Wir bauen unsere eigenen BattleBots und lassen sie in einem Wettkampf gegeneinander antreten!
Aber was sind eigentlich BattleBots? Wie sieht unser Wettkampf aus? Wie können wir einen eigenen BattleBot bauen? Wie werden sie angetrieben? Wie funktioniert die Lenkung?
Die folgenden Aufgaben führen dich zu deinem eigenen BattleBot. Dabei lernst du vieles rund um Fahrzeuge, tüftelst nach eigenen Lösungen und kreierst deinen eigenen BattleBot. Der BattleBot wird über einen Arduino mit Bluetooth auf deinem Smartphone gesteuert.
Aufgaben
Die Aufgaben auf den nächsten Seiten erarbeitet ihr alleine oder in den Kleingruppen. Die Lehrerin steht euch dabei beratend zur Seite.
Bei jeder Aufgabe steht, ob du sie alleine, mit einem Partner/einer Partnerin oder in der Kleingruppe löst, zum Teil kannst du auch wählen.
EA = Einzelarbeit → du arbeitest alleine!
PA = Partnerarbeit → ihr arbeitet zu zweit! (Alle PA können auch alleine gemacht werden!) GA = Gruppenarbeit → die ganze Gruppe arbeitet gemeinsam!
Termine
Vor der Landschulwoche findet das grosse Battle mit den BattleBots statt. Den genauen Termin werden wir miteinander vereinbaren.
Dokumentieren
In einem Arbeitsjournal im Heft wirst du die Aufgaben festhalten, so dass eine dritte Person beim Betrachten nachvollziehen kann, wie du zu deinem BattleBot gekommen bist und was du alles dabei gelernt hast. Bei der Heftführung hast du viele Freiheiten, achte darauf, dass du es Übersichtlich gestaltest und mit treffenden Worten schreibst. Schreibe dazu immer die Überschriften der Aufgaben.
Mit Fotos wirst du am Schluss einen Film zusammenstellen. Mache dafür pro Mal 1-3 Fotos und sammle sie in einem Ordner auf dem iPad.
Austausch mit den anderen Klassen
Kleingruppen von den drei 8. Klassen arbeiten an dem Thema BattleBot. Der Wettkampf wird unter allen Klassen ausgeführt. Mit Plakaten oder kurzen Filmen werdet ihr einander zum Teil Lösungen präsentieren.
1. Was sind BattleBots? EA
Hast du schon einmal von BattleBots gehört?Wenn ja, überlege dir zuerst was du bereits darüber weisst und frische danach dein Wissen mit Hilfe vom Internet auf und notiere im Heft was du darüber weisst.
Wenn nein, ist es höchste Zeit dass du die BattleBots kennen lernst. Informiere dich im Internet über BattleBots und notiere im Heft was du darüber weisst.
- Schau dir auch 2-3 kurze Videos von Battles an. Achtung! Max. Zeit für Videos: 15 min.
- Stichworte bei der Internetsuche: battlebots, roboteers, antweight, sphero battlebots - Sucheinstellungen: Seiten auf Deutsch
2. BattleBots-Wettkampf PA & GA
Bei der ersten Aufgabe habt ihr vielleicht schon Videos von BattleBots Wettkämpfen gesehen. Wie könnte unser Wettkampf aussehen? Überlegt euch zuerst in Partnerarbeit mögliche
Wettkampfformen und Regeln und tauscht euch anschliessend in der Gruppe aus. Besprecht euch anschliessend als Gruppe mit der Lehrerin. Sobald ihr das Ok von der Lehrerin habt, präsentiert ihr eure Wettkampfform und Regeln in einem Video für die anderen Klassen.
Hinweise für den Wettkampf
- Unsere BattleBots werden alle gleich schnell fahren. Wettrennen sind wenig sinnvoll.
Stichworte zu Wettkampfformen
- Geschicklichkeitsparcours (Zeitmessung)
- Spielformen mit Luftballons (Ballon auf gegnerischem Fahrzeug zerplatzen. Ballon auf dem Spielfeld zerplatzen. Usw.)
- Gegenstände aufsammeln oder vom Spielfeld schieben (Wer schafft in gegebener Zeit mehr?)
- „Fussball“ (Teams treten gegeneinander an und stossen Ball in Tor)
- Zeichenstift an Fahrzeug befestigen und vorgegebenes Muster oder Wort nachzeichnen - Ringkampf (Wer verdrängt den anderen von der Spielfläche oder macht ihn
bewegungsunfähig?) - usw.
Stichworte zu Spielregeln
- Spielfeldgrösse, -form, Begrenzungen - Fahrzeuggrösse, -gewicht
- Spieldauer, Anzahl Versuche, Modus - Luftballons: Anzahl, Position, Grösse - Aufgaben eines Schiedsrichters
- Angriffs-/Verteidigungsgeräte („Waffen“ erlaubt – nicht erlaubt) - Gestaltung der Fahrzeuge
3. Antrieb EA → GA → PA
Bevor es hinter den Bau deines BattleBots geht, lernst du noch einiges über Fahrzeuge. Wir beginnen mit dem Antrieb. Dazu schauen wir uns „normale“ Autos an.
Bei dieser Aufgabe arbeitet die ganze Gruppe gemeinsam, einzelnen Arbeiten werden aber aufgeteilt.
a. EA: Welche Arten von Autoantrieben gibt es? Stelle eine Liste zusammen. Zeit: 5 min.
b. GA: Tauscht euch in der Gruppe aus. Ergänzt/ändert dabei eure Liste.
c. GA: Fragt die Lehrerin nach einem Plakat für die Antriebsarten.
d. PA oder EA: Teilt die Antriebsarten untereinander auf und betrachtet eine Art genau. Stellt dazu ein Plakat her. Teilt der Lehrerin mit, welche Antriebsart ihr behandelt.
4. Lenkung GA
Wie können Fahrzeuge gelenkt werden? Welche Lenkmöglichkeiten gibt es? Wie funktioniert eine Lenkung? Wie können unsere BattleBots gelenkt werden?
In der Gruppe erarbeitet ihr eine der folgenden Lenkmöglichkeiten und präsentiert sie den anderen Klassen.
Achsschenkellenkung → 8c Differentialantrieb → 8b Schwenkachslenkung → 8a
Vorgehen
- Art der Präsentation für die anderen Klassen festlegen (Video, Plakat, Powerpoint usw.) - Informationen sammeln
- Funktionsmodell aus Karton oder Holzresten bauen - Präsentation gestalten
- Lenkung des BattleBots: Die BattleBots werden zwei Räder mit Motor und ein bewegliches Rad haben. Was heisst das für die Lenkung? Welche Lenkung wird eingesetzt?
Zusatzaufgabe: Ferngesteuerte Modellautos
Hast du schon einmal ein ferngesteuertes Modellauto gesehen? Bist du sogar schon einmal eines gefahren?
Informiere dich über die Steuerung von Modellautos. Wie funktioniert die Steuerung über eine Fernbedienung? Wie werden die Signale übermittelt (bei uns ist es Bluetooth).
Zusatzaufgabe: Bluetooth
Was ist Bluetooth? Wie funktioniert Bluetooth? Wo wird Bluetooth eingesetzt? Was kann über Bluetooth gesteuert werden?
5. Einführung Technikraum GA
Gemeinsam werdet ihr in den Technikraum eingeführt. Meldet euch bei der Leherin.
6. Lehrgang Löten EA
Der BattleBot wird am Schluss nicht auf einer Steckplatine aufgesteckt, sondern die Kabel werden verlötet und direkt aufgesteckt. Damit das Löten dann auch klappt, machst du einen kleinen
Lehrgang dazu. Melde dich bei der Lehrerin für die Aufgabe.
7. Motorsteuerung mit Bluetooth PA
Unsere BattleBots werden mit Getriebemotoren betrieben und über Bluetooth gelenkt. Dazu wird an einem Arduino ein Bluetooth-Modul angehängt, welches über ein Smartphone bedient werden kann. Damit die Motoren gesteuert werden können, müssen sie an einem speziellen Motoren-Modul angeschlossen werden.
Bei dieser Aufgabe wirst du testen, wie die Motoren gesteuert werden. Dazu wirst du zuerst den Sketch auf einen Arduino laden, die Schaltung aufbauen und zum Schluss eine App zur Steuerung herunterladen.
Achtung! Beim Testen hat bisher nur die Steuerung über ein Android Smartphone funktioniert und nicht über ein iPhone! Bildet eure Gruppen so, dass alle ein Android Gerät haben.
Material → Meldet euch bei der Lehrerin damit sie euch das Material verteilt - Arduino-Box
- Bluetooth-Modul (Android → HC 06 / iPhone → Bluetooth 4.0) - Motor-Modul L298N
- 9V Batterie mit Batterieclip - 2 Getriebemotoren
- 2 Räder
Bluetooth-Modul Motor-Modul Batterieclip Getriebemotoren mit Räder
Ø Sketch
Nun brauchst du einen Computer. Weisst du deine Nummer noch?
Den Sketch findest du auf einem Memoriestick bei der Lehrerin. Lade den Sketch auf den Arduino.
Ø Schaltung
Tipp:
5V hat es nur 1x auf dem Arduino, wird aber vom Bluetooth-Modul und vom Motor-Modul gebraucht.
→ Mit der Steckplatine arbeiten
oder
→ Extra Kabel herstellen
Ø App
Android-Geräte: Bluetooth RC Car iPhone: BLE JoyStick
App herunterladen, Bluetooth einschalten (Android: HC 06 aktivieren), Verbindung herstellen.
Funktioniert’s?
Wenn ja, gratuliere!
Wenn nein, nicht verzweifeln! Projekte mit Programmieren funktionieren meist nicht von Anfang an so wie sie sollten. Wichtig ist, dass du jetzt nicht die Motivation verlierst und versuchst den Fehler zu beheben.
Tipp
Beginne beim Kontrollieren der Schaltung. Ist alles richtig verkabelt? Leuchtet/blinkt auf dem Motor-Modul und auf dem Bluetooth-Modul eine Licht?
Helft einander!
8. Lagebesprechung GA
Gemeinsam schauen wir die bisherigen Arbeiten an und besprechen die nächsten Aufgaben.
Versammelt euch alle, schaut noch einmal Aufgabe 2 zum Wettkampf an und haltet eure Schaltung bereit. Holt die Lehrerin wenn alle bereit sind.
Folgende Punkte werden wir besprechen - Antrieb und Lenkung von Fahrzeugen - Motorsteuerung mit Bluetooth
- Wahl der Wettkampfform und Spielregeln
- Bau des BattleBots alleine oder in Partnerarbeit?
- Zusatzaufgabe „Waffe“ erforderlich für die Wettkampfform?
- Termin des Wettkamps festlegen - Nächste Schritte
- Verschiedenes
Zusatzaufgabe: „Waffe“ GA
Alle drei Gruppen entscheiden sich gemeinsam für oder gegen zusätzliche „Waffen“ auf dem BattleBot. Die Steuerung wird nicht einfach und die Programmierung wird viel Geduld erfordern.
Überlegt euch wie und womit ihr „Waffen“ anbringen könnt.
9. BattleBot Modell PA
Die Wettkampfform und die Spielregeln für den BattleBot-Wettkampf sind klar, nun geht es um die Konstruktion des Fahrzeugs.
Welche Aktionen sollen mit dem Bot möglich sein? Wie muss das Fahrzeug designt und gebaut sein, damit es den Angriffen der Gegner widersteht? Welche Teile und Komponenten müssen auf dem Fahrgestell Platz finden? Wie will ich mich im Wettkampf taktisch verhalten? Angriff, Verteidi- gung? Welches sind die bevorzugten Materialien in Bezug auf Funktionalität und Aussehen? Wie soll der BattleBot aussehen? Lustig, aggressiv, cool?
Vorgaben
- Fahrgestell (Grundbrett) aus Holz
- Schalter zum Ein- und Ausschalten einbauen
- Hinten zwei Räder mit Motor, vorne ein freies Rad (Schwenkrad)
Vorgehen
- 3-5 Skizzen wie ihr euch euer Fahrzeug vorstellt.
- Grösse und Form des Fahrgestells festlegen und einen Plan zeichnen.
- Besprechung mit der Lehrerin über die ersten beiden Punkte.
- Fahrgestell vorbereiten, Getriebemotoren anbringen, Räder aufstecken.
- Schwenkrad: Geeignetes Rad wählen oder selber machen und auch dieses anbringen.
- Weiterer Aufbau mit Papier und Karton testen. Komponenten (Arduino, Module, Batterie...) aus Karton oder Papier formen und auf dem Fahrgestell anordnen. Ebenfalls Aussehen mit Papier testen. Zieht bei der Planung die Verkabelung mit ein.
- Überlegungen zur Umsetzung anstellen: Wie kann das Modell umgesetzt werden? Mit welchem Material? Wie werden die Teile befestigt. Notizen im Heft!
- Besprecht euch mit der Lehrerin.
10. Battle-Bot Bau PA
Nach der Besprechung von eurem BattleBot Modell sollte für den Bau alles klar sein.
Bevor ihr mit der Umsetzung beginnt, haltet ihr euren Plan mit Skizzen im Heft fest und zeichnet wo nötig Vorlagen.
Beginnt beim Bau mit den Komponenten und verkabelt euer Fahrzeug. Testet es bevor ihr mit dem Aufbau weiterfahrt.
Tipp
Wenn ihr den Sketch neu auf den Arduino lädt, darf das Bluetooth-Modul nicht eingesteckt sein!
11. Test des BattleBots PA
12. Wettkampfvorbereitung
Die Ersten welche mit ihrem BattleBot fertig sind, beginnen mit der Vorbereitung für den
Wettkampf. Als erstes muss dabei die Arena gebaut/abgesteckt werden. Besprecht euch mit der Lehrerin, damit sie die Aufgaben koordinieren kann.
13. Foto
Rückt euren BattleBot im Fotostudio ins rechte Licht und macht eine Aufnahme wo der BattleBot als ganzes sichtbar ist und 2-3 Detailaufnahmen. Gebt die Fotos der Lehrerin.
14. Film zusammenstellen
Stellt mit euren Fotos einen Film auf dem iPad zusammen → iMovie, goPro-App oder ähnliches.
Gebt den Film der Lehrerin.
Zusatzaufgabe: Trailer
Erstellt mit dem iMovie App einen Trailer zu eurem BattleBot. Zeigt darin seine Stärken, damit der Trailer den Gegner/innen Angst macht. Gebt eurem BattleBot einen Namen.
15. Wettkampf
Tatarata! Der grosse Tag ist da und der Wettkampf findet statt. Dazu werden wir uns in einer grossen Pause treffen.
Wer bereit für den Wettkampf ist, meldet sich bei der Lehrerin um die Wette vorzubereiten.
(Alle können wetten wer gewinnt!)
16. Reflexion
Schreibt im Heft eine Reflexion über das Projekt BattleBot. Was ist euch gelungen? Wo gab es Schwierigkeiten? Wie habt ihr diese gelöst? Was würdet ihr anders machen? Was gleich? Wie hat euch das Projekt gefallen?
17. Selbstbeurteilung
Füllt die Selbstbeurteilung aus und besprecht sie mit einer Mitschülerin/einem Mitschüler.
Anschliessend besprecht ihr euch mit der Lehrerin.
