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Roboter-Simulation für LEGO Mindstorms NXT Roboter

Bachelorarbeit
Torsten Kammer

Hintergrund

Das Lehr- und Forschungsgebiet Informatik 9 führt im Rahmen des Projekts go4it!(external link) Workshops mit Schülerinnen und Schülern der Unterstufe durch, um ihnen Grundlagen der Programmierung anhand von Robotern zu vermitteln. In diesem Zusammenhang müssen vorhandene Programmierwerkzeuge an die besonderen Begebenheiten angepasst werden.

Aufgabenstellung

Damit Workshopteilnehmerinnen und –teilnehmer im Anschluss an die Workshops auch ohne Roboter das Gelernte eigenständig vertiefen können, soll eine Simulationsumgebung konzipiert werden. Der Code des Roboters soll von der Umgebung interpretiert und simuliert werden, wobei die Aktionen des Roboters dabei in der virtuellen Welt visualisiert werden sollen.

Image

 
Wünschenswert ist dabei eine benutzerfreundliche und altersgerechte Oberflächengestaltung, da die Schülerinnen und Schüler eigenständig mit der Simulation arbeiten sollen.

Die Simulationsumgebung sollte sich auch während der Workshops parallel zur Durchführung mit den realen Robotern betreiben lassen, damit die EInführung in die virtuelle Umgebung während der Workshops erfolgen kann.

Ergebnis

 
Der fertige Simulator unterstützt einen großen Anteil der realen Programme, insbesondere die, die in den Workshops verwendet werden. Er läuft auf Microsoft Windows und Mac OS X.

Features

 

  • Virtuelle 3D-Umgebung, die einfach bearbeitet werden kann. Man kann Wände erstellen (für Tast- und Entfernungssensor) oder die Farbe des Bodens verändern (für Lichtsensor).
  • Die Sensoren und Ausgänge des Roboters sind frei konfigurierbar.
  • Mit Netzwerkmodus können verschiedene Roboter in einer gemeinsamen virtuellen Welt interagieren.

 

Screenshot

 
Virtueller Roboter in virtueller Umgebung

Der Simulator wird seitdem weiterentwickelt und z.B. auf Mobilplattformen portiert. Es ist geplant, ihn sobald wie möglich als Open Source zur Verfügung zu stellen.

Downloads

 

 

Betreuer

  • Dipl.-Inf. Philipp Brauner,
  • Dipl.-Gyml. Thiemo Leonhardt,

 


Created by leonhardt. Last Modification: Thursday, 14. April 2011 14:45:57 by Torsten Kammer.