NAO ist ein humanoider Roboter, entwickelt von der französischen Firma SoftBank Robotics. Seine Flexibilität und Anpassungsfähigkeit machen ihn zu einem geeigneten Werkzeug für den Unterricht in verschiedenen Fächern, insbesondere in der Informatik und Robotik. In diesem aiMOOC lernen wir, wie wir komplexere Algorithmen zur Steuerung von NAO erstellen können.

Verständnis der Basiskonzepte

Bevor wir in die Erstellung komplexer Algorithmen für NAO eintauchen, müssen wir einige grundlegende Konzepte verstehen, darunter Programmierung, Algorithmus und Robotik. Diese Bereiche sind eng miteinander verknüpft und stellen die Grundlage für das Verständnis der Funktionsweise von NAO dar.

Programmierung

Programmierung ist die Praxis der Erstellung von Anweisungen, die von einem Computer ausgeführt werden können. Bei der Programmierung von NAO verwenden wir eine spezielle Software namens Choregraphe, die eine grafische Benutzeroberfläche bietet, um komplexe Verhaltensweisen zu entwerfen, zu testen und auszuführen.

Algorithmus

Ein Algorithmus ist eine spezifische Reihe von Anweisungen, die zur Lösung eines Problems oder zur Durchführung einer Aufgabe entwickelt wurden. Algorithmen sind der Kern der Programmierung. Bei der Arbeit mit NAO werden wir Algorithmen erstellen, die seine verschiedenen Fähigkeiten nutzen, um komplexe Aufgaben zu erledigen.

Robotik

Die Robotik ist ein interdisziplinäres Feld, das Maschinenbau, Elektrotechnik, Informatik und andere verwandte Gebiete umfasst. NAO, als humanoider Roboter, ist ein hervorragendes Beispiel für die Anwendung der Robotik in der Praxis.

Erstellen von Algorithmen für NAO

Das Erstellen von Algorithmen für NAO erfordert ein gründliches Verständnis der oben genannten Konzepte sowie der spezifischen Merkmale und Fähigkeiten von NAO.

Choregraphe

Choregraphe ist eine Software, die von SoftBank Robotics entwickelt wurde, um die Programmierung von NAO und anderen Robotern zu erleichtern. Mit Choregraphe können Sie NAOs Verhaltensweisen in einer grafischen Umgebung entwerfen und testen. Hier können Sie verschiedene Aktionen wie Bewegen, Sprechen, Wahrnehmen und Interagieren auf einfache Weise erstellen und verknüpfen.

Komplexere Algorithmen

Komplexere Algorithmen für NAO können verschiedene Fähigkeiten des Roboters integrieren und gleichzeitig ausführen. Dies kann beinhalten, dass NAO sich bewegt und spricht, auf sensorische Eingaben reagiert, Entscheidungen trifft und mit seiner Umgebung interagiert.

Lernmaterialien und Ressourcen

Es gibt viele Ressourcen, die Ihnen beim Lernen helfen können, wie man komplexere Algorithmen für NAO erstellt. Dazu gehören MOOCit und andere Online-Lernplattformen, die Kurse und Tutorials anbieten.

Offene Aufgaben

Erstellen Sie einen einfachen Algorithmus, der NAO anweist, zu sprechen und sich zu bewegen (LEICHT)
Entwerfen Sie ein Verhaltensdiagramm für einen Algorithmus, der NAO anweist, auf eine sensorische Eingabe zu reagieren (STANDARD)
Implementieren Sie den im Verhaltensdiagramm dargestellten Algorithmus in Choregraphe (SCHWER)
Testen Sie den Algorithmus auf einem physischen oder virtuellen NAO und notieren Sie Ihre Beobachtungen (STANDARD)
Optimieren Sie den Algorithmus basierend auf Ihren Beobachtungen (SCHWER)
Entwerfen Sie einen komplexen Algorithmus, der mehrere Fähigkeiten von NAO integriert (SCHWER)
Präsentieren Sie Ihren Algorithmus und seine Funktionen in einer Gruppendiskussion (STANDARD)
Erklären Sie die Herausforderungen, die Sie beim Erstellen des Algorithmus hatten, und wie Sie diese gelöst haben (STANDARD)
Erstellen Sie ein Tutorial, das andere Schülerinnen und Schüler durch den Prozess der Erstellung eines komplexen Algorithmus für NAO führt (SCHWER)
Denken Sie über mögliche Anwendungen Ihres Algorithmus im realen Leben nach und präsentieren Sie diese in einer Klasse oder Gruppe (LEICHT)

Interaktive Aufgaben

Kreuzworträtsel

Aldebaran	Name des Unternehmens, das ursprünglich NAO entwickelt hat
Choregraphe	Die Software, die zur Programmierung von NAO verwendet wird
SoftBank	Das Unternehmen, das derzeit NAO besitzt und weiterentwickelt
Humanoid	Die Art von Roboter, die NAO ist
Sensor	Ein Gerät, das eine physikalische Eigenschaft (wie Licht, Wärme oder Druck) misst und in ein Signal umwandelt, das ein Computer oder anderer Elektronikgerät verwenden kann
Aktuator	Ein Gerät, das eine physikalische Aktion ausführt, wie z.B. das Bewegen eines Teils des Roboters
Python	Die Programmiersprache, die in Choregraphe zur Erstellung komplexerer Algorithmen verwendet wird
Algorithmus	Eine spezifische Reihe von Anweisungen zur Lösung eines Problems oder zur Durchführung einer Aufgabe

Quiz: Teste Dein Wissen

Was ist der Name der Software, die zur Programmierung von NAO verwendet wird? (Choregraphe) (!Python) (!Blockly) (!Scratch)

In welcher Art von Umgebung arbeitet man, um das Verhalten von NAO in Choregraphe zu entwerfen und zu testen? (Grafisch) (!Textbasiert) (!Befehlszeile) (!Tabellenform)

Welche Art von Roboter ist NAO? (Humanoid) (!Industriell) (!Fahrzeug) (!Drone)

Wie nennt man ein Gerät, das eine physikalische Eigenschaft misst und in ein Signal umwandelt, das ein Computer verwenden kann? (Sensor) (!Aktuator) (!Prozessor) (!Modulator)

Memory

Choregraphe	Software zur Programmierung von NAO
Aldebaran	Ursprüngliches Unternehmen, das NAO entwickelt hat
SoftBank	Aktuelles Unternehmen, das NAO besitzt und weiterentwickelt
Python	Programmiersprache, die in Choregraphe verwendet wird
Aktuator	Ein Gerät, das eine physikalische Aktion in NAO ausführt