lösungswege, Programmierung, Hardware, Dokumentation, Präsentation, Plakat, Video, Projektergebnis 1
Aufgabe 1 Autonomes Einparken Ein Auto (4 Räder, Vorderradlenkung) soll autonom einparken können. Die Parklücke kann unterschiedlich groß sein. Sie befindet sich parallel zur Fahrbahn. Die Begrenzung der Parklücke erfolgt durch Hindernisse. Diese Hindernisse dürfen vom Fahrzeug nicht berührt werden! Ist die Parklücke zu klein, dann soll das Auto dies anzeigen. Das Fahrzeug bewegt sich auf einer Rundstrecke. Nach dem erfolgreichen Parkvorgang wartet das Fahrzeug kurzzeitig. Im zweiten Schritt soll das Auto auch wieder aus der Parklücke ausfahren, ohne die Begrenzungen zu berühren. Jetzt setzt das Fahrzeug seinen Rundkurs fort. Aufgabe 2 Aufräumen Auf einem Spielfeld befinden sich an beliebiger Stelle 2-4 rote und 2-4 blaue Behälter. Es sollen die roten Behälter in einen rot gekennzeichneten Bereich und die blauen Behälter in einen blau gekennzeichneten Bereich transportiert werden. Nach Abschluss der Arbeit soll der Roboter wieder zur Ausgangsbasis zurückkehren. Die Umrahmung der Spielfläche kann frei gestaltet werden. Das Aufräumen soll möglichst schnell erfolgen. Aufgabe 3 Sortieren Mit Hilfe eines Kranes soll eine beliebige Menge Bausteine farblich sortiert werden. Die Farbe soll autonom erkannt werden. Für jede Farbe steht ein Behälter zum ablegen der Steine bereit. Es soll auch die Menge der verschiedenen Farben ermittelt und angezeigt werden. Aufgabe 4 Treppensteiger Ein sogenannter Treppensteiger soll in der Lage sein eine Treppe autonom nach oben und nach unten zu fahren. Aufgabe 5 Schwarmverhalten Ein Roboter soll mit Hilfe des Handys gesteuert werden. Diesem Roboter sollen 2-4 Roboter in gleichem Abstand folgen und alle Bewegungen mit machen. Aufgabe 6 Überwachung, ev3 RAPT3R Erstelle ein Überwachungssystem, das bei Annäherung bellt, zuschnappt und kurz vor dem Angreifer stoppt! Danach soll es dem Angreifer folgen. 2
Aufgabe 7 Labyrinth Ein Roboter soll in einem Labyrinth den Weg zum Ziel selbständig finden. In einer zweiten Aktion soll er dann auch wieder zurück zum Ausgangspunkt kommen. Aufgabe 8 Sonnefolger Erstelle ein System das der Sonne (Lichtstrahl) folgt. Die wichtigsten Daten sollen gemessen, gespeichert und dargestellt werden. Die Daten sollen dann nach EXCEL übertragen werden. Aufgabe 9 Gyro-Boy/Segway Es soll ein 2-rädriges Fahrzeug erstellt werden, das selbständig auf 2 Rädern fahren kann. Folgende Bewegungen sollen möglich sein: Start Stehen bleiben Vorwärts/Rückwarts fahren Richtung ändern Die Steuerung kann durch das Handy erfolgen Aufgabe 10 Elefant Der mit LEGO erstellt Elefant soll sich (ohne Räder) bewegen können. Folgende Bewegungen sollen möglich sein: Start Stehen bleiben Vorwärts/Rückwarts bewegen Richtung ändern Rüssel bewegen Die Steuerung kann durch das Handy erfolgen Aufgabe 11 Kreiselmaschine Eine Maschine soll Kreisel (Achse mit Rad) beschleunigen und freisetzen. Die Kreisel können entweder produziert oder aus einem Magazin geholt werden. Aufgabe 12 Tanzroboter Ein Roboter soll sich entsprechend der Musik bewegen! 3
Aufgabe 13 Marionetten Ein Roboter soll eine oder mehrere Marionetten bewegen! Aufgabe 14 Ballspiel Ein Roboter soll Bälle in einen Basketballkorb werfen. Die Treffer sollen automatisch gezählt werden. Aufgabe 15 Ballspiel Ein Roboter soll Bälle in einen Torwand mit 2 Löchern schießen. 3 Versuche unten rechts und 3 Versuche oben links. Die Treffer sollen automatisch gezählt werden. Aufgabe 16 Dominosteine Eine Maschine soll aus einem Magazin Dominosteine entnehmen und aufstellen. Es sollen mehrere Streckenvorgaben möglich sein. Nach dem erfolgreichen Aufstellen soll die Maschine oder ein zweiter Roboter das Ende der Steine anschubsen. Aufgabe 17 CNC-Fräsmaschine Eine CNC-Fräse aus LEGO-Teilen soll in ein weiches Material das Schullogo fräsen. Aufgabe 18 Sumoringer Zwei Roboter kämpfen auf einer Kreisfläche. Es gewinnt derjenige Roboter, der sich am längsten innerhalb der Kreisfläche aufhält. Aufgabe 19 Schaukel Ein Roboter hängt an einer Schnur (2 Schnüre). Er soll sich jetzt aus eigener Kraft in eine Schaukelbewegung versetzen und möglichst hoch schwingen. Aufgabe 20 Autorennen Eine Rennstrecke wird durch eine schwarze Linie dargestellt. Ein Roboter soll dieser Linie möglichst schnell und effektiv folgen. Die Strecke hat beliebige Abmessungen. Die aktuelle Rundenzeit und die Anzahl der zurückgelegten Runden, sowie die schnellste Rundenzeit sind zu ermitteln und zu speichern. Die Daten sind dann in EXCEL zu importieren und als Übersicht darzustellen. 4
Aufgabe 21 Hellste Stelle (Lichtquelle) im Raum Ein Roboter soll die hellste Stelle im Raum finden und sich dorthin bewegen. Aufgabe 22 Das intelligente Haus In einem intelligenten Haus sollen Steuerungen automatisch erfolgen. Beispiele: Rollladen schließt bei starkem Lichteinfall Bewegungsmelder mit Licht Jalousie fährt ein bei Wind Ventilator schaltet sich ein bei erhöhter Temperatur Aufgabe 23 Fernsteuerung Eine LEGO-Fernsteuerung soll Roboter über Bluetooth und/oder WLAN fernsteuern. Fernsteuerung Roboter Aufgabe 24 Chemielabor - Wasseruntersuchung Ein automatisiertes Chemielabor zur Untersuchung von Flüssigkeiten auf PH-Wert, Temperatur, Aufgabe 25 Dartwerfer Ein Roboter (-arm) soll zielgerichtet Darts auf eine Scheibe werfen. Aufgabe 26.. Aufgabe 27.. Aufgabe 28.. 5