Wie programmiert man den Roboter SPIKE Prime? (Teil 2 – Schleifen und Sensoren)

Über diesen Lernpfad - Für Lehrkräfte

Dieser Lernpfad gibt Ihren Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, die bisherigen Kenntnisse über SPIKE Prime Roboter zu vertiefen. In Erklärvideos werden darin folgende Baustein erklärt:

  • Zählschleife
  • Dreieck und Achteck
  • Vielecke fahren
  • Display
  • Klänge
  • Überblick Sensoren (Drucksensor, Ultraschallsensor, Farbsensor)
  • für Fortgeschritte: Gyrosensor

Über diesen Lernpfad - Für Schüler:innen

In diesem Lernpfad vertiefst Du deine bisherigen Kenntnisse über den SPIKE Prime Roboter (siehe Lernpfad Teil 1 - Fahren). Hierzu lernst Du die Kontrollstruktur Schleife sowie die verschiedenen Sensoren des Roboters kennen und erkundest diese mit Hilfe verschiedener Übungsaufgaben.

Lernschritt 1 – Die Zählschleife

Beim Fahren des Quadrats hast Du gemerkt, wie nervig und unübersichtlich es wird, wenn man mehrfach dieselben Codezeilen untereinander „schreiben“ muss. Deshalb gibt es sogenannte Schleifen, mit denen Du programmieren kannst „wiederhole diese Befehle … mal“. Diesen Schleifentyp nennt man Zählschleife und Du findest sie an zweiter Stelle bei den gelben Steuerungsblöcke.

Lasse Deinen Roboter nochmal ein Quadrat fahren. Verwende dabei eine Zählschleife.

Lernschritt 2 – Dreieck und Achteck

Passe Dein Quadrat-Programm erst so an, dass der Roboter ein Achteck und dann ein gleichseitiges Dreieck fährt.

Hinweis: Dank der Zählschleife musst Du je nach Vieleck nur einen Wert ändern

Lernschritt 3 – Vielecke fahren

Aus der Anzahl an Ecken eines gleichseitigen Vielecks lässt sich der Winkel berechnen, den der Roboter fahren muss. In der grünen Kategorie findest Du Blöcke zum Rechnen, die Du ineinander setzen und anstelle des Wertes bei der Drehung einfügen kannst. Versuche mit Hilfe dieser Blöcke eine Rechnung zu erstellen, in die man an einer Stelle nur noch die Anzahl an Ecken eintragen muss, damit der Roboter ein entsprechendes Vieleck fährt.

Lernschritt 4 – Display

Programmiere den Roboter, sodass auf dem Display 3 mal „Hallo“ durchläuft. Nach jedem Durchlauf soll sich der Schriftzug um 90 Grad drehen.

Probiere an dieser Stelle auch mal die „Wiederhole fortlaufend“-Schleife aus. Stoppen kannst Du das Programm mit dem roten Button oder mit am Roboter selbst durch Drücken des Start-Buttons.

Lernschritt 5 – Klänge

Lasse den Roboter mithilfe einer Zählschleife drei Quadrate fahren. Nach jedem Quadrat soll ein kurzer Ton ausgegeben werden.

Lernschritt 6 – Überblick Sensoren

Gehe zur Anschlussübersicht, sodass Du die Werte angeschlossener Sensoren siehst.

  1. Schließe den Ultraschallsensor, also den mit den zwei „Augen“, an den Hub an. In der Anschlussübersicht siehst Du jetzt den aktuell gemessenen Abstand. Was ist der größte Wert, den Du messen kannst? Was der kleinste? Untersuche, ob die Abstandsmessung bei allen Materialien/Oberflächen gleich gut funktioniert, also egal ob Du den Abstand zu deiner Hand, dem Boden oder einer Fensterscheibe misst.
  2. Schließe nun den Drucksensor an den Hub an. Vergleiche die verschiedenen Modi und überprüfe jeweils, was der größte und kleinste Wert ist.

Lernschritt 7 – Drucksensor

Baue den Drucksensor so an den Roboter, dass er eingedrückt wird, wenn der Roboter vorwärts gegen ein Hindernis fährt.

Der Roboter soll auf eine Wand zu fahren und anhalten, sobald er anstößt. Hierfür brauchst Du die Kombination der drei Blöcke, die Du rechts siehst. In dem gelben Steuerungsblock „warte bis…“ fehlt aber noch eine sechseckiger Frage-Block. Der Roboter soll mit dem nächsten Befehl (dem Anhalten) warten, bis die passende Frage mit „ja“ beantwortet wird. Die passende sechseckige Frage für diese Aufgabe findest Du in der hellblauen Kategorie „Sensoren“.

Lernschritt 8 – Ultraschallsensor

Baue den Ultraschallsensor so an Deinen Roboter, dass er den Abstand zu Hindernissen vor dem Roboter misst.

Der Roboter soll wieder auf die Wand zu fahren, diesmal aber 5 cm vor der Wand nicht nur anhalten, sondern sich auch noch umdrehen.

Lernschritt 9 – Farbsensor

  1. Befestige den Farbsensor an deinem Roboter, sodass er auf den Boden zeigt.
    Hinweis: Ein Abstand von circa 1,5cm zum Boden ist optimal
     
  2. Lasse den Roboter durchgehend geradeaus fahren bis der Farbsensor eine rote Linie erkennt. Dann soll der Roboter anhalten.

Lernschritt 10 – Gyrosensor (für Fortgeschrittene)

Lasse den Roboter eine enge Rechtskurve fahren, bis er eine Drehung – gemessen mit dem eingebauten Gyrosensor – von 90 Grad erreicht hat.

Teste dabei, ob das auch gut bei hohen Geschwindigkeiten funktioniert.