Robotik-Camp vom 22.-23.11.2014 an der TUHH

Zum neunten Mal hat ein Robotik-Camp an der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH) stattgefunden. Insgesamt 85 Schülerinnen und Schüler kamen am 22. und 23. November 2014 nicht nur aus der Metropolregion Hamburg, sondern aus dem gesamten Bundesgebiet. Schülerinnen und Schüler der Grund-, Mittel und Oberstufe sowie Abiturienten konstruierten und programmierten gemeinsam ein Wochenende lang verschiedene Roboter.

Die Qual der Wahl hatten die Jugendlichen bereits im Voraus. Sie mussten sich für eines der unten beschriebenen Module entscheiden. Es gab eine große Bandbreite an Möglichkeiten der Programmierung. Für blutige Anfänger bis hin zu erfahrenen Programmierern hatten wir das passende Modul. Zusätzlich zu den altbekannten Modulen hatten wir dieses Mal zwei neue Module ausgearbeitet: Arduino sowie Gestaltung und Druck von 3D-Modellen.

Modul 1: Grundlagen der Programmierung mit LEGO RCX

Dieses Modul richtete sich an Teilnehmerinnen und Teilnehmer ohne Vorkenntnisse. Vermittelt wurden wichtige Strukturen der Informatik, mit denen der selbstgebaute LEGO RCX Roboter schon nach kurzer Einarbeitung den Weg durch einen Linien-Parcours finden konnte. Nicht nur die richtige Software sondern auch die Konstruktion des Roboters spielte eine große Rolle. Die Programmierung wurde in der auf einer graphischen Oberfläche basierenden Software ROBOLAB durchgeführt.

Modul 2: Imperative Programmierung mit LEGO NXT

Dieses Modul bot eine Erweiterung des Moduls 1 zur Grundlagen Programmierung. Den Teilnehmerinnen und Teilnehmer ohne Vorkenntnisse wurden die wichtigen Strukturen der Informatik anhand des LEGO NXT Roboters vermittelt. Dank des weniger zeitaufwendigen Aufbaus der Roboter konnte mehr Zeit für das Verständnis der Programmiersprache NXC aufgebracht werden. Am ersten Tag wurde ein schneller Einstieg mit der grafikbasierten Programmiersprache Robolab gemacht, auf der am Sonntag aufgebaut wurde um NXC zu erlernen. Die Programmiersprache NXC („Not Exactly C“) ist eine an C angelehnte Programmiersprache, bei der die wichtigen Strukturen für den NXT vorgegeben sind. Schließlich folgten auch diese Roboter der vorgegebenen Strecke.

Modul 3: Objektorientierte Programmierung mit LEGO EV3

In diesem Kurs konnten vorhandene Programmierkenntnisse vertieft werden. Anhand der Sprache „Java“ wurden Unterschiede zwischen imperativen und objektorientierten Programmiersprachen aufgezeigt. Zusätzlich kamen Ultraschallsensoren zum Einsatz, mit Hilfe derer der Roboter durch ein 3D-Labyrinth gesteuert wurde.

Modul 4: Konstruktion und Programmierung eines ASURO-Roboters

Neben der Programmierung des Roboters stand der Zusammenbau des ASURO-Robotikbausatzes im Mittelpunkt. Die Teilnehmer mussten dafür auch viele der Komponenten des ASUROs zusammenlöten. Nach dem Zusammenbau des Bausatzes und nach einer erfolgreichen Fehlersuche konnte mit der Programmierung begonnen werden. Die Aufgabe bestand darin, einen Parcours möglichst schnell und zuverlässig zu durchqueren.

Modul 5: Schaltungsentwurf und Programmierung mit Arduino

In diesem Kurs stand der Entwurf von elektronischen Schaltungen und die Ansteuerung dieser Schaltungen über das Arduino Board im Vordergrung. Mit einfachen Steckverbindungen werden Schaltungen zum Betreiben von Motoren oder LEDs aufgebaut. Elementare Schaltkreise wurden eingeführt und weiterentwickelt. Über den programmierbaren Mikrocontroller des Arduino Boards werden schließlich die selbst entworfenen Schaltungen gesteuert. Die Programmierung wird in der Hochsprache "C" durchgeführt.

Modul 6: Konstruktion und Druck von 3D-Modellen

In diesem Kurs wurden die Grundlagen des 3D-Drucks und erste Kompetenzen im visuellen Konstruieren mittels CAD-Software vermittelt. Diese Software bietet Ingenieuren die Möglichkeit ihre Konstruktionen im Rechner zu visualisieren. Dank des 3D-Drucks können diese eigenständig erstellten 3D-Konstruktionen unkomploziert und schnell gefertigt werden.

Austausch mit Studierenden der TU Hamburg-Harburg

Während der gemeinsamen Mahlzeiten konnten sich die Schülerinnen und Schüler aus den unterschiedlichen Modulen austauschen und aufgrund der räumlichen Nähe einen kurzen Einblick in die Projekte ihrer Mitstreiter gewinnen. Darüber hinaus konnten sie sich mit Mitarbeitern der Koordinierungsstelle dual@TUHH über Studienmöglichkeiten und den Alltag als Student unterhalten. Weiterhin bot dieser Workshop den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, sich über das dual@TUHH-Programm, ein Studium mit Praktikumsphasen und Studienfinanzierung an der TUHH, bei den anwesenden Studierenden zu informieren.

Zum Abschluss fand ein Wettbewerb statt, bei dem die Roboter der Gruppen innerhalb eines Moduls gegeneinander antreten mussten. Mit der Siegerehrung und Preisverleihung für die besten Plätze endete das Robotik-Camp am Sonntagabend.