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Zusatz-Expedition

Roboter-Labor

Sensoren, Motoren, Programm – Wie Roboter fühlen, denken und handeln, mit Programmier-Projekten auf dem Übungs-micro:bit.

  • 11 Lektionen
  • Prüfung: 10 Fragen, bestanden ab 8
  • 7 Feldforscher-Aufgaben
  • frei ab Welt 17
Bipo

Willkommen im Roboter-Labor! Hier lernst du, wie Roboter fühlen, denken und handeln. Du triffst Fabrikarme, humanoide Roboter und Mars-Rover. Dann programmierst du mit Bipo den Übungs-micro:bit: Nachtlicht, Würfel, Funk und sogar eine kleine KI.

Selber machen

Dein eigenes Roboter-Labor

Du programmierst den Übungs-micro:bit als Nachtlicht, Würfel und Emoji-Messenger, bringst ihm Bewegungen bei und steuerst einen Spiel-Roboter durch den Parcours.

Die Lektionen

Jede Lektion hat fünf Schritte: Entdecken, Spielen, Mission, Test und Anhören.

  1. Lektion 1

    Was ist ein Roboter?

    Ein Roboter fühlt mit Sensoren, denkt mit einem Programm und handelt mit Motoren.

    Darin lernt man (6 Unterthemen)
    • Fühlen, denken, handeln
    • Sensoren: die Sinne
    • Das Programm: das Gehirn
    • Motoren: die Muskeln
    • Immer wieder im Kreis
    • Roboter oder nicht?

    Wichtige Wörter: Roboter, Sensor, Programm, Motor

    Merke«Ein Roboter fühlt mit Sensoren, denkt mit einem Programm und handelt mit Motoren. Und das immer wieder, viele Male pro Sekunde.»

  2. Lektion 2

    Roboter bei der Arbeit

    Roboter in Fabrik, Haushalt, Spital und auf dem Bauernhof.

    Darin lernt man (7 Unterthemen)
    • In der Fabrik
    • Im Haushalt
    • Im Krankenhaus
    • Auf dem Bauernhof
    • Fahrzeuge ohne Fahrer
    • Drohnen: fliegende Roboter
    • Dreckig, gefährlich, langweilig

    Wichtige Wörter: Industrieroboter, Melkroboter, Drohne, Robotaxi

    Merke«Roboter arbeiten in Fabriken, zu Hause, im Krankenhaus, auf dem Bauernhof, auf der Strasse und in der Luft. Am liebsten bei Arbeiten, die dreckig, gefährlich oder langweilig sind.»

  3. Lektion 3

    Humanoide Roboter

    Roboter in Menschenform: was sie schon können und wo sie noch wackeln.

    Darin lernt man (7 Unterthemen)
    • Roboter in Menschenform
    • Atlas, der Turner
    • Unitree, die Tänzer
    • Figure und Optimus
    • NEO, der Helfer für zu Hause
    • Was noch schwer ist
    • Sicher neben Robotern

    Wichtige Wörter: humanoid, Not-Aus, Akku

    Merke«Humanoide Roboter haben Menschenform, damit sie in unserer Welt zurechtkommen. Gehen und Tanzen klappen schon gut, feine Hände und lange Akkus sind noch schwer.»

  4. Lektion 4

    Roboter und KI

    KI macht aus Sätzen Schritte; Roboter-Videos kritisch prüfen (ferngesteuert, geschnitten?).

    Darin lernt man (6 Unterthemen)
    • Befehle in Alltagssprache
    • Aus einem Satz werden Schritte
    • Üben im Computer
    • Steuert da jemand mit?
    • Wann ist es ein Trick?
    • Die Detektiv-Fragen

    Wichtige Wörter: autonom, Fernsteuerung, Simulation

    Merke«Mit KI verstehen Roboter Alltagssprache und lernen durch Üben. Steuert heimlich ein Mensch mit, läuft der Film schneller oder wurde geschnitten, ist es ein Trick.»

  5. Lektion 5

    Übungs-micro:bit: erste Schritte

    Lämpchen-Matrix, Knopf A und B und eingebaute Sensoren; erste Wenn-dann-Programme.

    Darin lernt man (8 Unterthemen)
    • Ein Computer, kleiner als deine Hand
    • Die Lämpchen-Matrix
    • Knopf A und Knopf B
    • Sensoren schon eingebaut
    • Programmieren mit Bausteinen
    • Programm hochladen
    • Programm hochladen
    • Strom zum Mitnehmen

    Wichtige Wörter: micro:bit, Lämpchen-Matrix, Simulator, hochladen

    Merke«Der micro:bit hat 25 Lämpchen, die Knöpfe A und B und eingebaute Sensoren. Du baust das Programm aus Bausteinen, testest es im Simulator und lädst es hoch.»

  6. Lektion 6

    Sensor-Projekte I: Nachtlicht, Schrittzähler, Würfel

    Sensorwerte mit Grenzen, Variablen und Zufall in kleinen Projekten.

    Darin lernt man (6 Unterthemen)
    • Projekt 1: Das Nachtlicht
    • Wie dunkel ist dunkel?
    • Projekt 2: Der Schrittzähler
    • Die Zahl merken
    • Projekt 3: Der Würfel
    • Testen und verbessern

    Wichtige Wörter: Grenze, Variable, Zufallszahl

    Merke«Sensor misst, Programm entscheidet, Lämpchen zeigen es: das Nachtlicht mit dem Lichtsensor, der Schrittzähler mit Bewegungssensor und Variable, der Würfel mit einer Zufallszahl.»

  7. Lektion 7

    Sensor-Projekte II: Alarm, Lärmampel und mehr

    Alarmanlage, Lärmampel, Wasserwaage und Kompass mit dem micro:bit.

    Darin lernt man (7 Unterthemen)
    • Die Alarmanlage
    • Die Lärmampel
    • Die Wasserwaage
    • Der Kompass
    • Der Pflanzenwächter
    • Der Hitze-Alarm
    • Welcher Sensor passt?

    Wichtige Wörter: Mikrofon, Thermometer, Kompass, Magnetfeld, leiten

    Merke«Für jedes Projekt den passenden Sensor: Bewegung für Alarm und Wasserwaage, Mikrofon für die Lärmampel, Thermometer für Hitze, Kompass für Norden und zwei Nägel für die Blumenerde.»

  8. Lektion 8

    Funken: zwei Geräte reden

    Funkgruppe, senden und empfangen, ein Emoji-Messenger.

    Darin lernt man (6 Unterthemen)
    • Funk: reden ohne Kabel
    • Die Funkgruppe
    • Senden und empfangen
    • Der Emoji-Messenger
    • Die heisse Kartoffel
    • Funk ist nicht geheim

    Wichtige Wörter: Funk, Funkgruppe, senden, empfangen

    Merke«Mit Funk schicken sich micro:bits Zahlen und kurze Wörter. Alle brauchen dieselbe Funkgruppe, und alle in der Gruppe können mithören.»

  9. Lektion 9

    Bewegung erkennen: KI auf dem Gerät

    Bewegungen als Zahlen, Trainingsdaten sammeln und ein Modell trainieren.

    Darin lernt man (6 Unterthemen)
    • Winken, klatschen, hüpfen
    • Bewegung als Zahlen
    • Beispiele sammeln
    • Das Modell trainieren
    • KI ganz ohne Internet
    • Testen und nachbessern

    Wichtige Wörter: Trainingsdaten, Muster, Modell

    Merke«Eine KI lernt Bewegungen aus vielen Beispielen. Die Sensorwerte sind die Trainingsdaten, das Ergebnis ist ein Modell, das direkt auf dem micro:bit läuft.»

  10. Lektion 10

    Der Parcours

    Einen Roboter mit Befehlen und Schleifen ins Ziel steuern; rechts und links aus Robotersicht.

    Darin lernt man (6 Unterthemen)
    • Der Roboter-Parcours
    • Drehen auf der Stelle
    • Zuerst planen
    • Abkürzung mit der Schleife
    • Mit Sensor geht es schlauer
    • Wenn er gegen die Wand fährt

    Wichtige Wörter: Parcours, Vierteldrehung, Schleife

    Merke«Ein Programm aus vorwärts, links und rechts führt den Roboter durch den Parcours. Planen, Schleifen und Sensoren machen es leichter, und Fehler suchen gehört dazu.»

  11. Lektion 11 · Zeitmaschine

    Zeitmaschine: Unimate und der Mars-Rover

    Woher das Wort Roboter kommt; erste Fabrikroboter, Mars-Rover, Saugroboter.

    Darin lernt man (7 Unterthemen)
    • Bipo steigt in die Zeitmaschine
    • Früher: Das Wort «Roboter»
    • Früher: Unimate in der Fabrik
    • Früher: Sojourner auf dem Mars
    • Früher: ASIMO steigt Treppen
    • Früher: Saugroboter ziehen ein
    • Heute: Roboter auf dem Mars und zu Hause

    Wichtige Wörter: Roboter, Unimate, Rover

    Merke«1920 kam das Wort Roboter auf. 1961 arbeitete Unimate in der Fabrik, 1997 rollte Sojourner über den Mars, 2000 stieg ASIMO Treppen, und 2002 zogen Saugroboter in die Wohnungen.»

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