PROJEKTAUFGABEN Programmieren mit LEGO EV3 - Johann-Jakob-Widmann-Schule

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Technisches Schulzentrum Heilbronn

 Johann Jakob
                    Junge Menschen stärken und Perspektiven eröffnen

                                               Aus den folgenden Aufgaben ist pro
                                               Gruppe eine Aufgabe auszuwählen. Zu
                                               einer Gruppe können bis zu 3 Personen
                                               gehören. Auch Einzelarbeiten sind
                                               möglich. Termin: nach den

PROJEKTAUFGABEN                                Pfingstferien 2014

                                               StD A. Mayer
     Programmieren mit LEGO EV3
                                               Computerunterricht TGUE 2013/14
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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
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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.

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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!

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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.
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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              ……………………………………………………………………..

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