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
- Lege ein großes weißes Papier auf den Boden
- Klebe eine schwarze Linie (ca. 2cm breit) als Kreis oder Oval
- 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:
- Schalte Thymio ein
- Drücke lange auf die mittlere Taste
- 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
- Klicke auf den grünen "Abspielen" Button
- Setze Thymio auf die Linie
- Was passiert?
Schritt 4: Verbesserung
Problem?
Wahrscheinlich fährt Thymio nicht perfekt. Überlege:
- Zu schnell? Verringere die Geschwindigkeit
- Zittert? Ändere die Motorwerte sanfter
- Verliert die Linie? Füge mehr Regeln hinzu
Komplette Lösung
| Situation | Linker Sensor | Rechter Sensor | Aktion |
|---|---|---|---|
| Auf der Linie | Schwarz | Schwarz | Geradeaus |
| Links von Linie | Weiß | Schwarz | Nach links |
| Rechts von Linie | Schwarz | Weiß | Nach rechts |
| Neben der Linie | Weiß | Weiß | Suchen |
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