Lær om robotter: En guide til børn i indskolingen

Overordnet kan man sige, at en robot er en maskine, der har et mål eller formål, er programmerbar og kan handle selvstændigt.

Sanser:
En robot kan på forskellige måder “sanse” sine omgivelser. Det kan være temperatur, lys, afstand, tryk fra en knap, fugtighed, acceleration osv. Disse forskellige input bruger robotten til at handle ud fra, f.eks. hvis temperaturen overstiger en bestemt grænse, sættes der en vifte i gang, som blæser.

Planlægning:

Denne del af robotten foregår typisk på en chip eller en programmerbar plade, som f.eks. Micro:bit. Dette kan være enten synligt eller skjult i robotten. Her bearbejdes inputtet igennem et program, som er blevet kodet til robotten enten af producenten eller af brugeren selv. Her vil der ligge det program eller de regler, som robotten følger, f.eks. om robotten skal køre til højre eller venstre, når den møder en forhindring.

Handling:

Når en robot har fået et input, og det er behandlet igennem et program, skal robotten herefter gøre noget. Det kan være, at den skal stoppe et program, som f.eks. en måling, åbne for en pumpe til vand i et automatisk vandingssystem, eller lave et glad ansigt til en patient. For at dette kan udføres, skal der være et output til robotten, som altså kan være en lille motor, en arm, lys, lyd osv., som alle sammen kan “gøre” noget.

Så simpelt kan det egentlig siges om en robot, men udformningen kan være meget forskellig. Mange forestiller sig noget menneskeligt, når man siger robot: noget med hoved/krop, øjne og arme. I virkeligheden kan en robot dog også være et samlebånd, en rengøringsmaskine, droner eller nanorobotter.

Kan man så sige, at en mobiltelefon er en robot?

Sanser: En mobiltelefon har ofte flere sensorer og kan sanse verden omkring sig på flere måder, f.eks. mikrofonen.

Planlægning: En mobiltelefon omsætter mange af inputtene i programmer på mobilen, fra bl.a. touchskærmen eller tastaturet.

Handling: Mobiltelefonen kan udføre visse handlinger, som f.eks. at afspille lyde eller vibrere, men er typisk fraværende i flere andre output-muligheder, som f.eks. hjul og arme.

Samlet: Man kan sige, at en telefon deler mange ligheder med en robot ved at være avanceret teknologi og være programmerbar. Dog kan man ikke sige, at telefonen har et selvstændigt formål (den kan bruges til mange ting), og den handler heller ikke autonomt, men kræver, at et menneske samler den op og gør noget. Derfor siger man typisk heller ikke, at en telefon er en robot.

Hvad er en robot?
En robot er en slags maskine, der kan hjælpe os med noget bestemt. Den kan få beskeder gennem et program, og den kan selv finde ud af at gøre ting, uden at vi hele tiden skal sige noget til den.

Sanser – når robotten mærker verden:

Ligesom vi har sanser (øjne, ører, hud), kan robotter også mærke ting omkring sig.

• Den kan mærke lys (som når gardinet rulles ned, og det bliver mørkt).

• Den kan mærke tryk (som når man trykker på en knap).

• Den kan mærke varme eller kulde (som et termometer).

Eksempel: Hvis en robot mærker, at det bliver varmt, kan den tænde en lille vifte, så det bliver køligere.

Spørg børnene: Hvad kan DU mærke med dine sanser? Kan en robot mærke noget af det samme?

Plan – når robotten tænker:
Inde i robotten ligger der en plan – et lille program – som fortæller robotten, hvad den skal gøre, når den mærker noget.

Eksempel: Hvis robotten møder en væg, kan programmet sige: “Kør til venstre i stedet for ligeud.”

Spørg børnene:Hvad kunne robotten ellers gøre, hvis den møder en væg?

Handling – når robotten gør noget:
Når robotten har mærket noget og kigget i sit program, så gør den noget.

• Den kan bevæge en arm.

• Den kan tænde en lampe.

• Den kan sige en lyd.

Eksempel: Når en robotstøvsuger mærker, at gulvet er beskidt, kan den begynde at køre rundt og støvsuge.

Spørg børnene:Kender I andre robotter, der kan gøre noget?

Hvordan ser en robot ud?
En robot behøver ikke ligne et menneske. Den kan være en støvsuger, en maskine på en fabrik eller en lille drone.

Spørg børnene: Kender I robotter, som ikke ligner mennesker?

Sammen med eleverne kan du prøve at lave en lille teknologianalyse.

Gennemgå teorien om en robot for eleverne, og lad dem herefter vurdere, om forskellige teknologier er robotter.

Eleverne skal argumentere for, om teknologien kan handle selvstændigt, og om den har:

• Sanser

• Planlægning

• Handling

Du kan vælge at bruge billederne til højre som inspiration. Hvis du har forskellige teknologier, som både kan være robotter og ikke være robotter, kan du lade eleverne undersøge dem.

Her vil der naturligt være flere elever, som bliver nysgerrige på, hvad deres teknologi kan, og hvordan den virker. Det kan være en god idé at lade dem undersøge selv uden at komme med svar, og så i en opsamling spørge ind til, hvad de tror, teknologien kan.

En anden god måde at gøre de tre elementer af en robot tydelige på, er ved at lave en fælles brainstorm og eventuelt en sortering i klassen over de forskellige dele af robotten.

Hvis du har forskellige komponenter til rådighed (f.eks. Micro:bit og sensorer, LEGO Spike, Fable-robot med arme eller lignende):

1. Læg de enkelte robotdele i en bunke. Lad eleverne sortere dem i tre bunker.

2. Hvilke ting kan “sanse” noget? Snak gerne med eleverne om, hvilke sanser robotten kan bruge. Kan den “se” noget? Kan den “mærke” tryk, temperatur, fugtighed? Har den en “fornemmelse” for tid?

3. Hvordan ser robottens “hjerne” ud? Er den synlig eller skjult?

4. Hvilke ting kan “gøre” noget? Hvad kan få robotten til at bevæge sig? Hvordan giver den et signal (f.eks. lys eller lyd)?

Hvis du har hele robotter til rådighed (f.eks. Kubo, Beebot, Ozobotter):

1. Lad eleverne finde frem til robottens elementer.

2. Hvilke “sanser” har robotten?

3. Hvor “planlægger” den?

4. Hvad kan den “gøre”?

En god begynder-robot, som eleverne selv kan bygge, er LEGO Spike. Ligesom ældre systemer som LEGO WeDo eller LEGO Mindstorms er LEGO Spike lavet til at være nemt at sætte sammen vha. LEGO-klodser.

Med LEGO Spike er der udviklet en app (kan bl.a. fås i App Store eller tilgås online i en webbrowser – se link til højre). LEGO Spike findes i to versioner:

• Essential, målrettet de yngre klasser

• Prime, som passer godt til mellemtrinnet og op

Dog vil man sagtens kunne arbejde med introduktion til robotter via LEGO Prime også i de mindre klasser.

Det kan være en fordel at gå ind og undersøge vores vejledning til Lego Essential og Lego Prime her.

Opgaven for eleverne kan lyde:

• Find robottens “sanser” , “planlægning” og “handling”, læg dem eventuelt i bunker.
• Kobl en “sans” og en “handling” sammen, f.eks. farvesensor og lys.
• Lav nu følgende kode i programmet. Koden får robotten til at vise den farve den “ser”:
  

Her er fokus ikke på elevernes programmeringsevner, men på forståelsen af en robots elementer og oplevelsen af at få den til at gøre noget.

Andre eksempler kunne være:

• Knap og motor. Når knappen trykkes sættes motoren i gang:                         
• Afstandssensor og lyd. Når sensoren kommer tættere på noget, udsender den en advarsel:                         
• Knapper på hubben (hjernen) og lysdisplayet. Når der trykkes på en pil skifter lysdisplayet ansigt:            

Eleverne kan herefter bygge videre på robotten med LEGO i fri fantasi, hvor de selv finder på udseendet af deres robot, hvad den kan og måske en lille fortælling om den.

Hvis du gerne vil arbejde videre med kodning og robotbyggeri i LEGO Essential eller Prime, har vi flere gode ressourcer med forslag til forløb

Vidunderlige Væsner

Placemats med Lego Spike

Måling med Lego Essential

Som beskrevet i teoriteksten har en robot et formål – typisk at løse et problem for os mennesker, som vi selv ikke kan gøre, vil gøre, eller som robotten kan gøre mere sikkert eller hurtigt.
F.eks. bruges mange robotter til sortering, pakning og lagerstyring, da det både er et opslidende arbejde for mennesker, og fordi robotten kan være meget hurtigere og mere præcis.

1. Snak sammen med eleverne om forskellige behov, en robot kan opfylde. Hvilke robotter kender de? Lad eleverne komme med bud på, hvilke behov disse robotter opfylder.
2. Lad eleverne finde et behov selv. Det kan være noget fra deres egen hverdag, noget for et familiemedlem eller noget fra en historie, de kender.
   • En god inspiration kan også være at se Simone Giertz’s videoer på youtube med shitty robots – se link til højre

Eksempler på robotter:

• Madpakkerobot

• Tørre-numse-robot

• Legerobot

• Vaske-vinduer-robot

• Tænde-lys-robot

• Rydde-op-robot

Lad eleverne tegne og bygge deres robotter i forskellige materialer, f.eks. pap, modellervoks, sugerør, ståltråd, piberensere, gamle chips, LEGO-klodser, træstykker og meget mere.
Det handler ikke om, at robotterne skal fungere bagefter, men at eleverne kan designe deres egen robot.
De skal kunne forklare, hvordan deres robot “virker”, hvilke sanser den har, hvor den planlægger, og hvilke handlinger den kan udføre.

Udstil gerne robotterne i klassen eller på skolen.