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The Cool Science Institute

The Cool Science Institute. Eine Initiative zur Förderung des Interesses Jugendlicher an Wissenschaft und Technik Eine gemeinsame Initiative von. Roboterbaulabore in Schulen. Roboter in Schulen? Roboterbaulabore für Schüler! Schüler bauen Roboter!!!

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Presentation Transcript

  1. The Cool Science Institute Eine Initiative zur Förderung des Interesses Jugendlicher an Wissenschaft und Technik Eine gemeinsame Initiative von

  2. Roboterbaulabore in Schulen Roboter in Schulen? Roboterbaulabore für Schüler! Schüler bauen Roboter!!! • Kurskonzept aus Tutorien, Laborarbeit und Wettbewerben • Teams mit 3-5 Schülern • Mechanik aus LEGO Technic • Aktorik mit Gleichstrommotoren und Modellbau-Servos • Sensorik mit Tastern, Infrarot, Ultraschall • Programmierbares Microcontrollerboard als "Denkzentrale" • ein wenig Theorie im Tutorium • viel Praxis im Labor • Wettbewerbe motivieren und kontrollieren den Lernerfolg Merke: Roboterbaulabore = Robot Building Laboratories = RBLs

  3. Beispiel: Roboter Friendly • Johann-Schöner-Gymnasium, Karlstadt • gebaut von Schülern der 7. Klasse

  4. The Cool Science Institute • Zweck und Zielsetzung • Konkret • Förderung des Interesses an Naturwissenschaft und Technik • Durchführung von Robot Building Labs mit Schülern • Betreuung von Schülerteams für den RoboCup Junior • Aufbau eines Netzwerkes Schulen-Universitäten-Unternehmen • Ideell • Förderung und Verbesserung der Zusammenarbeit zwischen Universitäten und Schulen • Engere Verknüpfung schulischer und universitärer Bildung

  5. Angebote des TCSI • Info-Veranstaltungen an Schulen • Weiterbildungsangebote für Lehrer • Bereitstellung von Lehrmaterial (print/online) • Bereitstellung von Roboterbausätzen • Reparaturservice • Kommunikationsinfrastruktur: Email, News, Web • Organisation von Wettbewerben • Vermittlung von Sponsoren • Weiterentwicklung des Lehrkonzepts Roboterbaulabor

  6. Kurskonzepte des TCSI Drei Kurskonzepte für verschiedene Altersgruppen: • Mindstorm Kurs • LEGO Mindstorm Robotics Invention Kits • Programmieren in RCX oder Not Quite C • Altersgruppe 10 bis 13 Jahre sowie Einsteiger • Tetrixx Compact Kurs • Tetrixx Electronics + Tetrixx Mechanics • Programmieren in TIDE/C++ (Java in Vorbereitung) • Altersgruppe 13 bis 16 Jahre • Tetrixx Advanced Kurs • Tetrixx Electronics + Tetrixx Mechanics • Erweiterte Sensorik (Kamera) und Kommunikation • C++/Java • Altersgruppe 16 bis 19 Jahre • Projektarbeiten (Jugend forscht)

  7. Mindstorm Kurs: Roboter • Differenzialantrieb • Wenige Sensoren (max 3 ohne Hardware-Hacks) • Kontaktsensor • Lichtsensor • Rotationssensor • selbstgebaute Sensoren

  8. Tetrixx Compact Kurs: Bausatz • Tetrixx Compact Kit, bestehend aus • Tetrixx Mechanics • Tetrixx Sense • Tetrixx Tronics • CPUboard • Multiboard • Tetrixx Control • mögliche Erweiterungen • Tetrixx/LegoTechnics Interfacing Bricks • Experimentierboard • Compact Sonarboard • Display • Herstellung und Lieferung durch Wonderbits, Ulm

  9. Tetrixx mechanics + sense • Hochwertige Bauelemente aus farbig eloxiertem Aluminium • Spezialbauteile zur Aufnahme von Sensoren und Motoren • Kostengünstige Modellbau-Komponenten • Hochwertige Industriekomponenten

  10. Tetrixx tronics • Programmierbare Microcontroller-Boards • Modulare Erweiterungsplatinen für Sensoren und Motoren

  11. Tetrixx Compact Kurs: Roboter

  12. Wettbewerbe Wettbewerbe orientiert an RoboCup Junior: • RoboDance • kreiere eine artistische Performance mit Robotern • baue nette Roboter und ziehe sie nett an • wähle passende Musik und schreibe ein Drehbuch • programmiere den Roboter so dass er sich nach der Musik bewegt oder eine Rolle im Drehbuch spielt • spiele selbst im Drehbuch mit • RoboSoccer • zwei-gegen-zwei auf einem Fußballfeld (ca 2m x 1m) • Bodenfarbe erlaubt Positionsbestimmung • Wände sind schwarz, Tore sind grau • Ball sendet Infrarotlicht aus

  13. Video • Impressionen von • Roboterbaulaboren • RoboCup Junior 2000

  14. Robert-Bosch-Stiftung, Programm NaT-Working Illertal-Gymnasium Vöhringen Graf-Münster-Gymnasium Bayreuth Johann-Schöner-Gymnasium Karlstadt Gymnasium Unterhaching Holbein-Gymnasium Augsburg Gymnasium Weilheim Werkgymnasium Heidenheim Graf-Eberhardt-Gymnasium Bad Urach Stadt Ulm, Bildungsoffensive Ulm Schubart-Gymnasium Ulm Self-Organized Funding Störck-Gymnasium Bad Saulgau Robert-Bosch-Schule Ulm Richard-Wagner-Gymnasium Bayreuth Maristenkolleg Mindelheim TCSI Pilotprojekte

  15. TCSI Statistik Ende März 2001 ... • laufen an mehr als 15 Schulen RBL-Aktivitäten • organisieren mehr als 40 Lehrer RBLs • beteiligen mehr als 300 Schüler an den RBLs • lieferte das TCSI etwa 120 Roboterbausätze aus

  16. Mitgliedschaft im TCSI • Jahresbeiträge in DEM • Persönliche Mitgliedschaft: • Normalbeitrag 40 • Reduzierter Beitrag 10 • Fördermitglied 100 • Institutionelle Mitgliedschaft: • Schulen 100 • Universitäten 1.000 • Unternehmen 300 - 10.000 • Premium Sponsors 100.000 • Beitritt • schriftlich per Fax/Brief • demnächst auch Online

  17. Zusammenarbeit TCSI und VDMA • Das bietet das TCSI: • Unterstützung von Lehrern und Schulen • Didaktische Konzepte für Roboterbaulabore • Beratung zu Roboterbausätzen • Kostengünstige Beschaffung von Roboterbausätzen • Vermittlung von wissenschaftlichen Betreuern • Vermittlung von Kontakten zu Hochschulen • Das bietet der VDMA: • Vermittlung von Firmenpatenschaften • Vermittlung von Firmen-Sponsoring für Roboterbausätze • Vermittlung von Firmenkontakten

  18. Information und Kontakte • The Cool Science Institute: www.tcsi.de • RoboCup: www.robocup.org • Kontakt TCSI: • Dr. Gerhard KraetzschmarThe Cool Science Institutec/o Universität Ulm, Abteilung NeuroinformatikJames-Franck-Ring, D-89069 UlmFon: 0731-50-24155 Fax: 0731-50-24156Net: gkk@tcsi.deWeb: www.tcsi.de • Kontakt VDMA: • Patrick SchwarzkopfForum Fabrikautomation im VDMALyoner Straße 18, 60528 Frankfurt am MainFon: 069-6603-1470 Fax: 069-6603-1689Net: patrick.schwarzkopf@vdma.orgWeb: www.vdma.org/fabrikautomation

  19. Anhang • Kurzinfo zum RoboCup • viele schöne Roboter aus einem Mindstorm Kurs • Bilder der Roboterkatze RoboTiger-3

  20. Die RoboCup Initiative • Eine neue, langfristige Herausforderung: • Können wir ein Team von humanoiden Robotern konstruieren und programmieren, welches in einem nach den Regeln der FIFA durchgeführten Fußballspiel den amtierenden Weltmeister schlägt? • Fußballspielen mit Robotern • Interdisziplinarität • Robotik • Künstliche Intelligenz • Neuroinformatik • embedded systems, verteilte Systeme, ... • Materialwissenschaften • Kognitionswissenschaft

  21. Impressionen vom RoboCup

  22. Battery • Johann-Schöner-Gymnasium, Karlstadt • gebaut von Schülern der 7. Klasse

  23. Billy • Johann-Schöner-Gymnasium, Karlstadt • gebaut von Schülern der 7. Klasse

  24. Dagon • Johann-Schöner-Gymnasium, Karlstadt • gebaut von Schülern der 7. Klasse

  25. Friendly • Johann-Schöner-Gymnasium, Karlstadt • gebaut von Schülern der 7. Klasse

  26. Homer and Marge • Johann-Schöner-Gymnasium, Karlstadt • gebaut von Schülern der 7. Klasse

  27. Panzerknacker • Johann-Schöner-Gymnasium, Karlstadt • gebaut von Schülern der 7. Klasse

  28. Polyphem • Johann-Schöner-Gymnasium, Karlstadt • gebaut von Schülern der 7. Klasse

  29. Sammy • Johann-Schöner-Gymnasium, Karlstadt • gebaut von Schülern der 7. Klasse

  30. Vegi • Johann-Schöner-Gymnasium, Karlstadt • gebaut von Schülern der 7. Klasse

  31. Ziegelstein • Johann-Schöner-Gymnasium, Karlstadt • gebaut von Schülern der 7. Klasse

  32. Die Roboterkatze RoboTiger-3 • Illertal-Gymnasium Vöhringen • gebaut von Florian Schrapp (Facharbeit) • Regionalsieger bei Jugend forscht

  33. The RoboTiger's Brain

  34. Gelenk von RoboTiger-3

  35. The RoboTiger ready to go ...

  36. The RoboTiger walking ...

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