MINT - Unterricht  mit  Arduino und anderen

Linienfolger

Beim Zusammenstellen der Materialien sollte das Augenmerk stets in die Richtung gehen, Programmieraufwand und Basteln gleichermaßen Raum zu geben. Die Verwendung von natürlichen Materialien wie Holz und die damit verbundenen Erfahrungen mit Werkzeugen und Werkstoff sollten stets Vorrang haben vor der Verwendung vorgefertigter Teile. Das Zusägen von Platten und Leisten, die Auswahl geeigneter Komponenten wie Rundhölzer und Schraubösen zum Anbringen von Rädern und Achsen, die Konstruktion beweglicher Teile für die Lenkung passen in den Lehrplan und sind allemal lehrreicher als das Zusammenstecken vorgefertigter Normteile nach einem vorgegebenen Plan.

Auch wenn bei dem hier verwendeten Roboter-Bausatz bestimmte Komponenten wie Halterungen für Batterien und Sensoren selbst gefertigt werden müssen und auch Lötarbeiten nötig sind, wäre der Bau eines eigen Fahrzeugs die anstrebenswerte Alternative.

Wie schon in den vorherigen Kapiteln ist die Wahl ist auf dieses Fahrzeug gefallen, weil es sehr preiswert ist und in Bezug auf seine Steuerbarkeit den angepeilten Erfordernissen gerecht werden kann. Außerdem mangelt es an Anhaltspunkten, ob die Entwicklung eines solchen Fahrzeugs im Grundschulunterricht unabhängig von seiner Programmierung sinnstiftend ist.

Konkret handelt es sich hier um das gleiche Fahrzeug wie im vorangestellten Kapitel, das zusätzlich mit Reflexionssensor und Halterung ausgestattet werden muss. Dargestellt ist die Unterseite. 

 

GND am Sensor wird mit einem GND-Pin am Calliope, VCC mit einem Pin, der 3V liefern kann, OUT mit dem Pin C17 verbunden. 

 

Damit verfügt das Fahrzeug neben dem Kollisionssensor über einen zweiten Sensor, der erkennen kann, ob der Untergrund "hell" oder "dunkel" ist. Ausgestattet mit dieser Fähigkeit kann es einer Linie folgen, die von einer schwarzen Bahn auf der einen und einem weißen Untergrund auf der anderen Seite gebildet wird.

Die Idee für ein solches Fahrzeug ist an den Ausführungen von Werner auf "hackster.io" orientiert. Dort findet sich auch ein Video.

Der Programmcode ist recht anspruchsvoll und dürfte für Grundschulkinder eine besondere Herausforderung darstellen. 

Ein "echter" Linienfolger benutzt in der Regel zwei Sensoren, die jeweils einen Motor steuern. Liegt der schwarze Pfad genau zwischen den Sensoren, laufen beide Motoren und das Fahrzeug fährt geradeaus. Kommt ein Sensor über Schwarz, wird der jeweiligen Motor kurz gestoppt und so die Richtung korrigiert.

Das Einbinden eines zweiten Sensors machte die obige Programmierung noch komplizierter, sodass an dieser Stelle darauf verzichtet wird.

Wer mehr über Linienfolger wissen möchte, der findet hier und in diesem Download weitere Anregungen. 

 



 

Der Reflexionssensor kann hier erworben werden.