8. Workshop - Bildungsportal Thüringen
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<strong>8.</strong> <strong>Workshop</strong> „Multimedia für Bildung und Wirtschaft“<br />
Grundlagen der Robotertechnik, Bereitstellung von<br />
praxisrelevanten interaktiven Übungsaufgaben und<br />
Aufbau eines Praktikums mit der direkten Steuerung<br />
eines Roboters über das Internet.<br />
Die in verschiedenen vorangegangenen Projekten<br />
erfolgreich umgesetzte logische Kette TECHNISCHES<br />
SYSTEM ->MECHATRONISCHES MODELL-<br />
>MATHEMATISCHE LÖSUNG wird um das Element<br />
PRAXIS ergänzt. Die Prüfung des erworbenen Wissens<br />
erfolgt am realen technischen System. Direkt aus<br />
dem E-Learning System heraus via Internet wird der<br />
Roboter über Teleservice gesteuert.<br />
Nach dem Prinzip (Skinner,1968) - „Auf jede Antwort muß unmittelbar eine Rückmeldung erfolgen“ -<br />
wird durch die sofortige Ausführung des Befehls durch den Roboter umgesetzt. Der Lernende verfolgt<br />
visuell unmittelbar den Roboter und sieht die Auswirkungen seiner Steuerbefehle.<br />
Technische Umsetzung<br />
In der Lehrsoftware werden verschiedenste mediale Elemente wie Videos, Grafiken und Animationen<br />
zur Visualisierung der abstrakten mechanischen Sachverhalte genutzt. Während der Schritt der Modellbildung<br />
vom realen System zum mechanischen Modell mit Hilfe der Autorensoftware Director <strong>8.</strong>5<br />
und Flash 5 anschaulich realisiert wird, erfolgt die Entwicklung interaktiver Übungsaufgaben mit offenen<br />
Standards (JAVA 1.4.x, HTML). In exemplarischen Aufgaben wird eine komplexe Situation bzw.<br />
ein Modell präsentiert, die der Lernende über eine begrenzte Anzahl von Eingabeparametern beeinflussen<br />
kann. Zur Berechnung dieser Modelle wird das explizierte Runge-Kutta-Verfahren (RK4) zur<br />
numerischen Lösung von gewöhnlichen Differentialgleichungssystemen verwendet, das in JAVA implementiert<br />
wird. Die entwickelten Integrationstools können aufgrund ihres Open-Source-Charakters<br />
auch für andere Aufgabenstellungen nachgenutzt werden.<br />
Über das Internet wird es möglich, dass direkt aus dem E-Learning System heraus, Roboter über Teleservice<br />
gesteuert werden. Dies soll zunächst zwischen der TUI und der FH Schmalkalden realisiert<br />
werden. Dabei werden die neuesten Microsoft .NET Technologien in Form von Web Services genutzt,<br />
mit denen Roboter oder verallgemeinert Maschinen über das Internet erreicht werden können. Zur<br />
Umsetzung des informationstechnischen Prinzips werden PC‘s mit einem Internet Browser, z.B. dem<br />
Internet Explorer, genutzt. Dieser startet eine HTML-Seite mit einem Java Applet, welches die Verbindung<br />
zum Roboter über das Internet herstellt.<br />
Nutzungsvoraussetzungen<br />
Für die webbasierten Lerneinheiten werden folgende Player und Plug-Ins benötigt: Quicktime Player,<br />
Shockwave-Player, Java. Für die CD-ROM-Version wird nur das Java-Plug-In benötigt.<br />
http://www.maschinenbau.tu-ilmenau.de/mb/wwwtm/common/f_mm/index1.html<br />
Autorenangaben<br />
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. K. Zimmermann<br />
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. M. Weiß<br />
Dipl.-Ing. S. Stauche<br />
Technische Universität Ilmenau Tel.: 03677 692478<br />
Fakultät für Maschinenbau Fax: 03677 691823<br />
PF 100565<br />
E-mail: silke.stauche@tu-ilmenau.de<br />
98693 Ilmenau<br />
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