Ein Roboter-Haustier ist eines der zuverlässigsten Projekte, um eine abgelenkte Klasse oder ein gelangweiltes Kind zurück zum Programmieren zu holen. Man baut aus ein oder zwei Servos und einem Sensor ein kleines Wesen und verbringt dann die meiste Zeit damit, ihm eine Persönlichkeit zu geben: eine Art, sich zu verhalten, die es lebendig wirken lässt. Der didaktisch nützliche Trick daran ist, dass Persönlichkeit nichts anderes als eine Menge von Regeln ist – das Projekt fühlt sich nach Spiel an und vermittelt ganz nebenbei echtes Programmieren.

Warum das Roboter-Haustier die Aufmerksamkeit zurückholt

Die meisten Lernenden stoßen irgendwann an eine Wand. Ein Arbeitsblatt zündet nicht mehr, oder ein Projekt hat zu viele richtige Antworten und zu wenig vom Kind selbst. Ein Roboter-Haustier setzt das zurück, weil es kein einzig richtiges Ergebnis gibt. Ein Kind baut eine nervöse Katze, die sich versteckt, ein anderes einen Welpen, der der Hand folgt. Die Einstiegshürde ist niedrig, also bleibt niemand stecken, und die Decke ist hoch, also machen die Schnellen weiter. Dem Haustier einen Namen zu geben ist die halbe Motivation, und sobald ein Kind etwas benannt hat, will es meist, dass es funktioniert.

Persönlichkeit ist ein kleiner Zustandsautomat

Man braucht keine Behaviour Trees oder anderes Beiwerk. Drei Zustände genügen, damit sich ein Roboter lebendig anfühlt: Ruhe, Reaktion und Schlaf. In der Ruhe macht das Haustier sanfte, leicht zufällige Bewegungen, ein kleines Ohrenzucken oder alle paar Sekunden eine Kopfdrehung, damit es nie ausgeschaltet wirkt. In der Reaktion antwortet es auf etwas im Raum. Im Schlaf fährt es nach einer Weile ohne Ereignisse seine Bewegung herunter und wartet still, bis es geweckt wird.

Das ganze Programm ist eine Schleife, die eine Frage stellt: In welchem Zustand bin ich, und was soll als Nächstes passieren? Das ist eine saubere, ehrliche Einführung in Zustände, und Kinder verstehen sie schnell, weil sie ohnehin wissen, dass ein echtes Haustier entweder herumtollt, auf einen reagiert oder schläft.

Sensoren sind die Sinne

Der magische Moment ist das erste Mal, wenn ein Sensor die Stimmung des Haustiers von selbst verändert. Ordnen Sie jedem Eingang ein Gefühl zu. Ein Abstandssensor bedeutet, dass sich jemand nähert, also wacht das Haustier auf und schaut neugierig. Ein Geräuschausschlag bedeutet einen Knall, also erschrickt es. Wird ein Lichtsensor dunkel, ist Nacht, also wird es müde. Halten Sie die Zuordnung einfach und lesbar, ein Eingang zu einer Stimmung, und lassen Sie die Lernenden erst weitere hinzufügen, wenn die erste funktioniert.

Servos sind die Art, wie das Haustier die Stimmung zeigt. Ein einzelner Servo kann mit dem Schwanz wedeln, den Kopf neigen oder ein Paar Ohren bewegen, und diese kleine Menge Bewegung trägt überraschend viel Charakter. Ein Controller, der gleichzeitig ein paar Servos ansteuern und einen Sensor auslesen kann, hält die Verkabelung ehrlich; das sheenbot∞ board kann beides, sodass es beim Bauen um Verhalten geht und nicht um das Entwirren von Kabeln.

Checkliste für ein Wochenendprojekt

• Ein Controller-Board, das Servos ansteuern und mindestens einen Sensor auslesen kann.
• Ein oder zwei Mikroservos für die Bewegung, etwa Schwanz, Ohren oder Kopfneigung.
• Ein Eingangssensor für den Anfang, ein Abstands- oder Geräuschsensor eignet sich gut.
• Ein Körper aus dem, was da ist: Karton, ein 3D-Druck oder ein LEGO-Rahmen.
• Ersatz-Servohörner und ein kleines Budget für Bruch, rund zehn bis fünfzehn Prozent der Kit-Kosten, denn bewegliche Teile werden nun einmal überstrapaziert.

Wer Teile zusammensucht: Die Servos und Sensoren im sheen store sind dieselben, die wir im Unterricht verwenden, sodass das Projekt zu dem passt, was ein Kind in der Akademie sieht.

Im Unterricht umsetzen

Bauen Sie nicht alle drei Zustände auf einmal. Fangen Sie nur mit der Ruhe an und bringen Sie das Haustier zum Zucken. Ergänzen Sie die Reaktion in der nächsten Stunde, danach den Schlaf. Diese Aufteilung sorgt dafür, dass jedes Kind am Ende jeder Stunde einen funktionierenden Roboter hat, und das zählt weit mehr als ein perfekter am Ende des Halbjahres. Es lässt sich gut über einige Wochen eines wöchentlichen Kurses strecken oder passt in ein Ferienprojekt, wenn Sie es lieber in einem intensiven Durchgang in einem Ferien-Workshop machen.

Die Erkenntnis lautet: Persönlichkeit ist Programmieren. Ein Roboter-Haustier gibt Kindern einen Grund, sich für Ruheschleifen, Sensorwerte und einfache Entscheidungsregeln zu interessieren, weil diese Regeln zusammen etwas ergeben, das sich verhält, als hätte es einen eigenen Kopf. Es ist das Projekt, zu dem wir greifen, wenn das Engagement nachgelassen hat, und es holt es fast immer zurück.