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Ausgabe 9 vom 1. Mai 2006 (als PDF):

20. April 2006 – Daniel Boettcher, Eckart Köhler

Informatik Lernlabor: Komplexe Mindstormssysteme (Boettcher, Köhler)

Scheel

Die folgenden zusammenfassenden Darstellungen stellen die subjektive Sicht zweier Besuchers dar. Sie dienen primär dazu, im Fachseminarzusammenhang eine Diskussion zu ermöglichen.

Zu Beginn des Workshops wurden die Möglichkeiten von Lego Mindstorms anhand einiger in der Welt realisierter Beispiele wie z.B. einem sehr großer humanoiden Roboter vorgestellt. Danach wurde uns ein kurzer Überblick über das Lego Mindstormssystem und die dazugehörigen Entwicklungsumgebungen (RCX-Code, RoboLab) gegeben. Zentraler Baustein des Systems ist der programmierbare RCX-Block, der über jeweils drei Sensorein- und Steuerausgänge verfügt. Zum Standardpaket gehören Licht- und Tastsensoren sowie Elektromotoren. Mit den von Lego zur Verfügung gestellten Programmierumgebungen ist lt. Vortragenden die Modellierung komplexer Systeme jedoch sehr aufwendig bzw. unmöglich.

Als Alternative dazu wurde die Programmierung der Mindstorms-Roboter mittels Java vorgestellt. Basis dafür bildet das LeJos-System, dieses umfasst neben einem neuem Betriebssystem für den RCX-Baustein, welches eine Java-VM beinhaltet, umfangreiche Java-Bibliotheken, die den komfortablen Zugriff auf die verschiedenen Komponenten des RCX-Bausteins und die angeschlossene Sensoren und Aktoren ermöglichen. Danach wurde in einem Video die Realisierung eines komplexen Miniatur-Hochregallagers demonstriert, in dem mehrere Mindstorm-Roboter miteinander kommunizierten und gemeinsam die Aufgabe, die Einlagerung einer Palette, lösten. Das Modell des Hochregallagers und die zugehörigen Lehrmaterialien wurden in der Fachgruppe DDI der Informatik Paderborn nach Vorbild eines realen Hochregallagers (Bertelsmann) realisiert. Die Präsentation zur Einführungen wurde von Herrn Scheel unter platon.upb.de/inst/Vortraege/KoMi öffentlich zugänglich gemacht.

Nach der Einführung konnten die Teilnehmer dann anhand eines gut vorbereiteten Beispiels eigene Erfahrungen mit der Programmierung der Mindstorms-Roboter sammeln. Es war eine Rundstrecke vorbereitet worden, auf der zwei Roboter auf einer Linie im Kreis fahren. Aufgabe war nun, die Abstimmung zwischen den beiden Fahrzeugen zu realisieren, so dass das schnellere Fahrzeug das langsamere nicht rammt. Hierbei kam ein weiteres bemerkenswertes Werkzeug zum Einsatz: Ein Simulator, mit dem man die Roboter simulieren und den originären Java-Code ausführen kann. Der Rundkurs und die Roboter waren bereits modelliert worden, so dass wir lediglich die geänderten Java-Dateien zu laden brauchten, und schon fingen die Roboter auf unserem Bildschirm an, ihre Kreise zu ziehen!

Leider war jetzt die zur Verfügung stehende Zeit schon um, man hätte gewiss noch die eine oder andere spannende Stunde mit den Systemen verbringen können. Zum Schluß des Workshops bekammen alle Teilnehmer eine umfangreiche Materialsammlung auf CD ausgehändigt, diese beinhaltet u.a.:

Fazit: Ein super Workshop, der gut vorbereitet war und aus dem wir viele neue Ideen, Anleitungen und Materialien mit nach Hause nehmen konnten!

Die hier veröffentlichten Inhalte stellen keine Meinungsäußerungen der Studienseminare Hamm Arnsberg dar.
© Redaktion If Fase