Das Marsroboter Sommercamp 2021

Das Sommercamp wurde in diesem Jahr als Pilotprojekt an 2 Schulen durchgeführt:

  • Käthe-Kollwitz Gesamtschule (KKG)
  • Gesamtschule an der Erft (GSE)

 

2021 ist wegen der Pandemie ein schwieriges Jahr für ein solches Projekt (Hygienemaßnahmen, Selbsttests, Abstandwahrung, Maskenpflicht, Vermischung unterschiedlicher Gruppen usw). Die Schulen bzw. die Schulleitungen, mit denen bereits gesprochen wurde, sind aber bereit unter Berücksichtigung aller Maßnahmen dieses Projekt zu unterstützen mit allen zur Verfügung stehenden Möglichkeiten (z.B. auch große Räume wie die Aula, Fachräume, tägliche Tests aller Beteiligten usw).

Ziel in diesem Sommercamp ist es, die Schülerinnen und Schüler (SuS) in verschiedene Bereiche der Technik sowie der Programmierung einzuführen.

Sie sollen anhand eines konkreten praktischen Projekts lernen, die unterschiedlichen notwendigen Aspekte zum Bau eines Roboters (Marsroboter, -Rover) zu planen und zu realisieren.

Dabei werden Kenntnisse und Fertigkeiten vermittelt aus verschiedenen technischen Bereichen wie z.B.:

  • Mikrocontroller- und Mikrocomputertechnik; Hardware sowie Software und unterschiedliche Programmiersprachen; Einsatz zur Steuerung des Roboters
  • 3D-Druck mit allen Vorstufen wie z.B.
    • Pixelorientierte Zeichenprogramme
    • Vektororientierte Zeichenprogramme
    • 3D CAD Software
    • 3D- Drucksoftware
    • Herstellung aller Einzelteile des Roboters.
  • Löttechniken für den Zusammenbau der elektronischen Komponenten
  • Mechanische Fertigkeiten für den Zusammenbau

Termine:

Käthe-Kollwitz Gesamtschule in Grevenbroich : 26.07. – 30.07.

Gesamtschule an der Erft in Neuss:                    09.08. – 13.08.

Der Wettbewerb beider Schulen findet an der Gesamtschule an der Erft am 04.09. statt.

Beschreibung

In dem Projekt wird ein Modell des Marsroboters gebaut, welcher im kommenden Jahr von der ESA zum Mars geschickt wird, um dort zu forschen. Es handelt sich um einen Rover mit den unterschiedlichsten Sensoren und Aktoren. Dieser Roboter ist ca. 50 cm hoch und wird gesteuert durch einen Mikrorechner (Raspberry Pi). Er hat 6 angetriebene, gefederte und lenkbare Achsen im Fahrwerk, und ist somit auch geländegängig. Diverse Sensoren sowie eine Kamera sind ebenfalls integriert.
Er kann mit einem Gamepad ferngesteuert werden und wird durch einen Akku mit Strom versorgt.

Dieses Projekt ist zukünftig erweiterbar z.B. durch echte Solarzellen oder auch weitere Sensoren wie Ultraschall, Infrarot und andere. Ein echtes Bohrwerk um Bodenproben zu entnehmen wäre ebenfalls denkbar.

Ablauf des Workshops

Zunächst einmal werden die SuS eingewiesen in die unterschiedlichen Teilaspekte des Projekts. Dann werden die SuS aufgeteilt in verschiedene Arbeitsstationen wie z.B. Lötarbeiten, elektronische Arbeiten, 3D-Druck Vorstufen und Design, 3D-Druck an unterschiedlichen Druckertypen, Einrichtung und Programmierung des Steuerungsrechners usw.

Diese Stationen werden von allen SuS rollierend durchlaufen bis zur Fertigstellung des Roboters, so dass alle SuS die Techniken mitbekommen. Dieses ist bis zum 5. Tag (Freitag) geplant.
Begleitend werden die SuS durch erfahrene SuS der Schule als Coaches sowie den Lehrern und Mitarbeitern der suThom GmbH.

Der 6. Tag des Camps ist vorgesehen zur „Felderprobung“ des Roboters.
Sollte es möglich sein dieses Projekt an mehr als einer Schule durchzuführen, dann ist ein Wettbewerb mit den Marsrobotern in freiem Gelände geplant, wo die Roboter der Schulen gegeneinander antreten um einen Parcours mit Hindernissen zu überwinden. Ansonsten ist ein schulinterner Wettbewerb zwischen den SuS geplant.
Der Roboter mit der schnellsten Zeit gewinnt und alle Teams bekommen (natürlich!) einen selbstgefertigten Pokal, der mit den 3D Druckern hergestellt wurde. Weiterhin gibt es für alle Teilnahmezertifikate.

Dieser Tag soll natürlich begleitet werden durch die Unterstützer und Sponsoren sowie der lokalen Presse.

Alle Phasen des Projekts werden in Film, Bild und Ton festgehalten zur Veröffentlichung auf den Homepages der Schulen und des zdi Rhein-Kreis Neuss.

Dieses Projekt ist gerade in diesen schwierigen Zeiten der Pandemie ein Lichtblick für Schülerinnen und Schüler, Schulen, Lehrer und auch bei den Eltern. Alle sind durch diese schwere Zeit in irgendeiner Art und Weise betroffen, und deshalb halten wir es für wichtig, und da stimmen alle im Vorfeld Beteiligten zu, ein solches Projekt als Leuchtturm für kommende, bessere Zeiten durchzuführen.
Positive Nachrichten sind für alle gerade jetzt sehr wichtig!

2 Schulen aus dem Rhein-Kreis Neuss haben bereits ihre Bereitschaft zur Teilnahme bekundet.

Voraussetzungen

Folgende Voraussetzungen müssen geplant werden und erfüllt sein für die Durchführung des Sommercamps:

 

  • Genehmigung der Maßnahmen durch das zdi
  • Unterstützung der Schulen/Schulleitungen
  • Beachtung aller Hygienevorschriften (Masken, Tests, Abstand, Desinfektionsmittel …)
  • Geeignete Räumlichkeiten
  • Ressourcen Personal:
    • 1-2 Fachlehrer
      • Technik
      • Informatik
    • Personal suThom GmbH
    • 2 ältere Schüler als Coaches mit Erfahrungen aus Technikkursen/Programmierung
    • Akquise 8-12 SuS aus den Klassen 7-12
      • Information, Zusage und Einverständniserklärungen der Eltern und SuS noch vor den Sommerferien.
      • Formulare des zdi
    • Organisationsunterstützung (Aufbau, Schnelltests, Verpflegung und Getränke, Dokumentation des Ablaufs in Bild, Video …)
  • Ressourcen Material:
    • Arbeitsplätze für die SuS
    • Computer/Notebooks mit der notwendigen Software
    • Druck- und Kopiermöglichkeiten
    • Internetzugänge
    • 3D-Drucker und Zubehör (Filament, Werkzeug)
      • Halbzeuge; vorfabriziert
    • Lötstationen und Zubehör, Übungsmaterial, Kabel, …
    • Werkzeug für die mech. Nachbearbeitung und alles Material (Motoren, Elektronik, Schrauben etc.) für den Zusammenbau
    • Raspberry Pi Arbeitsplätze mit Übungsmaterial und Zubehör
    • Präsentationsmöglichkeiten (Beamer, Leinwand, SmartBoards, …)
  • Wettbewerb:
    • Geeignetes Außengelände
    • Ausweichmöglichkeit bei schlechtem Wetter (z.B. Aula)
    • Parcours ausdenken und aufbauen (außen/innen)
    • Wettbewerbsbedingungen erstellen
    • Siegerehrungen, Pokale, Zertifikate, Medaillen, …
    • Presse und Vertreter der Unterstützer und Sponsoren einladen