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Projekt 1: Einer Linie folgen

In diesem Projekt programmierst du Thymio, einer schwarzen Linie zu folgen – wie ein echtes autonomes Auto!

Zeitbedarf

90-180 Minuten

Was du lernst

  • Bodensensoren verwenden
  • Bedingte Programmierung (wenn...dann)
  • Motoren steuern

Material

  • Thymio Roboter
  • Große weiße Papierbögen oder weiße Unterlage
  • Schwarzes Klebeband oder schwarzer Marker
  • Thymio Suite / VPL

Schritt 1: Die Rennstrecke vorbereiten

Aufbau

  1. Lege ein großes weißes Papier auf den Boden
  2. Klebe eine schwarze Linie (ca. 2cm breit) als Kreis oder Oval
  3. Die Linie sollte mindestens 50cm Durchmesser haben

Tipp

Achte auf guten Kontrast! Thymio erkennt schwarz auf weiß am besten.

Die Bodensensoren

Thymio hat zwei Bodensensoren an der Unterseite:

        ┌─────────────┐
        │ ○       ○   │  ← Bodensensoren
        │  ┌─────┐    │
        │  │Thymio│   │
        └─────────────┘
  • Sensor links erkennt den Boden links
  • Sensor rechts erkennt den Boden rechts

Aufgabe: Beobachte die LEDs! Was passiert, wenn ein Sensor über Schwarz ist? Was über Weiß?


Schritt 2: Erste Erfahrungen

Probiere das vorbereitete Verhalten

Thymio hat schon eine eingebaute Funktion für Linienfolgen:

  1. Schalte Thymio ein
  2. Drücke lange auf die mittlere Taste
  3. Drücke dann die Pfeil nach links Taste

Denke nach: Wie reagiert Thymio? Welche Sensoren werden verwendet?


Schritt 3: Eigene Lösung entwickeln

Das Grundprinzip

Thymio soll:

  • Nach links fahren, wenn der rechte Sensor Schwarz erkennt
  • Nach rechts fahren, wenn der linke Sensor Schwarz erkennt
  • Geradeaus fahren, wenn beide Sensoren Weiß sehen

Erste Programmierung

Verbinde in VPL:

┌─────────────────────────────────────────┐
│  Ereignis: Bodensensor links über Schwarz  │
├─────────────────────────────────────────┤
│  Aktion: Motor links = 5, Motor rechts = 0  │
└─────────────────────────────────────────┘

Testen

  1. Klicke auf den grünen "Abspielen" Button
  2. Setze Thymio auf die Linie
  3. Was passiert?

Schritt 4: Verbesserung

Problem?

Wahrscheinlich fährt Thymio nicht perfekt. Überlege:

  1. Zu schnell? Verringere die Geschwindigkeit
  2. Zittert? Ändere die Motorwerte sanfter
  3. Verliert die Linie? Füge mehr Regeln hinzu

Komplette Lösung

SituationLinker SensorRechter SensorAktion
Auf der LinieSchwarzSchwarzGeradeaus
Links von LinieWeißSchwarzNach links
Rechts von LinieSchwarzWeißNach rechts
Neben der LinieWeißWeißSuchen

Schritt 5: Erweiterungen

🚀 Herausforderung 1: Kreuzungen

Was passiert, wenn zwei Linien zusammenkommen?

  • Programmiere Thymio so, dass er an einer Kreuzung immer links abbiegt
  • Oder: Erkenne eine Kreuzung und bleibe stehen

🚀 Herausforderung 2: Rennen

  • Baute eine Rennstrecke mit Kurven
  • Wer schafft die schnellste Runde?
  • Kannst du die Geschwindigkeit optimieren?

🚀 Herausforderung 3: Verschiedene Linienstärken

  • Was passiert bei einer dünnen Linie?
  • Was bei einer sehr dicken Linie?
  • Kannst du den Code anpassen?

🚀 Herausforderung 4: Start/Stopp

  • Programmiere einen Start mit der mittleren Taste
  • Oder: Halte an, wenngeklatscht wird

Informatik & ICT Unterricht Neufeld