Einleitung

Für Kinder wird es immer schwieriger sich auf die vielfältigen Technologien der heutigen Zeit vorzubereiten. Natürlich gibt es am Mac ein vielfältiges Angebot an Lernsoftware.

Am besten jedoch lernt man, wenn man aktiv etwas macht und dabei Fehler macht. Aus jedem Fehler lernt man, wenn er sofort sichbar wird. Eine solche Lernweise wird von Pädagogen als die beste angesehen. Leider ist es nicht immer so einfach in die Realität umzusetzen.

Wir haben für alle technik-interessierten Jugendliche genau das Richtige. fischerfechnik bietet schon seit langem hochwertiges Spielzeug an, mit dem man kreativ und spielerisch an die modernen Techniken herangeführt wird und auch die Zusammenhänge überschauen kann.

Über ein Switchboard lassen sich jetzt die beiden tollsten Techniken miteinander verbinden: Der Mac steuert fischertechnik-Konstruktionen wie Industrieroboter und Schiebetüren. Wir zeigen in einer einzigartigen Reihe den Einstieg in die Welt von fischertechnik mit dem Mac.

Der Baukasten und die Mac-Anbindung

Der Bausatz enthält viele wichtige Bauelemente wie einen Elektromotor, Lampen, Schalter, Wärme- und sogar Lichtsensoren. Die werden über ein Switchboard, genannt SERVICE USB, abgefragt bzw. gesteuert.

Normalerweise wird hier nur die PC-Software mitgeliefert. Die Mac-Version gibt es separat bei obiger Adresse zu kaufen.

Neben dem Baukasten selber wird auch noch das SERVICE USB mitgeliefert. Das SWITCHBOARD wird über USB an den Mac angeschlossen. An Software liegt bereits fertige Programme passend zu den einzelnen Modelle bei.

Wer hinter die Kulissen schauen möchte, findet auch den Quell-Code für die RealBasic-Projekte. Außerdem kann man den fischertechnik-Baukasten über AppleScript ansteuern. Auch Unterstützung für Filemaker Pro, RagTime, Macromedia Director und Metrowerks CodeWarrior ist vorhanden. Die entsprechenden Programmerweiterungen sind schnell und einfach installiert.

Die Software läuft derzeit nur unter MacOS 9 bzw. Classic. Die Treiber für MacOS X sind derzeit noch in der Entwicklung.

Die Komponenten und die Modelle

Wir werden jedes einzelne Modell und die damit verbundenen Komponenten durchgehen und erklären. Dadurch möchten wir einseits zeigen, wie einfach man die eine oder andere Technik realisiert, andererseits soll es Ihnen Lust auf mehr machen. Vielleicht liegt das eine oder andere fischertechnik-Paket bald unter Ihrem Weihnachtsbaum, so lange ist Weihnachten ja nicht mehr entfernt.

Der Händetrockner

Jeder wird dieses nützliche Gerät kennen, wenn man auf öffentlichen Toiletten vergebens nach Abtrockentüchern sucht und dabei auf einen Händetrockner stößt. Genau dieses Gerät bauen wir hier nach.

Grundlage der Anlage ist ein Elektromotor, welcher einen Propeller-Aufsatz bekommt. Zur Sicherheit kommt noch ein Schutzring drumrum, damit man nicht mit dem Finger in den Propeller bekommt. Verletzungsgefahr besteht übrigens in keinster Weise.

Dann kommt noch eine Lichtschranke hinzu. Eine Lichtschranke ist zum einen eine helle Lichtquelle wie eine Glühbirne, zum anderen ein Lichtsensor, der registriert, ob die Lichtquelle auf ihn trifft oder nicht. Diese Tatsache wird hier ausgenutzt, indem man eine Unterbrechung der Lichtschranke als Auslöser für den Trockner verwendet. Nach 3 Sekunden stoppt der Propeller wierder, falls die Lichtschranke wieder geschlossen ist.

Die Ampel

Eine Ampel ist die typische Anlage, die über Elektronik-Baukästen nachgebaut werden kann. Sie besteht nur aus 3 Glühbirnen, die noch über Farbgläser die verschiedenen Regelfunktionen bekommen.

Normalerweise ist die Ampel grün (ganz und gar nicht wie im täglichen Leben). Drückt man mit dem Finger auf den kleinen Schalter, so wird die Rotphase eingeleitet. Mit einer kurzen Zeitverzögerung wird auf Rot umgeschaltet und nach einer Weile wieder auf Grün.

Die Schiebetür

Eine Schiebetür kennt man aus den Kaufhäusern. Dort stellt man sich vor die Tür, und diese öffnet sich wie von Geisterhand. Hier wird ebenfalls eine Lichtschranke verwendet. Wird diese unterbrochen, öffnet sich die Türe, indem sie zur Seite geschoben wird.

Dazu überträgt der Motor seine Drehkraft über ein Zahlrad auf eine Schiene, die mit der Tür befestigt ist. Es gibt auch noch 2 Endschalter, die Aufschluss darüber geben, ob die Türe einen ihrer Endpunkte erreicht hat.

Nach einer Weile schließt sich die Türe wieder selbsttätig.

Der temperaturgeregelte Lüfter

Aufbauend auf dem Händetrockner wird eine Anlage gebaut, die die Temperatur im Luftstrom regelt. Regeln bedeutet, das das zu überwachende Objekt, in einem genau festgelegten Toleranzband gehalten wird, geregelt wird.

Dazu wird als Wärmequelle wieder die Glühbirne verwendet, die sich in unmittelbarer Nähe zu einem Wärmesensor befindet. Dieser wird erwärmt und gibt seine Temperatur an den Mac weiter. Wenn ein bestimmter Temperaturpunkt erreicht wird, wird den Lüfter gestartet, der die ganze Anwendung abkühlt. Wird dabei wieder ein bestimmter Temperaturpunkt unterschritten, so stoppt der Kühlmechanismus.

Genau auf diese Weise arbeiten Papst-Lüfter, die den Ruf geniesen, besonders leise zu sein.

Die Stanzmaschine

Eine Stanzmaschine hat die Aufgabe, z.B. aus einem Stück Blech eine bestimmte Form auszustanzen. Ihr habt sicher schon an Weihnachten Gutzle aus einem Teig ausgestochen.

Dazu wird wieder der Motor als Antrieb verwendet. Über einen Excenter wird die Drehbewegung in eine Hub- und Senkbewegung umgewandelt.

Wie bei Industriemaschinen üblich wird der Vorgang über eine 2-Hand-Bedienung gestartet, so dass ein Einklemmen von Gliedmaßen nicht möglich wird. Zusätzlich bietet eine Lichtschranke zusätzliche Sicherheit. Wird sie unterbrochen, stoppt der Stanzvorgang augenblicklich.

Die Parkhausschranke

Eine Schranke besteht zum einen aus einer einfachen Ampel mit nur Rot-Grün-Anzeige, und zum anderen aus einem Schranken-Hebe- und Senkmechanismus. Dazu wird die Motorbewegung über eine Schnecke an ein Zahnrad weitergegeben und somit der Schlagbaum gehoben und wieder gesenkt.

Der Mechanismus hebt die Schranke an, wenn die Lichtschranke unterbrochen wird. Hat der Arm die obere Stellung erreicht, schaltet die Ampel auf Grün um. Nach einer Weile schließt sich die Schranke wieder.

Der Schweissroboter

Ein Schweissroboter fährt mit seinem Arm bestimmte Punkte an und schweißt dort Teile zusammen. Der Schweissfunkti0n wird über eine Glühbirne simuliert.

Die Bewegung des Roboterarms kann über das Programm vorher eingegeben werden. Roboter werden in der Praxis immer über ein TeachIn-Verfahren programmiert. Dazu bewegt man den Roboterkopf per Fernsteuerung an eine bestimmte Position. Diese kann er sich merken, indem diekoordinaten abgespeichert werden.

Für die Koordination notwendig sind immer Sensoren, die dem Steuerprogramm immer die aktuelle Position anzeigen. Realisiert wird dies über einen Sensortaster, der jede Viertelumdrehung des Motors registriert und sich somit anhand der Anzahl der Drehbewegungen Positionen merken kann.

Hier seht Ihr die Roboter-Steuer- und Programmiersoftware. Im Handumdrehen sind komplizierte Arbeitsgänge erstellt und einprogrammiert. Per knopfdruck wiederholt der Roboter diese Arbeitsgänge selbstgängig.

Die Zielgruppe

Wer mit dem fischertechnik-Computing Starter-Paket beginnen möchte, sollte sich mindestens in der Mittel- oder Oberstufe befinden. Auch an Universitäten können auf diese Weise Mechanismen prima getestet und ausgetüftelt werden, die Umsetzung in echte Lösungen wird dann zu einem deutlich geringerem Schritt.

Neben Schülern und Studenten werden auch all diejenigen angesprochen, die gerne mit Elektronik basteln und dazu noch einen Einstieg in die Programmierung suchen. Beides wird mit diesem StarterSet optimal gefördert. Jeder kann ein kleiner Einstein werden.

Fazit: Die Software und die Hardware sind optimal aufeinander abgestimmt und man kommt sehr schnell zu guten Ergebnissen. Einzig nachteilig ist es noch, das unter MacOS X derzeit keinerlei native Unterstützung vorhanden ist. Wer also mit RealBasic oder FileMaker bzw. AppleScript programmieren will, muß dies immer mit den Classic-Versionen der Programme tun bzw. unter dem alten System booten.Doch laut Hersteller wird es bald passende MacOS X Software-Unterstützung zum Download geben.

Prädikat: Besonders wertvoll

Bericht: Christian Abele