Explorer: Farben erkennen
Die Lerneinheit vermittelt, wie der eXperiBot farbige Markierungen erkennt und darauf basierend passende Aktionen ausführt.
Lerne, wie du deinem eXperiBot sagst, dass er Farben erkennt und bestimmte Aktionen ausführt.
Musterlösungen
Aufgabe 1
Für diese Aufgabe ist kein Programmcode erforderlich. Der eXperiBot muss lediglich startklar gemacht werden. Das bedeutet:
den eXperiBot vollständig zusammenbauen
eine Verbindung zur App herstellen
eine schwarze Linie mit grünen Markierungen auf den Boden zeichnen oder kleben
Aufgabe 2
Zunächst muss der Multisensor unten vorn am eXperiBot befestigt werden. Die Modul-LED des Multisensors sollte anschließend blau leuchten.
Lösungsdatei zum Download und Import in die eXperiBot Blockly App.
Aufgabe 3
Lösungsdatei zum Download und Import in die eXperiBot Blockly App.
Inhalte der Lerneinheit
Aufgabe 1
Verbinde deinen eXperiBot mit der App.
Gehe so vor:
Schalte deinen eXperiBot ein.
Drücke dann den Button „Verbinden“ oben rechts auf dem Bildschirm. Folge den Anweisungen, um deinen eXperiBot mit der App zu verbinden.
Du hast deinen eXperiBot zusammengebaut und mit der App verbunden – jetzt kann es losgehen!
Zeige, welchen Weg dein eXperiBot fahren soll – gestalte dafür deine eigene Linie mit grünen Markierungen.
Plane die grünen Markierungen direkt ein. Male keine durchgehende Linie, sondern lasse 2 cm große Lücken für die grünen Markierungen.
Bereite die Linie vor: Nimm einen schwarzen Stift und male eine gerade Linie mit Lücken auf eine große, helle Pappe. Die Linie sollte mindestens 3 cm breit und mindestens 50 cm lang sein.
Oder: Nutze schwarzes Klebeband und klebe eine gerade Linie mit Lücken auf den Boden.
Füge farbige Markierungen ein: Färbe die Lücken in Grün.
Orientiere dich am Bild, damit deine Linie und die grünen Markierungen gut erkennbar sind.
Aufgabe 2
In den Lerneinheiten „Hindernissen ausweichen“ und „Linie folgen“ hast du den Multisensor schon kennengelernt.
Dabei hast du einmal gelernt, wie er Objekte erkennt, und einmal, wie er Helligkeit misst.
So kann dein eXperiBot Hindernissen ausweichen und der Linie folgen.
Der Multisensor kann aber noch mehr: Er erkennt auch die Farbe einer Oberfläche.
Wissensupdate: der Multisensor zur Farberkennung
Der Multisensor nutzt Farbfilter, um Farben zu unterscheiden.
Wenn beim Grünfilter viel Licht ankommt und bei den anderen Filtern nur wenig, dann erkennt der Sensor: Die Fläche ist grün.
Befestige den Multisensor vorn unten am eXperiBot in Fahrtrichtung.
Damit dein eXperiBot die grünen Markierungen richtig erkennen kann, muss er zuerst zuverlässig der schwarzen Linie folgen.
Nutze dafür dein Programm aus der Lerneinheit „Linie folgen“ und passe es an.
Wenn du die Lerneinheit „Linie folgen“ noch nicht bearbeitet hast, dann erstelle zuerst ein Programm, mit dem dein eXperiBot der schwarzen Linie folgt. Tipps findest du in der Lerneinheit „Linie folgen“.
Öffne dein Programm „Linie folgen“.
Kopiere den Code und füge ihn hier in den Editor ein.
Mit diesem Programm folgt dein eXperiBot der schwarzen Linie, bis beide IR‑Sensoren einen hellen Untergrund erkennen. Dann weiß dein eXperiBot: Er hat das Ende der Linie erreicht.
Jetzt soll dein eXperiBot der Linie folgen, bis er die Farbe Grün erkennt.
Passe dein Programm „Linie folgen“ an. Nutze dafür einen passenden Block aus der Kategorie „Multisensor“.
Dein eXperiBot wiederholt die Anweisungen zum Folgen der Linie so lange, bis sein Multisensor eine grüne Markierung erkennt.
Sobald der Multisensor Grün sieht, stoppt die Wiederholung.
Teste dein Programm. Setze dazu deinen eXperiBot an den Start deiner Linie.
Achte darauf, dass beide IR‑Sensoren des Multisensors am Anfang auf der Linie stehen.
Prüfe, ob dein eXperiBot der Linie folgt und vor einer grünen Markierung stoppt.
Falls nicht, passe dein Programm an.
Ändere die Bedingung im folgenden Block und teste dein Programm erneut.
Dein eXperiBot folgt jetzt der Linie bis zu einer grünen Markierung
Jetzt muss dein eXperiBot wissen, was er machen soll, wenn er die Wiederholung stoppt – also vor einer grünen Markierung steht.
Dein eXperiBot soll einen Ton abspielen. Danach fährt er vorwärts über die grüne Markierung. So kommt er wieder auf die dunkle Linie zurück.
Füge dafür die passenden Blöcke aus den Kategorien „Powerbrain“ und „Multisensor“ in dein Programm ein.
Wenn dein eXperiBot eine grüne Markierung erkennt, stoppt die Wiederholung.
Überlege also, wo deine neu eingefügten Blöcke stehen müssen.
Dein eXperiBot soll nur ein kleines Stück vorwärts fahren. Dabei überfährt er die grüne Markierung, sodass sein Multisensor wieder die dunkle Linie erkennt. Erst dann kann der eXperiBot der Linie weiter folgen.
Teste dein Programm. Setze dazu deinen eXperiBot an den Start deiner Linie.
Wenn dein Programm richtig ist, dann spielt dein eXperiBot einen Ton an der grünen Markierung und fährt danach vorwärts auf die dunkle Linie.
Jetzt soll dein eXperiBot diese Anweisungen nicht nur einmal ausführen, sondern immer wieder – also auch bei jeder weiteren grünen Markierung.
Passe dein Programm entsprechend an.
Überlege dir, wie dein eXperiBot die Anweisungen immer wieder ausführen kann. Dafür brauchst du einen Block, der alle Anweisungen immer wiederholt.
Teste dein Programm. Setze dafür deinen eXperiBot an den Start deiner Linie.
Prüfe, ob dein eXperiBot der Linie folgt, an einer grünen Markierung einen Ton abspielt und danach weiterfährt. Achte darauf, dass dein eXperiBot das bis zum Ende der Linie immer wieder macht.
Lass deinen eXperiBot nur ganz kurz vorwärts über die grüne Markierung fahren.
Dein eXperiBot folgt der Linie, spielt an der grünen Markierung einen Ton ab und fährt danach weiter. Er wiederholt das zuverlässig bis zum Ende der Linie.
Aufgabe 3
Zeichne eine neue schwarze Linie.
Oder erweitere deine bereits vorhandene Linie.
Füge auf der Linie farbige Markierungen in Rot, Blau und Grün ein.
Ergänze dein bereits vorhandenes Programm so, dass dein eXperiBot der Linie folgt, bis er mit seinem Multisensor entweder Rot, Blau oder Grün erkennt.
Füge dafür passende Blöcke aus den Kategorien „Logik“ und „Multisensor“ ein.
Dein eXperiBot soll der schwarzen Linie folgen, bis er Rot oder Blau oder Grün erkennt. Sobald der Multisensor Rot, Blau oder Grün erkennt, stoppt die Schleife.
Du kannst den Block auch einfach mehrmals hintereinander setzen.
Dein eXperiBot weiß bereits: Wenn er eine grüne Markierung erkennt, dann spielt er einen Ton ab und fährt kurz vorwärts über die grüne Markierung.
Wie dein eXperiBot auf Blau und Rot reagieren soll, musst du noch programmieren.
Blaue Markierung: Dein eXperiBot dreht sich einmal um sich selbst.
Rote Markierung: Dein eXperiBot dreht sich ebenfalls um sich selbst und spielt dabei einen Ton ab.
Damit dein eXperiBot passend auf die Farben reagieren kann, brauchst du einen Block aus der Kategorie „Logik“.
Der gesuchte Block führt eine Anweisung nur dann aus, wenn die Bedingung wahr ist.
Hier zur Erinnerung - so soll dein eXperiBot reagieren:
Grüne Markierung: Dein eXperiBot spielt einen Ton.
Blaue Markierung: Dein eXperiBot dreht sich einmal um sich selbst.
Rote Markierung: Dein eXperiBot dreht sich ebenfalls um sich selbst und spielt dabei einen Ton ab.
Füge jetzt die passenden Bedingungen und Anweisungen in deine Verzweigung ein.Nutze dazu passende Blöcke aus den Kategorien „Multisensor“ und „Powerbrain“.
Eine Verzweigung hilft deinem eXperiBot, Entscheidungen zu treffen. Der Block führt eine Anweisung nur dann aus, wenn die Bedingung wahr ist.
Eine Umdrehung um sich selbst bedeutet, dass sich dein eXperiBot einmal komplett im Kreis dreht. Das entspricht 360°.
Nachdem dein eXperiBot seine Anweisungen für Grün, Blau und Rot ausgeführt hat, soll er kurz vorwärts fahren. So kommt er wieder zurück auf die schwarze Linie.
Ergänze dein Programm entsprechend.
Teste dein Programm. Setze dafür deinen eXperiBot an den Start deiner Linie.
Prüfe, ob dein eXperiBot der schwarzen Linie folgt und an den farbigen Markierungen richtig reagiert:
Grün: einen Ton abspielen
Blau: einmal um sich selbst drehen
Rot: drehen und einen Ton abspielen
Achte darauf, dass dein eXperiBot bis zum Ende der Linie fährt.
Dein eXperiBot folgt der schwarzen Linie und reagiert an allen farbigen Markierungen richtig.
Zusatzaufgabe 1
Überlege dir eigene Aktionen, die dein eXperiBot an den farbigen Markierungen ausführen soll.
Passe dein Programm an.
Hier sind ein paar Ideen für eigene Aktionen: zum Beispiel die Geschwindigkeit ändern, rückwärts fahren, zweimal drehen, einen besonderen Ton abspielen oder schnell bzw. langsam fahren.
Teste dein Programm. Setze dafür deinen eXperiBot an den Start deiner Linie.
Prüfe, ob dein eXperiBot der schwarzen Linie folgt und an den farbigen Markierungen richtig reagiert.
Dein eXperiBot folgt der schwarzen Linie und reagiert an allen farbigen Markierungen richtig.