KeplerBRAIN V1
Seit dem Schuljahr 2010/2011 steht unseren Schülerinnen und Schülern das modulare Robotik-System KeplerBRAIN zur Verfügung welches an unserer Schule speziell für unsere Anforderungen entwickelt wurde.
In den vorangegangenen Jahren wurden selbst gebaute Roboter entsprechend den Anforderungen der Wettbewerbe (RoboCup Rescue und Soccer) entwickelt. Diese haben nachträgliche Änderungen im Bereich der Hardware und Mechanik kaum zugelassen.
Neben hohen Kosten war auch die sehr begrenzte Anschlussmöglichkeit von Sensoren an den Lego NXT-Brick ein Grund ein neues Robotik-System zu entwickeln, das den Schülerinnen und Schülern auch die Möglichkeit bietet zu experimentieren und damit selbst Roboter zu bauen.
Kernstück von KeplerBRAIN ist die Hauptplatine. Das Material kostet ca. 25,- Euro, bietet einen ausreichend dimensionierten Mikroprozessor und eine große Anzahl an Anschlussmöglichkeiten für Sensoren, Motoren oder Servos.
Großes Augenmerk wurde bei der Entwicklung auf Flexibilität, (Kurzschuss-) sichere Handhabung und wiederum geringe Kosten der Verbindung von einzelnen Komponenten gelegt, weshalb diese als RJ9-Stecksystem realisiert wurden.
Softwareentwicklung - Programmierung des Mikroprozessors
Begleitend zu fehlenden Kenntnissen in Elektronik und im Bau von elektronischen Schaltungen stellt bei Schülerinnen und Schülern oftmals auch das Programmieren von Mikrocontrollern eine große Hürde dar.
Auch dies wurde bei der Entwicklung von KeplerBRAIN berücksichtig - das Ergebnis ist eine technische Lösung, wie sie von Lego Mindstorms bekannt ist:
Code schreiben - Roboter mit USB-Kabel an den Computer anstecken - Programmier-Befehl auslösen - fertig!
Als Entwicklungsumgebung wird WinAVR verwendet. Diese liegt für KeplerBRAIN als portable Version vor und kann somit direkt von einem USB-Stick oder einem Netzlaufwerk ohne Installation verwendet werden.
Zusätzlich konnte die Programmiersoftware des Mikroprozessors darin so integriert werden, dass diese direkt aus dem Code-Editor heraus aufrufbar ist. Der Mikrocontroller meldet sich selbst als USB-Gerät am angeschlossenen Computer an und kann OHNE Installation eines Treibers verwendet werden (Win2000, WinXP, Vista, Win7 32-bit, Win7 64-bit, Win8 32-bit, Win8 64-bit, Windows 10).