Robotstøvsamler – STEM

Lage en LEGO-modell/robot som kan gjøre feiejobben for oss, og designe programmer for å simulere eller kontrollere robotstøvsamlerens bevegelser i et rom.

Beskrivelse

Skriv ut
Vi tok utgangspunkt i en LEGO Mindstorms-robot vi hadde bygget fra før, og vi ønsket oss enn robot som kunne hjelpe oss med noe i klasserommet. Vi ville ha noe vi kunne bruke til noe fornuftig.

Klassen diskuterte ulike praktiske oppgaver vi gjorde i løpet av dagen. Vi landet på at å feie gulvet på slutten av skoledagen er kjedelig, så hva med å lage en robot som kunne hjelpe oss med det.

Utfordring/oppgave:
Lage en LEGO-modell/robot som kan gjøre feiejobben for oss, og designe programmer for å simulere eller kontrollere robotstøvsamlerens bevegelser i et rom.

Utstyr:

  • Datamaskin eller nettbrett.
  • LEGO Mindstorms.
  • LEGO-klosser.
  • Programmeringsverktøy – Scratch eller MakeCode Mindstorms

 

Gjennomføring:
Elevene settes i grupper der de utforsker og definerer egenskapene roboten bør ha. Her skal de også diskutere fordeler og ulemper med en slik maskin/robot, og om noen har erfaring med en sånn maskin

  • Hvilke egenskaper må en robotstøvsamleren ha, og hvilke kan den ha?
  • Finnes det forskjellige løsninger på hvordan robotstøvsamleren kan utføre oppdraget sitt?
  • Hvordan sikre at støvsamleren dekker hele det aktuelle arealet? (Må den samle støv over hele arealet hver gang?)
  • Hva kan den enkleste løsningen være?

 

I arbeidet med å definere egenskapene til robotstøvsamleren kan elevene bes om å skille mellom problemer som kan løses ved hjelp av programmering, slik som kontroll og styring av roboten, og problemer som må løses av design og utforming av den fysiske roboten (for eksempel motor og hjul som lar roboten bevege seg rundt i rommet). De kan selv definere hvilke overordnede oppgaver roboten må løse, og dele disse inn i mindre problemer som de kan programmere løsninger for.

Kodingen:
Elevene kan lage et program i for eksempel i Scratch som illustrerer bevegelsene til en robotstøvsamleren, sett ovenifra. Underveis kan elevene presentere ulike løsninger for klassen, og diskutere fordeler og ulemper med disse.

  • Hvilke algoritmer er mest hensiktsmessig for å sikre å få samlet støv over hele rommet?
  • Hvilke vil gjøre at robotstøvsamleren bruker kortest mulig tid på arealet?
  • Hva kan beste løsningen være for en mest effektiv støvsuging?
  • Hvordan kan koden skrives enklest mulig for dette?

 

En mulig organisering er at grupper av elever jobber med å løse ulike problemer, f.eks at noen arbeider med styring av roboten, noen med hvordan den skal bevege seg mest effektivt i et rom, hvordan den skal unngå å sette seg fast.

Bruk erfaringene fra utviklingen av skisseprogrammet til å programmere en fysisk robot med LEGO Mindstorms til å jobbe som en robotstøvsamler. Elevene kan teste programkoden sin i praksis og utføre forbedringer basert på observasjoner og målinger

Elevene kan lage en prototype av robotstøvsamleren med eget design, bruk vanlig LEGO til det. De kan ta hensyn til brukervennlighet, og se på praktiske løsninger knyttet til for eksempel:

  • Opplading av roboten.
  • Samling og tømming av støv.
  • Hvordan skal roboten oppdage hindringer, og hvordan komme utenom disse? Kanskje dette er utfordringer det kan finnes programmerbare løsninger på?

 

 

Tilleggsinformasjon

Programmering etter 5.trinn

Matematikk: Lage og programmere algoritmar med bruk av variablar, vilkår og lykkjer.

Programmering etter 6.trinn

Matematikk: Bruke variablar, lykkjer, vilkår og funksjonar i programmering til å utforske geometriske figurar og mønster.

Programmering etter 7.trinn

Naturfag: Utforske lage og programmere teknologiske systemer som består av deler som virker sammen

Programmering etter 8.trinn

Matematikk: Utforske korleis algoritmar kan skapast, testast og forbetrast ved hjelp av programmering.

Programmering etter 10.trinn

Matematikk: Utforske matematiske eigenskapar og samanhengar ved å bruke programmering.

Matematikk etter 5.trinn

Lage og programmere algoritmar med bruk av variablar, vilkår og lykkjer.

Matematikk etter 6.trinn

Bruke variablar, lykkjer, vilkår og funksjonar i programmering til å utforske geometriske figurar og mønster.

Matematikk etter 7.trinn

Bruke programmering til å utforske data i tabellar og datasett.

Matematikk etter 8.trinn

Utforske korleis algoritmar kan skapast, testast og forbetrast ved hjelp av programmering.

Matematikk etter 10.trinn

Utforske matematiske eigenskapar og samanhengar ved å bruke programmering.

Naturfag etter 7.trinn

Utforske, lage og programmere teknologiske systemer som består av deler som virker sammen.

Lukk meny