LEHRER-BRIEFING · OHNE ROBOTIK-VORKENNTNISSE

In 15 Minuten unterrichtsbereit.

Diese Seite ist bewusst für Lehrkräfte geschrieben, die Informatik, Technik, Physik, Mathematik oder Berufsorientierung unterrichten, aber selbst noch nie einen Industrieroboter programmiert haben.

Abgrenzung: Der Unterricht hier findet in einer Browser-Simulation statt. Sobald echte Roboterhardware eingesetzt wird, gelten Herstellerunterlagen, Unterweisung, Anlagen-Sicherheitskonzept und die Vorgaben der verantwortlichen Fachkräfte.
DIE 7 BEGRIFFE, DIE REICHEN

Was Sie vor Stunde 1 wissen sollten

A1–A6

Sechs Drehachsen. A1 bewegt den Sockel, A2/A3 den großen Arm, A4–A6 richten die Roboterhand aus.

T1

Test-/Einrichtbetrieb mit reduzierter Geschwindigkeit. In unserer Simulation ist T1 der Standard für Lernaufgaben.

HOV / POV

Hand-Override fürs manuelle Verfahren und Programm-Override für Programmläufe. Für Anfänger langsam starten.

WORLD / BASE / TOOL

Drei Blickwinkel auf dieselbe Bewegung: Raum, Arbeitsplatz und Werkzeug.

PTP / LIN

PTP fährt zu einer Zielstellung; LIN führt den Werkzeugpunkt geradlinig zum Ziel.

$IN / $OUT

Eingänge lesen Sensorinformationen, Ausgänge schalten in der Demo z. B. den Greifer.

BASE

Ein Koordinatensystem für Tisch, Vorrichtung oder Werkstück. Wird die BASE verschoben, können bezogene Punkte mitwandern.

45-MINUTEN-STUNDE

„Wie denkt ein Industrieroboter?“

0–5 minCover/Simulation zeigen. Frage: „Wie viele Gelenke erkennt ihr?“
5–15 minAchsdetektiv: A1, A2, A3 nacheinander joggen.
15–25 minWORLD, BASE, TOOL mit Raum–Tisch–Hand-Vergleich erklären.
25–38 minPickPlace_Lernmodus starten und PTP/LIN sowie Greifer beobachten.
38–45 minExit-Ticket: „Nenne 1 Achse, 1 Koordinatensystem und 1 Grund, warum ein Sensor wichtig ist.“
90-MINUTEN-STUNDE

„Vom Koordinatensystem zum Produktionsablauf“

0–10 minRoboterzelle, Sicherheitsabgrenzung und SmartPAD erklären.
10–25 minA1–A6 und T1/HOV praktisch in der Simulation.
25–45 minBASE-Labor: Arbeitsfläche verschieben und drehen.
45–65 minSensorPick: WAIT FOR $IN[1] und Greifer-I/O untersuchen.
65–82 minSchüler verändern die WAIT-Zeit oder den Programmlauf im Editor.
82–90 minIndustriebezug: Warum BASE statt 20 Punkte neu teachen? Warum Sensor statt feste Zeit?
TYPISCHE SCHÜLERFRAGEN

Kurze Antworten

„Ist der Roboter hier echt?“

Nein. Es ist eine Trainingssimulation. Sie ahmt Bedienkonzepte nach, steuert aber keine reale Anlage.

„Warum fährt LIN anders als PTP?“

Bei LIN ist die Bahn des Werkzeugpunkts wichtig: Er soll geradlinig zum Ziel. Bei PTP steht vor allem die Zielstellung der Achsen im Vordergrund.

„Warum braucht man BASE?“

Weil Roboter häufig relativ zu einem Tisch, Werkstückträger oder einer Vorrichtung arbeiten. Wird dieser Bezug korrekt verschoben, müssen nicht alle Punkte einzeln neu angelegt werden.

„Warum startet er nicht?“

Das ist Teil der Übung: Programm, Betriebsart, Zustimmung/Freigaben oder ein wartender Eingang können fehlen. Erst Meldung lesen, dann Ursache beheben.

BEWERTUNG OHNE FACHPRÜFUNG

Einfaches 10-Punkte-Raster

2 PA1–A6 sinnvoll erklärt
2 PWORLD/BASE/TOOL unterschieden
2 PPTP/LIN richtig zugeordnet
2 PSensor/Greifer logisch erklärt
2 PAufgabe sauber dokumentiert

Wichtig ist Verständnis, nicht das Auswendiglernen von Tastenfolgen.

BASE FÜR DIE INDUSTRIE

Der Aha-Moment für den Unterricht

Die KSS-Dokumentation beschreibt BASE als kartesisches Koordinatensystem, das einer Arbeitsfläche, einem Werkstück oder einem feststehenden Werkzeug zugeordnet wird. Der praktische Vorteil: Punkte können relativ zu dieser BASE geteacht werden. Wird die Arbeitsfläche später verschoben und die BASE entsprechend angepasst, können die Punkte mitwandern, statt jeden Punkt neu zu teachen. Genau dieses Prinzip bildet unser BASE-Labor stark vereinfacht in der Draufsicht nach.

BASE-Labor demonstrieren
LEHRERHILFE PRO ÜBUNG

10 kurze Briefings zum direkten Einsatz

01 · Achsdetektiv A1–A6

Lernziel: Gelenkbewegungen unterscheiden.

Vorher erklären: A1–A6 sind sechs Drehachsen; langsam in T1 joggen.

Frage: Welche Achse verändert hauptsächlich Sockel, großen Arm und Hand?

Typischer Fehler: mehrere Achsen gleichzeitig verändern und den Zusammenhang verlieren.

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02 · SmartPAD-Startkette

Lernziel: Startbedingungen statt blindem Starten verstehen.

Vorher erklären: Programmwahl, Betriebsart, Zustimmung und Meldungen.

Frage: Warum startet ein Roboter nicht einfach, nur weil START gedrückt wird?

Typischer Fehler: Meldungen nicht lesen.

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03 · PTP oder LIN?

Lernziel: Zielstellung und Werkzeugbahn unterscheiden.

Vorher erklären: PTP ist achsorientiert, LIN folgt einer geraden TCP-Bahn.

Frage: Wann wäre eine geradlinige Werkzeugbahn wichtig?

Typischer Fehler: nur auf die Endposition schauen.

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04 · Greifer & I/O

Lernziel: Programm und Werkzeugaktion verbinden.

Vorher erklären: $OUT schaltet in der Demo einen Aktor.

Frage: Was passiert, wenn der Greifer zu früh schließt?

Typischer Fehler: Greifposition und Ausgang getrennt betrachten.

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05 · Sensorlogik

Lernziel: Prozess wartet auf ein reales Ereignis.

Vorher erklären: $IN ist ein Eingang, WAIT FOR hält den Ablauf an.

Frage: Warum ist ein Sensor oft besser als eine feste Wartezeit?

Typischer Fehler: den Eingang setzen, ohne den Wartezustand zu beobachten.

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06 · BASE verschieben

Lernziel: Arbeitsplatzbezug verstehen.

Vorher erklären: WORLD bleibt fest, BASE beschreibt z. B. Tisch oder Vorrichtung.

Frage: Was ist günstiger: 20 Punkte neu teachen oder die BASE korrigieren?

Typischer Fehler: lokale und Weltkoordinaten vermischen.

BASE-Labor

07 · Werkzeugwechsel

Lernziel: unterschiedliche Werkzeuge und TOOL_DATA verstehen.

Vorher erklären: Werkzeugdaten beschreiben den Bezug des TCP; die Webdemo koppelt daran zusätzlich die sichtbare Greiferform.

Frage: Welches Werkstück passt zu welchem Greifprinzip?

Typischer Fehler: sichtbares Werkzeug und Werkzeugdaten gleichsetzen.

Demo öffnen

08 · Eigenes Pick-&-Place

Lernziel: Bewegungs- und Logikschritte zu einem Ablauf verbinden.

Vorher erklären: HOME, Anfahren, Greifen, Transport, Ablegen, Rückzug.

Frage: Welche Zeile verursacht welche sichtbare Aktion?

Typischer Fehler: Code verändern, ohne den Ablauf danach schrittweise zu prüfen.

Editor öffnen

09 · Cobot-Vergleich

Lernziel: Robotermodelle und Einsatzkonzepte vergleichen.

Vorher erklären: Cobot bedeutet nicht automatisch „immer ohne Schutzmaßnahmen“.

Frage: Welche Faktoren bestimmen eine sichere reale Anwendung?

Typischer Fehler: aus dem Robotertyp direkt auf die Sicherheit der Gesamtanlage schließen.

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10 · Fehlersuche

Lernziel: Ursache systematisch eingrenzen.

Vorher erklären: Meldung lesen → Zustand prüfen → genau eine Ursache ändern → erneut testen.

Frage: Welche Information liefert die Meldung, bevor du klickst?

Typischer Fehler: mehrere Bedingungen gleichzeitig ändern.

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FÜR SCHULLEITUNG / BILDUNGSPARTNER

Was dieses Projekt ergänzen kann

Der Browser eignet sich als Vorbereitung, Hausaufgabe oder Einstieg vor einer echten Schulungszelle. KUKA selbst beschreibt für sein aktuelles Education-Portfolio einen Mix aus Schulungszellen, Simulation, Lernmaterialien und Train-the-Trainer-Angeboten. SO-KukaRobotik versucht nicht, diese Angebote zu ersetzen, sondern bietet einen niedrigschwelligen kostenlosen Einstieg, bevor teure Hardware verfügbar ist.

Kooperationsidee: Ein Bildungspartner kann einzelne Übungsreihen fachlich begleiten, Lehrer-Workshops unterstützen oder einen der klar gekennzeichneten Sponsorplätze finanzieren – ohne redaktionelle Kontrolle über die Lerninhalte.

Sponsoring & Partner
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