Erlernen Sie mit unserem neuen Unreal-Learning-Kit-Update die Kunst der virtuellen Robotik

28. April 2022
Wer steht nicht auf Roboter? Sie kochen und machen sauber, gehen mit dem Hund Gassi, verlieben sich und können sogar die Zivilisation zerstören …

Außerdem eröffnen Roboter Lernenden eine Vielzahl von Lernmöglichkeiten in angewandter Physik, Engineering und Programmierung. Allerdings können physische Systeme Lehrenden auch Kopfschmerzen bereiten, da sie sowohl teuer als auch schwer zu warten sind.

Wir möchten das beheben.

Durch die Einführung unseres neuen Robotik-Lernpfades kann der gesamte Prozess nun in einem virtuellen Raum stattfinden – mithilfe derselben Werkzeuge, die Entwickler für die Erstellung beliebter Spiele wie Fortnite verwenden.

Dieses Kit ist ein Update unseres durch die Hour of Code inspirierten Unreal Learning Kits, das mit allem ausgestattet ist, was Lehrende benötigen, um Spieleentwicklungsunterricht in ihren Lehrplan zu integrieren (Unterrichtspläne, Leitfäden und mehr). Dieses Mal erhalten sie dieselben Ressourcen, die obendrein aber noch um Sumo-Kämpfe und Trainings zu autonomen Entscheidungen ergänzt wurden.

„Die Robotik ist eine hervorragende Plattform, um Lernenden das Programmieren beizubringen, da sie ihren Code direkt in Aktion sehen können. Ein gehorsamer Roboter, der seine Anweisungen genau befolgt, unterhält Lernende durch lustige Pannen und wohlverdiente Erfolge, was sie dazu motiviert, am Ball zu bleiben“, sagt Brian Dickman, Vorsitzender von Cleverlike Studios. „Außerdem meistern Lernende bei der Arbeit mit echter Physik und geläufigen Anweisungsdesigns wichtige Grundlagen dieses Bereichs, die sie in Zukunft auch auf andere physische Systeme anwenden können.“

Als Teil unseres neuen Lernpfads stellen wir „Wir trainieren virtuelle Roboter“ vor – fünf verschiedene Lektionen, die Lehrende schon heute mit der Unreal Engine in Angriff nehmen können. Um diese Aktivitäten abzuschließen, können Sie die neuen Lehrenden- und Lernenden-Assets vom Unreal Marketplace herunterladen.

Die Lektionen beinhalten:

Robotische Fahrzeuge

In dieser Lektion programmieren die Lernenden einen zweirädrigen Roboter, der spezifische Hindernisse überwinden muss, ohne umzufallen. Um das zu erreichen, behandeln wir die technischen und physikalischen Prinzipien eines gut gestalteten Roboters und finden heraus, wie sein Gewicht, die Position seiner Räder und eine Gleitkugel stabile Ergebnisse erzeugen.
Die Lernenden werden Programmbefehle konstruieren, ihren Roboter testen und dann zu ihrem Code zurückkehren und sämtliche Anweisungseinstellungen anpassen, die ihr Ziel nicht erreicht haben. Sie werden dazu eines der leistungsstärksten Werkzeuge der Unreal Engine nutzen – das System Blueprint-Visual-Scripting.

Sumo-Roboter

Erfahren Sie, warum Roboter Sensoren benötigen, wie Sie diese einsetzen können, um Informationen zu erhalten, und wie Roboter anhand dieser Informationen Entscheidungen treffen können.

Unsere Sandbox für diese Lektion ist eine Sumo-Bot-Herausforderung. Das Ziel eines Sumo-Wettkampfs ist es, im Ring zu bleiben und den Gegner herauszudrücken. Aber unsere Roboter können nicht gewinnen, wenn sie die Grenze des Rings nicht sehen können. In dieser Lektion bringen die Lernenden ihnen bei, wohin sie gehen (und nicht gehen) können, um am Ende siegreich zu sein.

Selbstfahrendes Auto

Was passiert, wenn man auf die schiefe Bahn gerät? Nichts Gutes.

Dieses Mal bringen wir den Robotern mithilfe von Schleifen und bedingten Anweisungen bei, wie sie von einer Leitlinie abweichen und dann zu ihr zurückkehren können. Am Ende wird Ihr Roboter den Unterschied zwischen hell und dunkel genau verstehen, da wir ihn auf weitere autonome Entscheidungen vorbereiten werden.

Kollisionsvermeidungsroboter

In dieser Aktivität erfahren die Lernenden, wie sie einen Distanzsensor verwenden können, um Objekte auf dem Pfad unseres Roboters zu erkennen. Der Roboter wird programmiert werden, einer Linie zu folgen – wie in Lektion drei. Aber in dieser Aktivität werden wir unseren Roboter weiter verbessern, sodass er anhält, sobald er auf seinem Pfad auf ein Objekt trifft. Wird er eine Pizza ausliefern können, ohne sie fallen zu lassen? Das liegt ganz bei Ihnen.

Ferngesteuerte Fußballroboter

Als Nächstes gehen wir von autonomen Robotern zu Benutzerinterventionen über und programmieren unsere Roboter dazu, genau das zu tun, was wir wollen. Wenn wir den Roboter um einen Fernbedienungsempfänger ergänzen, können wir ihn darauf programmieren, auf Tastatur- oder Controller-Input zu reagieren.

Welche Arten von Robotern sind ferngesteuert? Bombenentschärfungsroboter, Drohnen, Rettungsroboter und viele verschiedene Arten von Freizeitrobotern.

Aber unsere müssen Fußball spielen! TOOOOOOOOR!

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