Der FKG-Roboter FORPHYS-Mess-Interfaces Forschendes Lernen im Physik-UR Quantenphysik für die Schule Grundfakten der Quantenphysik Materialien Physik-UR Impressum Kommentare und Wünsche © H. Hübel Würzburg 2005

Grundlegende Information zum FKG-Roboter

Unterrichtliche Ziele für das FKG-Roboter-Projekt am Friedrich-Koenig-Gymnasium Würzburg

Die Schüler sollten ein sehr flexibles Baukasten-System mit einem mächtigen Prozessor-Baustein, verschiedenen Antriebsvarianten und einer großen Zahl von Sensoren zur Verfügung haben, mit dem sie kreativ eigene Ideen realisieren konnten. Sie sollten eigenständig Ideen entwickeln und realisieren, wobei der Lehrer nur beratende Funktion hatte. Sie sollten Erfahrungen sammeln beim Durchziehen eines herausfordernden, aber längerfristigen Projekts. Sie sollten Mut entwickeln, ein komplexeres Projekt anzustreben und in allen Schritten zu realiseren, vom handwerklichen Aufbau bis zum intellektuellen Verständnis. Sie sollten sich dabei auch Grundlagen der Mikroprozessor-Technik (und auch Kenntnisse aus der Elektrizitätslehre) erarbeiten. Sie sollten sich mit dem Prozessor ein Werkzeug erarbeiten, das auch im Physik-Unterricht als Messgerät eingesetzt werden kann Vgl auch FKG-Robotik-Gruppe bei der Nürnberger Bildungsmesse 2003 und Bericht1   Bericht2 Bericht3

Je zwei Schüler bauten ohne Vorgaben jeweils ihr eigenes Roboter-Modell, das anschließend in ihren Besitz überging.

• Von der Firma Koenig-und-Bauer, Würzburg, erhielt jedes Team ein Chassis angefertigt, auf dem die Prozessor-Platine, die Sensoren und die Motoren angebracht werden konnten.
• Besondere Unterstützung bekamen wir von Herrn Schemmert (CINETIX Medien und Interface GmbH / Gemündenerstr. 27 D-60599 Frankfurt ), der AVISE-FORTH entwickelte. Aus bestimmten Gründen verwenden wir die Vorgänger-Version AVISE2.4F oder AVISE2.48.)
• Weitere extrem nützliche Hilfen erhielt ich von Herrn Marcus Hasenstab, Firma Jäger Toennis-Medizintechnik, Würzburg.
• Für die 3. und 4. Generation wurden uns von der Universität Würzburg geätzte Platinen für den Prozessor zur Verfügung gestellt.
• Die Firma Siemens und der Bund der Freunde des Friedrich-Koenig-Gymnasiums unterstützten uns beim Erwerb von Notebooks zur Ansteuerung und Programmierung unserer Roboter.
• Vom Bayerischen Staatsministerium für Unterricht und Kultus erhielten wir einen erheblichen finanziellen Beitrag.

Einige Details zum Aufbau:

• Unser Prozessor-Baukasten:
  • Die Grundschaltung
  • Das Platinenlayout klein / groß
  • Stückliste
  • Beschreibung
  • Ansicht des fertigen Prozessors der 3. Generation

• Unser Sensor-Baukasten
• Unser Aktor-Baukasten
• Pulsweitenmodulation für den Serverantrieb
• Einige Grundlagen der Elektrizitätslehre
• Einige Grundlagen von Messen und Steuern

• Unsere Software [AVISE-FORTH von Herrn Schemmert (Fa. CINETIX; von ihm stammen die nachfolgenden Dateien, von mir nur evtl. leicht ergänzt); hier beschrieben für die Version AVISE2.4]
  • 'Avise' Programmer's Crashcourse
  • Token Code Index
  • 'Avise' Manual (Ein-/Ausgabe-Worte)
  • 'Avise' Manual (allgemeine Worte)
  • Avise= Atmel VIrtual Stack Engine

Neuerungen 2010

FKG-Roboter-Modell: zwei Getriebemotoren von GRÄF (Bayreuth), angesteuert durch L293D und PWM, 2 Berührungssensoren (Whiskers), 2 IR-Abstandssensoren, Videokamera und Videosender