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fischertechnik COMPUTING ElektroPneumatik

Ein neues Zeitalter setzt sich zunehmend in der Spielzeugindustrie durch. Glücklicherweise nicht durch Ballerspiele geprägt, sondern durch high tech auf hohem Niveau; kindgerecht, pädagogisch wertvoll und von einem hohen Qualitätsstandard geprägt. High tech vom Feinsten erobert die Kinderzimmer technikbegeisterter Kids.

Wir haben getestet:

Die RoboCup German Open, die im März jedes Jahres in Magdeburg stattfindet, ist vorüber.

3860 Besucher verfolgten an drei Tagen auf dem MESSEGELÄNDE MAGDEBURG spannende Roboterwettbewerbe. Gymnasien aus der gesamten Bundesrepublik stellten sich mit ihren Robotern dem Vergleich. Berufsschulen, Hochschulen und Universitäten, Betriebe und Forschungseinrichtungen kämpften um ein Ticket zur jährlichen Weltmeisterschaft. Für Technikbegeisterte aller Altersklassen ist die RoboCup German Open sehr zu empfehlen.

In zwei Messehallen zeigen die Roboter bzw. deren Techniker, was heute schon durch Robotertechnik machbar ist. Die Technikpalette reichte vom Miniroboter von oder von LEGO bis zu Fußball spielenden Robotern, die sich in Mannschaftsformation mitreißende Schlachten lieferten. Bis 2050 haben sich die Wissenschaftler, die die Entwicklung der Fußballroboter vorantreiben, das Ziel gesetzt, die deutsche Nationalmannschaft herauszufordern und zu schlagen.

RC11 der Universität Bonn
Auch Modelle, wie den Farbsortierer, vergleichbar mit dem des  , wurden präsentiert (übrigens von einem Studenten einer Universität).

Mit meinem 11-Jährigen waren wir bisher immer Besucher in der ersten Reihe, um die kleinen und großen programmierbaren Roboter zu bestaunen.

Vorab sei angemerkt – ein Zusammenbauen, ein fertiges Programm überspielen und Erfolg erwarten, ist nicht immer machbar. Technikbegeisterung vorausgesetzt, ist es schon erforderlich, dass die kleinen und großen „IT-Praktiker“ verstehen, warum der Roboter bestimmte Bewegungen ausführt und welche Inhalte sich hinter jedem Schritt im Ablaufplan verbergen.

, TX CONTROLER und POWER SET sind alles, was ein Elfjähriger und alle anderen Altersklassen benötigen, um in die Welt der Roboter und Programmierung einzusteigen. Übrigens findet man in den Seminaren nicht weniger Hochschulen und Universitäten.

Das erste Modell, für das wir uns entschieden haben, war der Farbsortierer.

Die Montageanleitung ist systematisch und hervorragend aufgebaut und bebildert jeden Folgeschritt farbig. Nach ungefähr 5 bis 6 Stunden hat mein 11-Jähriger im Alleingang den Farbsortierer montiert. Mit geringer anfänglicher Hilfe konnte er eigenständig die Software auf dem Notebook installieren.

Mittels beiliegender Software und einem Updatedatenträger sind die Installationsschritte sehr einfach auszuführen. Der Softwaredatenträger enthält ausführliche Anleitungen und eine Vielzahl von Programmierbeispielen.

Die Entscheidung, welcher Roboter gebaut werden sollte, fiel, wie beschrieben, zugunsten des Farbsortierers aus.

Ziel:
Der Roboter soll erkennen, wann eine Farbscheibe im Eingang liegt, diese ansaugen, heben und zur „Farberkennung“ bewegen. Diese Schritte werden mittels einer Lichtschranke, einem Motor, Kompressor, den Steuerelementen, dem Schrittzähler und einer Einheit zur Lichtmessung umgesetzt.

Danach hat das Programm zu bewerten, welcher Lichtmesswert zu welcher Farbe gehört und in welche der drei Boxen diese abzulegen ist.

Ist dies entschieden, hebt der Roboterarm mit Unterdruckansaugeinrichtung die Farbplatte und der Motor bewegt die Mechanik Richtung Ablagefach. Der Unterdruck wird beseitigt und die Platte fällt in das hoffentlich richtige Fach. Anschließend soll das Sortieren erneut beginnen.

Montage
Ausgangslage: Die Montage des Elektrosystems, Pneumatiksystems und der Mechanik ist abgeschlossen.

Der ROBO TX CONTROLLER, mit einem 32 BIT Prozessor, 8 MB RAM und einem 128×64 Pixel Display ausgestattet, ist nicht programmiert.

Nun wäre es an der Zeit, die Programmierschritte aneinander zu fügen. Mit der beiliegenden Software kein Problem, wenn man es kann und die Zeit hierfür hat. Mein 11-Jähriger konnte es zunächst nicht und ich wollte beides aus Zeitgründen ebenfalls nicht.

Also haben wir uns für ein bereits beigefügtes Programm entschieden. Das Programm wird vom Datenträger in die Software geladen und dem ROBO TX CONTROLLER übergeben.

Schon jetzt sollte man sich die einzelnen Programmelemente und die Unterprogramme am Laptop betrachten. Start, stopp, Motorlauf rechts oder links, Programmende oder die Antwort auf die Frage, wie die Farberkennung erfolgt. Die Programmschritte werden einfach mittels drag and drop zu einem Ablaufplan aneinandergefügt.

Ergebnisbericht
Eigentlich funktioniert alles, aber glücklicherweise nur „eigentlich“. Hierfür bin ich den Ingenieuren von dankbar, denn ansonsten würden sich die Kids nicht so intensiv, stundenlang und das ist nicht übertrieben, mit kleineren Problemen auseinandersetzen.

Die kleineren Probleme sind natürlich nervig.

Der erste Funktionstest:
Wir haben den Roboter gestartet. Wie erwartet geht die Lichtschranke in Betrieb und wartet auf den ersten „Kunden“. Kompressor und Elektromotor laufen.

Der erste Stein mit der Farbe Blau wird in den Schacht gegeben. Die Lichtschranke registriert ihn, der Roboterarm senkt sich, Unterdruck wird erzeugt und der Saugnapf berührt die Oberfläche des Farbsteins. Wenn alles exakt justiert ist, dann wird der Stein gehoben. Dies war bei ca. 25% der über 100 Testphasen nicht gegeben. Hängt der Farbstein jedoch erst einmal am Saugnapf, hält er problemlos bis zum Schluss.

Der Roboterarm schwenkt bis zur Farbmessungseinheit, ein Impulszähler registriert den Standort des Sensors, der Roboterarm wird gesenkt, die Lichtmessung erfolgt, der Computer ermittelt durch Vergleich der Messwerte, um welchen „Farbe“ es sich handelt und weist an, in welchem Fach der Stein abzulegen ist.

Nunmehr hebt sich der Arm und sucht entsprechend der Anweisung das entsprechende Fach. Genau über dem Fach fällt der Unterdruck ab, der Stein löst sich und gelangt in die Box. Nach getaner Arbeit hebt sich der Arm und sollte dann zur Ausgangsposition zurückkehren, um weitere Steine zu sortieren.

Dies erfolgt mit dem beigefügtem Programm nicht. Der Arm hebt sich zwar, geht aber nicht zurück, sondern bewegt sich weiterhin nach rechts in die falsche Richtung.
Das ist alles nicht so problematisch, denn nunmehr muss der Anwender prüfen, an welcher Stelle der Motor, der den Arm antreibt, die Drehrichtung ändern muss.

Genau diese Aktion versetzt den jungen „IT-Praktiker“ in die Situation, sich mit dem Thema intensiv auseinanderzusetzen.

Einziger Nachteil: Der Roboterarm muss zunächst manuell in die Ausgangslage gedreht werden. Durch den Schneckenantrieb des Motors und dem nachfolgend gestecktem Getriebe ist dies aufgrund der „Riesenübersetzung“ nicht möglich. Das Getriebe ist leicht vom Zahnkranz des Roboterarms abzurücken, damit dieser am Getriebe vorbei gedreht werden kann.

Fazit
Abschließend ist festzustellen, dass alle Bauteile präzise angesteuert werden können. Die Programmierung sollte nach einer gewissen Einarbeitungszeit und beginnend mit einfachen Experimentalaufbauten eigenständig vorgenommen werden.

COMPUTING ist high tech vom Feinsten mit großem Spaßfaktor für technikbegeisterte Kids und auch für Jugendliche sowie Erwachsene.

COMPUTING ist pädagogisch außerordentlich wertvoll und zeichnet sich obendrein noch durch eine sehr robuste Technik aus.

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