AUFGABEN

Bewegung mit Counter

Verwende bei der Lösung dieser Aufgabenstellungen die Informationen aus dem Abschnitt Zeitgesteuerte Bewegungsabläufe unter Verwendung des Counters

Aufgabe C1

Erstelle ein Programm, mit dem ein Roboter (Standardroboter mit zwei Motoren und Nachlaufrad) ein Quadrat fährt: 2 Sekunden geradeaus, um 90 Grad drehen, wieder 2 Sekunden geradeaus usw. bis er wieder an seinem Startpunkt ankommt und stehen bleibt. Nachdem das Programm am Roboter gestartet wurde, soll die Fahrt des Roboters aber erst nach 3
Sekunden beginnen. Für die Zeitintervalle soll der Counter zum Einsatz kommen und das Programm automatisch beim Erreichen der Zielposition beendet werden. Während dem Abfahren des Pfades soll es möglich sein, das Programm jederzeit durch Drücken des Exit-Buttons zu beenden.

Diese Aufgabe soll auf zwei Arten gelöst werden:

Der gesamte Bewegungsablauf soll mit einem durchgehenden zeitlichen Verlauf basierend auf den Counter-Werten im Programmcode abgebildet werden.
Die Bewegung (2s vorwärts und Drehung um 90 Grad), die vier Mal hintereinander gleich abläuft, soll mit einer while-Schleife und einer Zählvariable so implementiert werden, dass der jeweils aktuelle Wert der Zählvariable für die Bestimmung der Zeitintervalle des Counters verwendet wird.

Aufgabe C2

Erstelle ein Programm, mit dem ein Roboter (Standardroboter mit zwei Motoren und Nachlaufrad) genau 1,2 Meter geradeaus fährt, 2,5 Sekunden stehen bleibt und dann 0,7 Meter rückwärts fährt.

Nachdem das Programm am Roboter gestartet wurde, soll der Roboter gleich losfahren. Die vorgegebenen Wegstrecken sollen unter Verwendung des Counters gefahren werden, das Programm soll aber nicht beendet werden, wenn der Roboter am Zielpunkt angekommen ist. Das Programm muss jederzeit durch Drücken des Exit-Buttons beendet werden können.

Drehung mit Gyro

Verwende bei der Lösung dieser Aufgabenstellung die Informationen aus dem Abschnitt Exakte Drehung eines Roboters mit dem Gyro-Sensor

Aufgabe GC1

Erstelle ein Programm, mit dem ein Roboter (Standardroboter mit zwei Motoren, einem Touch-Sensor an der Vorderseite und einem Gyro-Sensor) gerade auf ein Hindernis zufährt und bei Berührung ein Ausweichmanöver startet. Das Hindernis soll dabei rechts oder links umfahren, aber nicht berührt werden. Der Roboter soll danach seinen Weg wie zuvor fortsetzen.

Für die Drehungen des Roboters soll der Gyro-Sensor zum Einsatz kommen und dazu der aktuelle Wert des Sensors beim Berühren des Hindernisses als Ausgangswert dienen.
Für die zu fahrenden Strecken beim Ausweichmanöver um das Hindernis soll der Counter verwendet werden.

Linie mit Schwellenwert

Verwende bei der Lösung dieser Aufgabenstellungen die Informationen aus dem Abschnitt Folgen einer Linie mit einem Sensor und einem Schwellenwert

Aufgabe S1Linie1

Ein Roboter (Standardroboter mit zwei Motoren und einem nach unten gerichteten Licht-Sensor an der Vorderseite) soll einem vorgegebenen Linienverlauf folgen.

Die Linie soll grundsätzlich einen geraden Verlauf haben. Diese Linie könnte z. B. mit einem schwarzen Klebeband (Isolierband) auf einem weißen Untergrund aufgeklebt werden.

Nun sollen für die herrschenden Lichtverhältnisse der passende Schwellenwert und die Werte für die Geschwindigkeiten so bestimmt werden, dass der Roboter der gesamten Linie bis zum Ende folgen kann, ohne diese zu verlassen.

Aufgabe S1Linie2

Ein Roboter (Standardroboter mit zwei Motoren und einem nach unten gerichteten Licht-Sensor an der Vorderseite) soll einem vorgegebenen Linienverlauf folgen.

Die Linie soll grundsätzlich einen geraden Verlauf haben, aber Kurven unterschiedlicher Krümmung enthalten (siehe Grafik). Diese Linie könnte z. B. mit einem schwarzen Klebeband (Isolierband) auf einem weißen Untergrund aufgeklebt werden.

Nun sollen für die herrschenden Lichtverhältnisse der passende Schwellenwert und die Werte für die Geschwindigkeiten so bestimmt werden, dass der Roboter dem gesamten Linienverlauf bis zum Ende folgen kann, ohne diesen zu verlassen.

Aufgabe S1Linie3

Ein Roboter (Standardroboter mit zwei Motoren und einem nach unten gerichteten Licht-Sensor an der Vorderseite) soll einem vorgegebenen Linienverlauf folgen. Die Linie soll einem Oval gleichen und die Kurven sollen annähernd die gleiche Krümmung aufweisen. Diese Linie könnte z. B. mit einem schwarzen Klebeband (Isolierband) auf einem weißen Untergrund aufgeklebt werden.

Ziel ist es, optimale Werte für die Schwelle des Lichtwerts, wie auch für die Grundgeschwindigkeit und die Differenz zwischen beiden Geschwindigkeiten zu ermitteln, sodass der Roboter die vorgegebene Strecke so schnell wie möglich abfährt.

Begleitend dazu soll aber auch berücksichtigt werden, dass der Roboter mit diesen Werten dem Kurvenverlauf zehn Mal hintereinander verlässlich folgen kann, ohne dabei die Linie zu verlassen.

Aufgabe S1Linie4

Für das Abbiegen bei rechten Winkeln sollen Werte für die Schwelle des Lichtwerts, wie auch für die Geschwindigkeiten ermittelt werden, damit der Roboter sicher und verlässlich die beiden rechten Winkel hintereinander passiert.

Die Aufgabe soll auf zwei Arten gelöst werden, sodass es eine Lösung für das Fahren auf der Innenseite und eine Lösung für das Fahren auf der Außenseite der Linie bzw. der Winkel gibt.

Linie mit Wertebereichen

Verwende bei der Lösung dieser Aufgabenstellungen die Informationen aus dem Abschnitt Folgen einer Linie mit einem Sensor und mehreren Bereichen

Aufgabe S1Linie5

Ein Roboter (Standardroboter mit zwei Motoren und einem nach unten gerichteten Licht-Sensor an der Vorderseite) soll einem vorgegebenen Linienverlauf folgen. Der Linienverlauf soll geschlossen sein und mehrere Kurven mit sehr unterschiedlichen Krümmungen beinhalten (siehe Grafik). Diese Linie könnte z. B. mit einem schwarzen Klebeband (Isolierband) auf einem weißen Untergrund aufgeklebt werden.

Für den vorliegenden Kurvenverlauf sollen nun fünf Wertebereiche und dazu optimierte Geschwindigkeiten gefunden werden, damit der Roboter dem Linienverlauf sicher und verlässlich folgen kann. Dabei soll auch berücksichtigt werden, dass es mit den ermittelten Werten möglich ist den Roboter mehrere Male hintereinander der Linie folgen zu lassen.
Dazu soll ein Programm für das Fahren auf der Innenseite und ein Programm für das Fahren auf der Außenseite erstellt werden.

Aufgabe S1Linie6

Ein Roboter (Standardroboter mit zwei Motoren und einem nach unten gerichteten Licht-Sensor an der Vorderseite) soll einem vorgegebenen Linienverlauf folgen. Die Linie soll zwei rechte Winkel beinhalten (siehe Grafik). Diese Linie könnte z. B. mit einem schwarzen Klebeband (Isolierband) auf einem weißen Untergrund aufgeklebt werden.
Für das Abbiegen bei den rechten Winkeln sollen Werte für fünf Intervalle der Lichtwerte gefunden werden, damit der Roboter sicher und verlässlich bei beiden rechten Winkeln hintereinander abbiegt.