Roboter „Milo“ findet Lebensformen auf dem Wohnzimmertisch…

Alles rund um Klemmbaustein-Roboter und meine Workshops und Projekte mit LEGO Education WeDo 2.0 und Apitor Robot X.

LEGO Education WeDo 2.0

LEGO Education WeDo 2.0 ist ein programmierbarer Konstruktionsbausatz für Kinder im Alter von ca. 7 bis 10 Jahren. Es besteht aus dem „SmartHub“, sozusagen dem „Gehirn“, dass die Programmbefehle von einer App entgegen nimmt und damit den Moto ansteuert oder die Sensorwerte des Bewegungs- oder Neigungssensors zurücksendet. An den SmartHub lassen sich zwei Geräte anschließen (ein Motor und ein Sensor oder zwei Motoren oder zwei Sensoren). Die App steht für alle gängigen (Mobil-) Betriebssysteme (Android, iOS, Mac, Windows) zur Verfügung und enthält neben der Programmieroberfläche auch die Bauanleitungen für gut zwei Dutzend Modelle (zum Beispiel die Forschungssonde „Milo“ (siehe Bild), einen Rennwagen, Hubschrauber, Erdbeebensimulator, Fluttor, Biene mit Blume, Alarmanlage usw.).

Die App kann sich bei Bluetooth Low Energy mit bis zu sechs SmartHubs verbinden (sofern das Tablet mitspielt, was nicht für jedes Modell gilt) und es lassen sich dann auch die Motoren und Sensoren getrennt/gezielt ansprechen oder auch alle gemeinsam.

Die Programm werden ähnlich wie LEGO Modelle zusammengeklickt und es gibt Programmbausteine zum Ansteuern des Motors, zum Abfragen der Sensorwerte (wobei das Mikrofon des Tablets ein weiterer Sensor ist); es lassen sich Geräusche abspielen (über das Tablet) oder auch die Farbe der LED im SmartHub ändern. An Programmablaufkonstrukten gibt es eine Schleife. If-Abfragen sind implizit und funktionieren nach dem Muster „Warte so lange, bis der Bewegungssensor eine Annäherung“ feststellt. Es lassen sich über Nachrichten Unterroutinen parallel starten und es gibt genau eine Variable, die feste Werte annehmen kann (und auf die die vier Grundrechenarten angewendet werden können) oder die Werte der Sensoren. So könnte man zum Beispiel die Motorleistung in Abhängigkeit des gemessenen Abstands oder der Lautsärke kontrollieren.

Die App enthält darüber hinaus ein Dokumentationstool, mit dem die Kinder ihrer Experimente mit Text, Foto und Video festhalten können, denn entworfen wurde das Set für den Einsatz im Grundschulunterricht. So verlinkt die App auch eine ausführliche Dokumentation für Lehrer mit einer Einordnung in den Lehrplan, der unterstützten Lernkompetenzen und diversen Formularen zum Dokumentieren des Lernentwicklungsstand oder zur Selbsteinschätzung der Schüler.

Das Set wurde in 2021 durch den Nachfolger LEGO Education Spike Prime abgelöst und ist nicht mehr im Handel erhältlich.

Apitor Robot X

Über eine Crowdfunding-Aktion wurde in 2021 der Apitor Robot X realisiert. Es handelt sich um alternative, zu Lego kompatible Klemmbausteine, Motoren, Sensoren und einer Steuerungseinheit von OpenBrick Source. Das Set besteht aus ca. 600 Teilen und enthält drei Motoren (zwei Hochgeschwindigkeitsmotoren), zwei Abstandssensoren und einem Farbsensor sowie der Steuerungseinheit.

Die Bauanleitungen für 12 Standardmodelle sind über die App Apitor Kit abrufbar und werden über diese mit Blockly (grafische Programmiersprache) programmiert. Zur Steuerung der Motoren und Auslesen der Sensoren gibt es entsprechende Erweiterungsblöcke in Blockly.

Die Einflußmöglichkeiten sind begrenzt: So können z. B. die Motoren nur mit festen Werten angesteuert werden. Variablen oder die direkte Verwendung von Sensorwerten ist nicht möglich. Aus diesem Grund habe ich mich dazu entschieden, eine Alternative App zu entwickeln. Mittels Reverse Engineering der Hersteller-App liesen sich die Bluetooth-Steuerbefehle extrahieren.