Motivationshilfe: Chefredakteur Wolfgang Kräußlich hat einen Roboter gebaut, der nachlässige Kollegen mit kleinen Plastikkugeln beschießt. (Bild: ke NEXT/wk)
Ich habe Lego als Kind geliebt! Es macht Spaß, jetzt, nach Jahrzehnten der Abstinenz, mal wieder ein komplexes Lego-Bauwerk in Angriff zu nehmen. Vorsichtig schwenke ich die große Verpackung hin und her. Aus dem Inneren klingt das immer noch vertraute Rasseln loser Bausteine, doch die Gewichtsverteilung der Box verrät mir, dass da auch ein schwererer Brocken drin sein muss.
Ich öffne die Packung. Heraus kommen mehrere Tüten mit vielen kleinen Bausteinen drin – vor allem solchen, die weh tun, wenn man auf ein vergessenes Teil im Teppich tritt. Das größte Bauteil ist der „Brick“, das Gehirn des Lego Mindstorm EV3, ein kompakter, etwa Handteller großer Embedded-Baustein mit einer auf Linux basierenden Firmware, Display, einigen Tasten und acht Schnittstellen für Motoren und Sensoren sowie einer USB-Schnittstelle. Letztere dient der Programmierung per PC, wobei ein Kabel nicht unbedingt nötig ist, der Brick spricht auch Bluetooth.
Echte Rechenpower im Spielzeug
Die technischen Daten sind durchaus beeindruckend: ARM-9-Prozessor mit 300 MHz, 64 MB Arbeitsspeicher und 16 MB Flash-Speicher, der mit einer Micro-SD-Karte um bis zu 32 GB erweiterbar ist. Energie erhält das System aus sechs AA-Batterien, die nicht nur den Rechner, sondern auch Motoren und Sensoren speisen. Dass ein echtes Linux auf dem kleinen Rechner werkelt, merkt man, wenn man die Kiste an- oder ausschalten möchte: Etwa 30 Sekunden dauert das jeweils – nichts für ungeduldige Kinder, die mal eben schnell mit einem Roboter spielen wollen.
Doch vor dem Spielen steht ohnehin die Arbeit. Die Roboter-Modelle wollen in typischer Lego-Manier erst einmal Stück für Stück zusammengesetzt werden. Die erste Hürde sind die vielen Kleinteile, die lose auf dem Tisch herumfliegen. Für etwas Ordnung sind kleine Aufbewahrungsboxen sehr zu empfehlen, die originale Umverpackung ist gänzlich ungeeignet. Die mitgelieferte Dokumentation ist zudem mehr als spärlich. Im Grunde ist es nur ein dünnes Bilder-Heftchen ohne Text, in dem der mechanische Zusammenbau eines der fünf mit diesen Bauteilen möglichen Roboter skizziert wird. Keine Bedienungsanleitung, keine Programmieranweisung, nichts. Will man mehr wissen, braucht man einen Rechner mit Internetanschluss.
Allerdings ist ein Rechner ohnehin Pflicht, wenn man die Möglichkeiten des Baukastens auch nur ansatzweise nutzen möchte. Zwar kann man das Gerät auch über das vorhandene Display und die Navigationstasten programmieren, aber nur rudimentär und unkomfortabel. Richtig Spaß macht es allerdings über die EV3-Programmiersoftware, die man sich nebst Bedienungsanleitung und Bauanleitungen für die vier weiteren Roboter im PDF-Format auf der Mindstorms-Homepage herunterladen kann. Noch cooler als die PDFs sind nur die animierten Bauanleitungen, die es per Tablet-App gibt. Da hier Autodesk-Technologie zum Einsatz kommt, fühlt man sich wie in einem 3D-CAD-System. Toll.
Aufbau und vor allem Programmierung der Roboter sind nicht trivial, gehen aber dank einer tollen Tablet-App mit Autodesk-Technologie und einer objektbasierten Programmierung auf Basis von LabView nach einer kurzen Einarbeitung leicht von der Hand. Bild: ke NEXT/wk
Die Programmiersoftware basiert auf dem in der Industrie recht verbreiteten Tool LabView aus dem Hause National Instruments. Beim Programmieren mit der EV3-Software werden Funktionsmodule per Drag & Drop zu einer Befehlssequenz angeordnet. Die Programme können dabei beliebig komplex werden. Wer es einfach möchte, nutzt zum Fahren das Modul „Standardsteuerung“, in dem man zum Beispiel einfach eine 90-Grad-Kurve angeben kann. Die beiden Motoren des Raupenantriebs werden dann passend angesteuert. Wer die volle Kontrolle will, kann aber auch jeden Motor einzeln ansprechen und angeben, für wie viele Sekunden oder Umdrehungen oder Grad der Motor mit welcher Leistung angefahren werden soll. Die Software hat außerdem eine integrierte Messtechnikfunktion. Die Daten von Sensoren lassen sich nicht nur erfassen, anzeigen, analysieren und verarbeiten, sondern auch in einer interaktiven Graphik darstellen.
Also sitze ich nach dem Bau meines ersten Modells, was dank der Hilfe meines achtjährigen Sohnes nur eine knappe halbe Stunde gedauert hat, vor dem Bildschirm und programmiere zum ersten Mal einen Roboter. Er soll zwei unterschiedlich platzierte Reifenstapel mit Plastikkugeln umschießen. Und dann, wie im echten Leben: Das Programm macht nicht auf Anhieb das, was es soll. Also Nachdenken, Debugging, und gleich nochmal: Diesmal klappt es! Es geht doch nichts über ein hart erkämpftes Erfolgserlebnis.
Eine weitere nützliche Funktion bietet übrigens die Tablet-App: Die manuelle Fernsteuerung des Roboters. Damit kann ich im Büro meine Kollegen ärgern. Unschlagbar. Ich liebe Lego immer noch!