Interaktion von Mensch und Technik: Wie funktionieren Roboter?

Zum Tag der offenen Tür des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) am Samstag, 27. Juni 2015, organisiert das MINT-Kolleg ein Mitmachangebot rund um die Grundlagen der Robotertechnik

Mit dem Thema „Interaktion von Mensch und Technik: Wie funktionieren Roboter?“ ist das MINT-Kolleg am Samstag, 27. Juni 2015, von 10.00 bis 19.00 Uhr beim "Tag der offenen Tür" am KIT auf dem Campus Süd in Karlsruhe vertreten.

Bei diesem Mitmachangebot des MINT-Kollegs (Geb. 50.20, Raum 003, KIT-Campus Süd) können interessierte Kinder, Jugendliche und Erwachsene die Grundlagen der Mechanik, Steuerung und Programmierung von Robotertechnik am Beispiel der LEGO Mindstorms kennenlernen. So bietet das MINT-Kolleg verschiedene Experimentierstationen zu den Grundlagen der Robotertechnik sowie einen Wettrennparcours an, auf dem Interessierte die Geschwindigkeit und Geschicklichkeit von Mini-Robotern testen können. Eine Posterausstellung wird die Hintergründe der Robotertechnik aus den Fachbereichen Mathematik, Informatik, Physik und Chemie erläutern – beispielsweise die Grundlagen der Sensortechnik, den Aufbau und die Funktionsweise von Elektromotoren oder die der Navigation eines Roboters zugrunde liegenden mathematischen Algorithmen.

Der Tag der offenen Tür ist der Beitrag des KIT zum Wissenschaftsfestival EFFEKTE 2015, das vonSamstag, 27. Juni bis Donnerstag, 2. Juli  2015 bereits zum zweiten Mal in Karlsruhe stattfindet.

 

Veranstaltungsort

Gebäude 50.20, Raum 003, Adenauerring 2, KIT-Campus Süd, 76131 Karlsruhe

 

Teilnahme

Die Teilnahme am Mitmachangebot des MINT-Kollegs ist kostenlos, eine vorherige Anmeldung ist nicht notwendig.

 

Weitere Informationen

Auskünfte zum Programm des MINT-Kollegs am Tag der offenen Tür am KIT erteilt Saskia Kutscheidt, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit MINT-Kolleg, E-Mail: Saskia Kutscheidt ∂does-not-exist.kit edu, Tel. 0721/608-41994.

Analytische Geometrie in der Abstandmessung

Welche Rolle die analytische Geometrie in modernen Navigationssystemen spielt, zeigte eine Station zur Abstandsmessung: Damit sich ein Roboter im Raum selbständig sicher bewegen kann, muss er sich ein Bild von seiner Umwelt machen und analysieren, wie weit er von seinem Ziel sowie von anderen Objekten entfernt ist. Das Experiment gab den Besucherinnen und Besuchern Gelegenheit, die der Abstandsmessung zugrunde liegenden Prinzipien selbständig zu ergründen. In einer begleitenden Posterausstellung stellte das MINT-Kolleg zudem verschiedene mathematische Konzepte vor, die in technischen Systemen eingesetzt werden, um Entfernungen zu anderen Objekten oder um Ortspositionen in einem Koordinatensystem mit Hilfe physikalischer Messungen zu berechnen.

Algorithmen und Farbsensoren

Wie ein Roboter einen Algorithmus als eindeutige Handlungsvorschrift verstehen und in Verhalten umsetzen kann, demonstrierte eine weitere Mitmachstation: Hier löste ein Lego Mindstorm auf Basis eines programmierten "Layer by Layer"-Algorithmus (LbL) einen "Zauberwürfel" - ein mechanisches Geduldspiel, auch bekannt unter der Bezeichnung "Rubik's Cube". Um den Würfel Ebene für Ebene lösen zu können, scannte der Roboter mittels Farbsensor zunächst alle Seiten des Würfels. Nach der Berechnung der mit dem Farbsensor gemessenen Werte drehte er die jeweiligen Ebenen so lange, bis alle Seiten des Würfels jeweils nur eine bestimmte Farbe aufwiesen. Besucherinnen und Besucher hatten an diesem Stand außerdem Gelegenheit, im Wettstreit mit dem Roboter selbst einen Rubik's Cube zu lösen.

Fahrabläufe programmieren

Wie sie das Fahrverhalten eines Roboters programmieren können, lernten Besucherinnen und Besucher an einem weiteren Experimentestand. An einem Notebook setzten sie in einem einfachen Programm das gewünschte Fahrverhalten eines an den Computer angeschlossenen Mindstorm-Roboters in Steuer- und Bewegungsbefehle um. Ihren Vorkenntnissen entsprechend konnten die Besucherinnen und Besucher unterschiedliche Schwierigkeitsgrade für das Programmieren des Fahrverhaltens wählen - beispielsweise "geradeaus fahren", "abbiegen", "ein Hindernis umfahren" oder "Teilstrecken abfahren, die in einem bestimmten Winkel zueinander stehen".

Zeichnen und Wettrennparcours

Besonders beliebt bei Kindern und Jugendlichen war der zeichnende Lego Mindstorm, der die von den Besucherinnen und Besuchern in einem Grafikprogramm am Computer entworfenen Bilder auf einem Blatt Papier nachzeichnete. Auf einem Wettrennparcours hatten sie zudem Gelegenheit, einen Roboter auf einer vorgegebenen Strecke um Hindernisse fahren zu lassen.