3. Grundlagen von Robotern und Programmierung

Jetzt kommen wir zu Bittle, unserem Roboterhund. In diesem Teil erhälst du Informationen über den Hund und lernst, wie ein Programmierer zu denken. Bittle sieht aus und funktioniert wie ein echter Hund.

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Fig. 3.3 Hi, ich bin Bittle.

Bittle ist zu vielen Dingen fähig, sieh dir die kurze Demo an.

Wenn der obige Link nicht funktioniert, klicken Sie hier: https://youtu.be/jJhdiQQT1o4

Um solche Roboter herzustellen, benötigt man einige wichtige Komponenten:

  • Control Board -> Dies ist das Gehirn des Roboters. Du gibst dem Board mit deiner Programmierung Anweisungen und es wird diesen Anweisungen folgen.

  • Motoren -> Mit den Motoren kann sich Bittle bewegen. Sie wandeln elektrische Energie (Strom) in mechanische Energie (Drehmoment) um. Sie sind in verschiedenen Größen erhältlich.

  • Batterie -> Dies ist die Energiequelle für Roboter. Dadurch kann sich Bittle frei bewegen, ohne dass er an eine Steckdose angeschlossen werden muss.

Der digitale Zwilling des Roboterhundes spielt auch bei der Herstellung des Hundes eine Rolle. Der digitale Zwilling ist die digitale Darstellung des Hundes und beschreibt alle seine Komponenten.

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Fig. 3.4 Das sind meine Bestandteile!

Versuche einmal Bittle zu sagen, dass er sich setzen soll. Hat es etwas bewirkt? 🐶😵

Wahrscheinlich nicht. Derzeit versteht Bittle die Anweisungen nicht. Du musst dem Hund beibringen, was bei dem Befehl “Sitz!” machen soll. Wenn du Computern oder Robotern Anweisungen gibst, die sie verstehen und ausführen, wird das Programmieren genannt.

Ein Programm ist eine Liste von Anweisungen, die dann von dem Roboter ausgeführt werden. Oft ist es schwierig die richtige Reihenfolge der Anweisungen zu erkennen. Man verwendet dann Flussdiagramme, um den Prozess zu planen. Ein Flussdiagramm zeigt einen Entscheidungsprozess, der ein bisschen wie ein Code aufgebaut ist. Wenn du zum Beispiel eine Tasse Tee zubereiten möchtest, dann könntest du ein Flussdiagramm wie dieses erstellen.

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Fig. 3.5 Flow chart

Die Bedeutung der Symbole ist unten angegeben:

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Fig. 3.6 Flow chart Symbole

Ein weiteres Beispiel für ein Flussdiagramm kann wie folgt sein: Stell dir vor, du müsstest eine Straße überqueren und es gibt keine Ampel auf der Straße. Du musst also überprüfen, ob die Straße leer ist und ob du sie überqueren kannst. Wenn ein Auto in der Nähe der Kreuzung ist, dann wartest du solange, bis es wieder sicher aussieht. Dies wird Entscheidungsprozess genannt. Versuche, ein Flussdiagramm für die Situation mit der Straßenkreuzung zu zeichnen.

Der Entscheidungsprozess spielt eine wichtige Rolle bei der Programmierung. Bevor du mit einem Projekt oder einer Programmieraufgabe beginnst, solltest du dir folgende Fragen stellen:

  1. Was sind die Ziele?

  2. Was weiß ich über das Projekt?

  3. Was muss ich lernen, um diese Aufgabe zu erledigen?

  4. Kann ich eine große Anweisung in kleine, einfache Anweisungen zerlegen?