Auf dem Weg zur Meisterschaft: RoboCup Junior findet bei igus in Köln statt

Experte für kostengünstige Robotik ist Gastgeber für Roboter-Wettbewerb

Köln, 16. Januar 2024 – Am Samstag, den 27. Januar 2024, öffnet igus in Köln seine Tore für den RoboCup Junior-Wettbewerb. Schülerinnen und Schüler aus dem Rheinland treten hier mit ihren selbstgebauten Robotern in verschiedenen Disziplinen gegeneinander an, um sich für die Qualifikation für die Deutsche Meisterschaft vorzubereiten. Interessierte Zuschauer und Pressevertreter sind herzlich willkommen.

Fußballspielen und simulierte Rettungseinsätze mit Robotern stehen am 27. Januar 2024 in Köln ganz im Mittelpunkt. Denn dort findet die Generalprobe des RoboCup Juniors bei igus in Porz-Lind statt. Dabei handelt es sich um den größten internationalen Robotik-Wettbewerb für Schülerinnen und Schüler im Alter von 10 bis 19 Jahren. Er hat das Ziel, die Fächer Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik populärer zu machen. Die teilnehmenden Schülerinnen und Schüler treten mit ihren selbstgebauten Robotern in verschiedenen Wettkämpfen an. Erstmalig ist die igus GmbH Gastgeber für die Generalprobe des NRW-Qualifikationsturniers. Die Idee dazu hatte Winfried Schmitz. Der Lehrer für Physik und Mathematik an der Christophorusschule Königswinter organisiert seit mehreren Jahren den Wettbewerb: „igus ist als Robotikexperte und Unterstützer der unterschiedlichen Roboterligen bekannt. So kamen wir auf die Idee, igus als Gastgeber für unsere Generalprobe anzufragen.“ igus selbst entwickelt, testet, produziert und vertreibt mit seinem Geschäftsbereich Low-Cost-Automation kostengünstige Automatisierungs- und Roboterlösungen und setzt dabei auf Kunststoff. Vor Ort können die jungen Teilnehmer direkt echte Industrieluft schnuppern, unterschiedliche Robotik-Kinematiken kennenlernen und sich von den Robotik-Experten beraten lassen. „Es ist wichtig, dass die Schüler vor dem Qualifikationsturnier ihre Roboter in einer Wettkampfumgebung testen und Fehler ausmerzen. Außerdem bietet die Veranstaltung uns die Möglichkeit, unsere Schiedsrichter zu schulen“, so Schmitz. Alexander Mühlens, Geschäftsbereichsleiter Low-Cost-Automation bei igus, freut sich über seine Gastgeberrolle: „Bereits seit mehreren Jahren engagiert sich igus im Rahmen seines young engineers supports beim RoboCup, sowohl mit kostenlosen Produkten als auch mit finanziellen Sponsorings. Uns liegt die Förderung des Roboternachwuchses sehr am Herzen und dafür benötigen wir Technikinteressierte Schüler. Daher sind wir nicht nur Sponsor der RoboCup Teams, sondern unterstützen weitere Veranstaltungen wie den Smart Green Island Makeathon.” Ein weiteres spannendes Projekt von igus war auch die Entwicklung eines humanoiden Open-Source Roboters mit der Universität Bonn. Der für Bildungs- und Forschungszwecke entwickelte Roboter mit dem Namen NimbRo basiert dabei auf ROS und wurde komplett im 3D-Druck hergestellt. Der Roboter feierte große Erfolge beim RoboCup, so gewann er 2015 den ersten RoboCup Design Award, 2016 und 2017 erhielt er den Preis direkt in mehreren Kategorien.

22 Teams treten mit ihren Robotern gegeneinander an

22 Teams haben sich für die Generalprobe bereits angemeldet. Mit dabei ist die Christophorusschule Königswinter, das Albert-Einstein-Gymnasium in St. Augustin, das Heinrich Böll Gymnasium aus Troisdorf, die Bertold Brecht Gesamtschule aus Bonn, das Engelbert von Berg Gymnasium aus Wipperfürth sowie das Städtische Gymnasium Haan. Die Teilnehmenden reichen von Fünftklässlern bis zu Oberstufenschülerinnen und -schülern. Die Wettbewerbe beginnen um 10 Uhr, die Siegerehrung ist für 16:30 Uhr geplant. Die besten deutschen Junior-Teams qualifizieren sich über eines von acht Qualifikationsturnieren für die Deutsche Meisterschaft in Kassel. Die erfolgreichsten Teams haben außerdem die Chance an der Weltmeisterschaft 2024 in Eindhoven oder an der Europameisterschaft in Deutschland teilzunehmen.

Block coding for all modern LEGO® hubs

Endless creativity and fun with smart LEGO® bricks using Pybricks

November, 2023 – Pybricks Headquarters: Today, the Pybricks team presents the first beta release of block coding for all modern LEGO® hubs. For the first time, fans of all LEGO themes can bring their smart bricks together in a single app for endless possibilities and creativity.

Whether you want to make smart train layouts, autonomous Technic machines, interactive BOOST creatures, or super-precise SPIKE and MINDSTORMS robots, you can do it with Pybricks.

Pybricks is beginner-friendly and easy to use. There’s no need to install complicated apps or libraries either. Just go to https://beta.pybricks.com, update the firmware, and start coding.

And now for the first time, no prior Python coding experience is required. You can code with familiar but powerful blocks, and gradually switch to Python when you’re ready. The live preview makes it easy to see how your blocks translate to Python code.

Meanwhile, more seasoned builders and robotics teams will enjoy advanced features such as color sensor calibration or builtin gyro control for drive bases.

The new block coding experience is exclusively available to our supporters on Patreon. You can sign up for a monthly subscription or make a one-time pledge in our shop for lifetime access.

Python coding remains entirely free and open source, and continues to be supported by a community of developers and LEGO enthusiasts around the world. Improvements are made almost every day, with the lead developers actively engaging with the community for ideas, bug fixes, and brand new features.

So grab your LEGO sets and start coding!

Roboternacht in der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

Dienstag, 30. Mai 2023 – Der Fachbereich Elektrotechnik, Maschinenbau und Technikjournalismus (EMT) der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS) lädt von Freitag, 9. Juni, bis Samstag, 10. Juni, zur Roboternacht ein. Innerhalb von 24 Stunden werden Schülerinnen und Schüler einen Roboter bauen und auf einen Parcours schicken. Zuschauerinnen und Zuschauer sind am Samstag ab 13 Uhr zu Wettkampf und Siegerehrung im Audimax auf dem Campus Sankt Augustin willkommen.

Für die Schülerinnen und Schüler geht es darum, einen Roboter zu bauen und zu programmieren. Foto: Irene Rothe

Die Roboternacht richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Klassenstufen 5 bis 13, die über Roboter-AGs an ihren Schulen angemeldet werden. Das Event wird, unter der Leitung von Professorin Irene Rothe, von Studierenden des Fachbereichs eigenständig organisiert und betreut. Die Aufgabe für die Schülerinnen und Schüler besteht darin, in weniger als 24 Stunden einen Roboter zu bauen und zu programmieren. Anschließend müssen die Roboter in einem Wettkampf einen Parcours möglichst fehlerfrei durchlaufen. „Roboter sind sehr gut geeignet für das Sammeln von Ingenieur-Erfahrungen: Fehler in der Programmierung werden sofort sichtbar, wodurch das Lernen aus Fehlern möglich wird“, so Professorin Rothe. Den Hintergrund für die Programmieraufgabe bildet die Geschichte um den Luftbändiger Aang, ein Avatar, der die Welt vor der Feuernation retten soll.

Interessierte Zuschauerinnen und Zuschauer können den Wettkampf und die Siegerehrung am Samstag, 10. Juni, ab 13 Uhr im Audimax miterleben.

Roboterbau soll für MINT-Fächer begeistern. Foto: Irene Rothe

Die Roboternächte verfolgen die Intention, Schülerinnen und Schüler spielerisch für Technik und MINT zu begeistern: „Die Kinder brauchen ein Ziel für das Bauen und Programmieren ihrer Roboter. Dafür ist die Roboternacht im Frühsommer ein Highlight. Man kann sich mit anderen Teams bei lustigen und kniffeligen Parcours-Aufgaben messen und um einen Pokal kämpfen“, erklärt Irene Rothe.

Bereits seit 2011 sind die Roboternächte Bestandteil der Lehre im Fachbereich EMT. Die Idee, Studierende in einem Projekt solche Roboternächte planen und organisieren zu lassen, entstand aus einer Kooperation mit der CJD Christophorusschule in Königswinter. So können die Studierenden Projektmanagementerfahrungen sammeln und ihr erlerntes Wissen bei der Umsetzung eines unterhaltsamen, robusten und machbaren Parcours anbringen.

WRO International Final 2022 Dortmund

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KI begreifen: Schulklassen in NRW programmieren Künstliche Neuronale Netze mit Open Roberta

Einen Blick in die »Blackbox« werfen und Künstliche Intelligenz (KI) selbst programmieren – das ermöglichen das Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS, das Ministerium für Schule und Bildung des Landes Nordrhein-Westfalen, die Universität zu Köln und die InterScience-Akademie für Algorithmik. Nach der Einführung des Pflichtfachs Informatik zum Schuljahr 2021/22 in NRW hat auch KI einen festen Platz im Unterricht für die Sekundarstufe I in den Klassen 5 und 6. In dem Zuge können die Schüler*innen in NRW, aber auch darüber hinaus, auf der Fraunhofer-Programmierplattform »Open Roberta Lab« künftig Künstliche Neuronale Netze selbst programmieren und testen. Ab Sommer 2022 bietet das Fraunhofer IAIS jungen Menschen weltweit einen einmaligen Zugang zur KI.

Künstliche Intelligenz ist eines der bedeutendsten und zugleich kritischsten Zukunftsthemen. Sie findet schon heute in zahlreichen Bereichen unseres Alltags Anwendung, zum Beispiel bei Gesichtserkennung, automatischer ‎Textergänzung, Sprachassistenten, personalisierter Werbung, ‎Übersetzungsprogrammen und Gesundheits-Apps. Um den Schülerinnen und Schülern einen praxisnahen Einstieg in diese Thematik zu erleichtern, fördert das Ministerium für Schule und Bildung des Landes Nordrhein-Westfalen die Entwicklung von KI-Lerninhalten und Materialien im Rahmen des Projekts »KI-Algorithmen im Informatikunterricht« seit September 2021.

© insta_photos – stock.adobe.com/Fraunhofer IAIS
Das Fraunhofer IAIS hat erstmals Künstliche Neuronale Netze auf seiner Programmierplattform Open Roberta integriert.

Mit dieser Unterstützung hat das Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS erstmals Künstliche Neuronale Netze auf seiner Programmierplattform Open Roberta integriert. In dem Projekt arbeiten Fraunhofer und die Universität zu Köln zusammen, um die Schulen bei der Unterrichtsentwicklung im Bereich der KI zu unterstützen. Initiator des Projekts ist Prof. Dr. Ulrich Trottenberg, der die Projektpartner ehrenamtlich unterstützt.

Staatssekretär Mathias Richter vom Ministerium für Schule und Bildung des Landes Nordrhein-Westfalen: »Vor dem Hintergrund der rasant steigenden Bedeutung von Künstlicher Intelligenz in der Lebens- und Arbeitswelt ist es dringend geboten, möglichst früh Kompetenzen im Bereich Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen aufzubauen. Wir wollen es unseren Schülerinnen und Schülern ermöglichen, ihre eigene Zukunft mitzugestalten, denn die Auswirkungen von KI machen sich zunehmend bemerkbar. Ich danke allen am Projekt Beteiligten herzlich für ihre Unterstützung zur Stärkung der informatischen Bildung in Nordrhein-Westfalen insbesondere im Bereich der KI.«

Künstliche Intelligenz erhält einen festen Platz im Informatikunterricht

KI wird oft als komplexe Technologie wahrgenommen, die nur von Fachleuten verstanden und gestaltet werden kann. Dabei können Kompetenzen in diesem Teilgebiet der Informatik schon in der Schule altersangemessen vermittelt werden. Deshalb hat seit der Einführung des Pflichtfachs Informatik in Klasse 5/6 aller weiterführenden Schulen zum Schuljahr 2021/22 in NRW auch der Bereich Künstliche Intelligenz einen festen Platz im Informatikunterricht. Hier werden unter anderem Anwendungsbeispiele von KI aus der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler thematisiert sowie Grundprinzipien des Maschinellen Lernens altersgerecht vermittelt.

Im Rahmen des Projekts wird die bereits weit verbreitete Open-Source-Programmierumgebung Open Roberta Lab des Fraunhofer IAIS insbesondere um die Integration Künstlicher Neuronaler Netze (KNN) erweitert, um KI-Algorithmen durch grafische Programmierung intuitiv erleb- und verstehbar zu machen. Ziel ist es, dass Schülerinnen und Schüler ab den Klassen 5 und 6 verstehen, was ein Künstliches Neuronales Netz ist, wie es funktioniert und wie sie selbst ein KNN programmieren können, welches zum Beispiel einem Roboter ermöglicht, sich selbstständig in seiner Umwelt zu bewegen. Dabei steht im Vordergrund, dass die grundlegenden Prinzipien eines KNN verstanden und selbst umgesetzt werden können.

Praxisnaher Blick in die »Blackbox«

Thorsten Leimbach, Leiter der Roberta-Initiative und des Geschäftsfelds Smart Coding and Learning am Fraunhofer IAIS: »Üblicherweise wird KI – wenn überhaupt – in der Schule als eine Art Blackbox-Anwendung behandelt. Als eines der führenden Wissenschaftsinstitute auf den Gebieten KI und Maschinelles Lernen freuen wir uns, gemeinsam mit dem Schulministerium NRW und unseren Projektpartnern einen praxisnahen Blick in diese Box zu ermöglichen. Künstliche Neuronale Netze werden zu einem begreifbaren Element, das Schülerinnen und Schüler selbst programmieren können. Sie nähern sich so den Themen Maschinelles Lernen und KI auf innovative Weise.«

Neben dem Fraunhofer IAIS ist das Institut für Mathematikdidaktik (IMD) unter Leitung von Prof. Dr. Inge Schwank am Projekt beteiligt. Das IMD widmet sich der Frage, wie die KI-Thematik für alle Schulformen aufbereitet werden kann. Weiterhin beteiligt sind das Department Mathematik/Informatik (DMI) der Universität zu Köln sowie die InterScience-Akademie für Algorithmik (ISAFA), die das Projekt initiiert hat und ehrenamtlich unterstützt.

Die KNN-Integration als Bestandteil des Open Roberta Labs soll ab Sommer 2022 für alle Schulen und Interessierte weltweit unter https://lab.open-roberta.org verfügbar sein. Lehrkräfte und weitere Messebesucher*innen können auf der didacta 2022 (am Mittwoch und Samstag) am Stand des Schulministeriums NRW bereits einen ersten Einblick erhalten.

Fraunhofer IAIS und Dr. Hans Riegel-Stiftung realisieren erste 3D-Simulation zu Roboter-Programmierungen im Open Roberta Lab

Seit rund vier Jahren arbeiten das Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informations-systeme IAIS und die Dr. Hans Riegel-Stiftung im Rahmen ihrer Projekte »Open Roberta®« und »TouchTomorrow« zusammen, um junge Menschen für Coding & Co. zu begeistern. Das jüngste Ergebnis der Zusammenarbeit ist die erste 3D-Simulation des humanoiden Roboters NAO für die Open-Source-Plattform »Open Roberta Lab«. NAO ist mit Anschaffungskosten von mehreren tausend Euro im Vergleich zu anderen Mikrocontrollern und Hardware-Systemen wie Calliope mini oder LEGO Mindstorms sehr teuer und deshalb in Privathaushalten oder auch in Schulen kaum vertreten. Ab sofort haben Open-Roberta-Fans die Möglichkeit, die anschaulichen Programmiermöglichkeiten des NAO in einer 3D-Simulation auszuprobieren und zu erlernen. Schon jetzt ist das Open Roberta Lab in mehr als 20 Sprachen verfügbar und wird in über 100 Ländern von ca. 500 000 Personen pro Monat genutzt – mit dem 3D-Roboter steigt die Attraktivität der Programmierplattform um ein weiteres Highlight.

Das »Open Roberta Lab« ist eine frei verfügbare grafische Programmierplattform, die das Programmieren lernen leicht macht. Auf der Open-Source-Plattform der Initiative »Roberta® – Lernen mit Robotern« des Fraunhofer IAIS erstellen selbst Neulinge im Handumdrehen erste Programme per »drag and drop«. Die Besonderheit: Im Open Roberta Lab erwachen reale Roboter und Mikrocontroller zum Leben. »Hands-on« erlernen Nachwuchs-Programmiererinnen und -Programmierer die Grundlagen des Codens und entdecken spielerisch die unzähligen Möglichkeiten, die die Welt der Technik und Naturwissenschaften für sie bereithält.

Unter den aktuell 14 Roboter- und Hardware-Systemen, die im Open Roberta Lab programmiert werden können, ist der humanoide Roboter NAO mit seinen 25 Bewegungsgraden, umfangreicher Sensorik und einem Kaufpreis von mehr als 5000 Euro die komplexeste und teuerste Variante. Gleichzeitig ist es natürlich besonders spannend, einen humanoiden Roboter programmieren zu können. Aus diesem Grund haben das Fraunhofer IAIS und Dr. Hans Riegel-Stiftung nun eine erste 3D-Simulation für die Plattform integriert, so dass sich die Nutzer*innen auch ohne teure Hardware die Resultate ihrer Programmierungen in einer detaillierten Simulation anschauen können. Dies soll u. a. zusätzliche Erfolgserlebnisse ermöglichen und damit die Motivation steigern.

Das erste Tutorial mit 3D-Simulation steht ab sofort auf https://lab.open-roberta.org/ zur Verfügung.

Weitere Kooperationen von Fraunhofer IAIS und Dr. Hans Riegel-Stiftung

Begonnen hat die Zusammenarbeit im Rahmen der Entwicklung des »TouchTomorrow-Trucks« der Dr. Hans Riegel-Stiftung, der bundesweit an Schulen fährt, um Schülerinnen und Schüler durch das Erleben und Ausprobieren von Zukunftstechnologien für Bildungs- und Berufswege im MINT-Bereich (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft, Technik) zu begeistern. Eine von acht Themenstationen im Truck befasst sich mit humanoiden Robotern. Schülerinnen und Schüler können dort dank mehrerer vom Fraunhofer IAIS entwickelter Tutorials einen echten NAO-Roboter programmieren. Neben dem Truck sind in den vergangenen Jahren weitere Angebote entstanden: u. a. »TouchTomorrow-Teaching« mit Unterrichtsmaterial und Fortbildungen für Lehrkräfte, »TouchTomorrow-Stream« als Livestream-Dialogformat für Distanz-Lehranlässe wie Covid-19 und das »TouchTomorrow-Lab« im Deutschen Museum Bonn.

Das Deutsche Museum Bonn ist einer von fünf »Open Roberta Coding Hubs« in NRW. Dies sind außerschulische Lernorte, die mit Hardware wie Robotern und Laptops ausgestattet und deren Personal vom Roberta-Team des Fraunhofer IAIS vor Ort zu Roberta-Teachern ausgebildet werden. Das TouchTomorrow-Lab im Deutschen Museum Bonn bietet eine ideale Kulisse für die diversen Workshops in diesem Kontext.

Beate Jost, Technische Leiterin der Roberta-Initiative und Wissenschaftlerin am Fraunhofer IAIS: »Wir freuen uns, dass unsere langjährige Kooperation mit der Dr. Hans Riegel-Stiftung nun in eine neue Phase geht. Mit der neuen NAO-Simulation haben Programmier-Fans und vor allem Schulen ab sofort die Gelegenheit, spannende Experimente mit humanoiden Robotern auszuprobieren, ohne dafür gleich tief in die Geldbörse greifen zu müssen.«

A brickobotik tinker project: the SPIKE breakout board

Guest Post by brickobotik:

LEGO Education ’s SPIKETM Prime is available on the market for more than one year by now. In our big test series, we presented in to you in detail. The Inventor 51515 which is the SPIKETM ’s home version, can also be bought by now. The software of both robots has reached a decent level. Earlier this year, we published our own e-book for the SPIKETM Prime Software that can be a helpful resource for everybody who still has questions about programming this robot. For people who like paperbacks more than digital e-books, we also sell it as a print-on-demand paperback on amazon.

At brickobotik, we nevertheless continue to work with the SPIKETM Prime. On the one hand, we use it in our workshops and teacher-trainings. On the other hand, we are also interested in the electro-technics of the SPIKETM Prime. Therefore, we give you a little insight in our „briokobotik craft corner“ and present a little project on which we currently work.

An adapter board for the ultrasonic sensor

Many of you probably noticed the two Torx screws on the back of the ultrasonic sensor in the SPIKETM Prime and the Mindstorms Inventor set which you can ‚t find on the other sensors. If you unscrew these two screws, you can remove the white ultrasonic sensor device so that only the black shell remains in your hand. Here, the cable of the LEGO Powered Up connector ends up in a female header. This 8-pin female header has a pitch of 1.27 mm which cannot be accessed easily with conventional Arduino cables. That is why we decided to develop an adapter that breaks out the 1.27 mm pitch to 2.54 mm which is the conventional dimension of the Arduino, perfboards, breadboards etc.

Technical details about the breakout board

There are six signals within the Power Functions 2.0 connection:

1x 3.3 V power supply
1x GND

 2x digital in-/output (GPIO), which can also be used for UART (115200 Baud, 8N1) Please note: The GPIOs do not supply enough current to operate the LEDs directly! A transistor circuit is necessary to supply an LED from the 3.3 V rail.

 2x PWM for the motors

Please note: The voltage of these signals is supplied directly by the SPIKE ’s battery! Aocording to our measurements it is between 8.4 V and 6.3 V.

Each GPIO signal is provided with a resistor in series that provides a minimal protection against wrong GPIO configurations. They can easily be bypassed with a solder bridge.

On the left and right side, the same signals are spread out. On one side, you find the two GPIOs together with the power rails and on the other side, you find the PWM signals with the power rails. The signal lines to the left and right do not only fan out to contacts of

2.54 mm pitch but also to contacts of 2.00 mm pitch for the Grove connector system.

The respective 3.3 V power supply lines are by default open solder bridges. In this way, two independent power supplies will not compete destructively if for example a Calliope mini or other microcontroller is used. The open solder bridges can be closed with a bit of solder if required.

New possibilities with the breakout board

With our breakout board, connecting and using other sensors and motors with the SPIKETM Prime becomes much easier. It also opens the possibility of connecting the SPIKETM to a microcontroller like the Calliope mini. But you should note one important constraint: projeots like these are primarily suitable for advanced users. The wiring as well as the programming needs experience with the electronics and the respective sensor protocols.

Technical details about the control

The Powered Up signals are directly controllable via the SPIKETM Prime app but only using Python projects and on one’s own account. There is no „UltrasonicBreakout“ Python module or something similar by LEGOO . Nevertheless, descriptions and instructions for the respective MicroPython classes and methods can be found in the internet. People with experience with other MicroPython devices, especially with operating the MioroPython REPL, can quickly familiarize with the necessary details.

Order your own adapter board!

At briokobotik, we are going to continue to work with the adapter board and test its conneotion to different sensors. But we would also like to give the possibility of experimenting with connections to the SPIKETM Prime to all other home constructors and electro-technios enthusiasts who like to try it themselves. So, if you are interested in this adapter board and would like to purchase it, just send us an email to [email protected]. We will collect all requests and if there are enough people interested, we will inform you via email about the possibility of preordering the adapter board.

You don ‚t want to tinker but you are interested in a certain sensor that could be conneoted to the SPIKETM Prime? Visit our website at www.briokobotik.de and leave a oomment or a message with your requests for future projects and we will try to take them into account.

Lego Mindstorms Robot Inventor/Spike Prime (51515/45678) Adapterplatine für den Ultraschallsensor

Gastbeitrag von brickobotik:

Der SPIKETM Prime von LEGO Education ist inzwischen seit über einem Jahr auf dem Markt. Wir haben ihn euch in unserem großen Test ausführlich vorgestellt. Inzwischen ist auch der Inventor 51515 also die Home-Variante des SPIKETM Prime erhältlich. Bei beiden ist die Software nun auf einem adäquaten Level angekommen. Inzwischen haben wir auch unser E-Book zur SPIKETM Prime Classroom-Software veröffentlicht, das für alle, die noch Fragen zur Programmierung der Roboters haben, definitiv einen Blick wert ist.

Für uns bei brickobotik geht die Arbeit mit dem SPIKETM Prime aber trotzdem weiter. Zum einen natürlich in unseren Workshops und Fortbildungen, die wir zu diesem Roboter durchführen. Aber auch die Elektrotechnik des SPIKETM beschäftigt uns. Deshalb geben wir euch in diesem Artikel einen kleinen Einblick in unsere „brickobotik-Bastelstube“ und stellen ein Projekt vor, an dem wir gerade arbeiten.


Viele von euch ist sicher aufgefallen, dass der Ultraschallsensor von SPIKETM Prime und Mindstorms Inventor im Gegensatz zu den anderen Sensoren auf seiner Rückseite zwei Torx-Schrauben zeigt. Wenn man diese herausschraubt, kann man die weiße Sensoreinheit des Ultraschallsensors entfernen und hält dann nur die schwarze Schale in der Hand. Darin kommt das Kabel des LEGO Powered-Up-Steckers an und wird auf eine Buchsenleiste verteilt.

Diese Buchsenleiste (es handelt sich um einen 8-Pin Female Header) ist mit einem Rastermaß von 1,27 mm sehr klein und es kann deshalb ziemlich fummelig werden, sie mit herkömmlichen Arduino-Kabeln zu nutzen. Darum haben wir eine passende Adapterplatine entwickelt, welche die kleine Buchsenleiste auf das typische Rastermaß von 2,54 mm übersetzt, wie man es vom Arduino, Steckbrettern, Lochrasterplatinen, etc. kennt.

Technische Details zur Platine

Die Power-Funotions-2.O-Verbindung führt sechs Kontakte:

1X 3,3 V Spannungsversorgung
1X GND
2 digitale Ein-/Ausgänge (GPIO), welche auch für UART (115200 Baud, 8N1) verwendet werden können.
Achtung! Die GPlOs liefern nicht genug Strom, um LEDs direkt zu betreiben! Es wird eine Transistorschaltung benötigt, um eine LED aus der 3,3 V Spannungsversorgung zu speisen.

2x PWM für Motoren

Achtung! Die Spannung dieser Signale kommt direkt vom Akku des SPIKETM Prime! Diese liegt nach unseren Messungen zwischen 8,4 V und 6,3 V.

Für die GPlO-Kontakte ist auf der Platine je ein Widerstand vorgesehen, welcher einen minimalen Schutz gegen falsche GPlO-Konfigurationen darstellt. Sie können aber auch einfach überbrückt werden.

Nach links und rechts sind die gleichen Kontakte noch einmal ausgeführt. So sind auf der einen Seite der Platine die GPlO-Kontakte mit Spannungsversorgung ausgeführt und auf der anderen Seite die PWM-Kontakte mit Spannungsversorgung – und zwar sowohl im Rastermaß 2,54 mm als auch im Rastermaß 2,00 mm für das Grove-Stecksystem. Für die Kontakte links und rechts ist die Spannungsversorgung von 3,3 V durch eine offene Lötbrücke unterbrochen, damit zum Beispiel bei Verwendung eines Calliope mini die unabhängigen Spannungsversorgungen beider Geräte nicht zerstörerisch konkurrieren. Die offene Lötbrücke kann bei Bedarf mit etwas Lötzinn geschlossen werden.

Neue Möglichkeiten durch die Platine

Mit der Platine ist es deutlich einfacher, weitere Sensoren oder Motoren anzuschließen und mit dem SPIKETM Prime zu nutzen. Auch eine Verbindung zu Mikrocontrollern wie dem Calliope mini ist möglich. Aber es gibt eine wichtige Einschränkung: Solche Projekte sind eher für fortgeschrittene Nutzer*innen geeignet. Sowohl die Verdrahtung als auch das Programmieren erfordern Erfahrung mit der Elektronik und den entsprechenden Sensorprotokollen.

Technische Details zur Ansteuerung

Das direkte Ansteuern der Kontakte funktioniert über die SPIKETM-Prime-App, allerdings nur in Python-Projekten und auf eigene Faust. Es gibt kein von LEGO gestelltes „UltrasonicBreakout“ Python-Modul o.ä. Beschreibungen und Anleitungen zur den entsprechenden Micropython-Klassen und -Methoden kursieren jedoch im Internet. Wer Erfahrung mit anderen Micropython-Geräten, speziell der Bedienung der Micropython-REPL, mitbringt, kann hier schnell Fuß fassen.

Bestellt eure eigene Adapterplatine!

Wir werden bei brickobotik mit der Platine weiterarbeiten, um die Verbindung mit verschiedenen Sensoren zu testen. Allen Bastler*innen, die jetzt Lust bekommen haben, ebenfalls mit Verbindungen zum SPIKETM Prime zu experimentieren, möchten wir die Möglichkeit geben, unsere Adapterplatine dafür zu nutzen. Wenn ihr also Interesse an der beschriebenen Platine habt und sie über uns erwerben wollte, dann schreibt uns eine E-Mail an [email protected]. Wir sammeln die Anfragen und wenn genügend Interessent*innen zusammenkommen, geben wir euch per Mail Bescheid, sobald die Platine vorbestellbar ist. Du willst nicht selbst basteln, bist aber interessiert an einem bestimmten Sensor, den man mit dem SPIKETM Prime verbinden könnte? Dann besuch uns auf www.brickobotik.de und lass uns einen Kommentar oder eine Nachricht mit deinen Wünschen da. Wir werden versuchen, sie für kommende Projekte zu berücksichtigen

MindCuber-RI uses LEGO Mindstorms Robot Inventor 51515 to solve Rubik’s Cube

MindCuber-RI is a robot that can solve the well-known Rubik’s Cube® puzzle. It is designed by David Gilday and Mike Dobson.


It is built using elements from a single LEGO® MINDSTORMS® Robot Inventor set 51515.

MindCuber-RI is significantly faster than previous MindCuber and PrimeCuber designs because it makes use of the fourth motor available in the Robot Inventor set to implement a faster tilting mechanism. Older MINDSTORMS and SPIKE Prime sets only included three motors.

Building instructions and software are now available on http://mindcuber.com/mindcuberri/mindcuberri.html alongside those for MindCuber for LEGO MINDSTORMS NXT, MindCub3r for LEGO MINDSTORMS EV3 and PrimeCuber for LEGO Education SPIKE® Prime.

Orange Tart – Meet a LEGO-compatible Soccer Player Robot

Orange Tart is your family’s newest friend, as it equally attracts girls and boys, kids, and adults. In fact, Orange Tart is a Lego-compatible robot kit that enables you to build amazing striker, chipper, header, and goalkeeper robots. You can’t stop playing with them. Just choose your nation or any color combination for team wear. Using a customized joystick app, Tart Arena, and the robots, you can bring all the soccer fun in your hands and enjoy every feature of realistic robotic soccer. 


What you can Build

Orange Tart has a special board called Orange Core with a Lego-compatible case. It consists of a built-in gyro sensor, RGB LEDs, and a wireless communication device. Rechargeable battery and powerful motors that can be easily connected to Orange Core. Very convenient for kids. Unleash your creativity by building amazing soccer robots or any creature you can imagine, from insect-like robots to industrial cranes. The only limit is your imagination and physics.



What you can Learn

On the learning side, you don’t need to design your own activities. The orange Tart set comes with many STEAM activities that help your kids learn the 21st century’s essential skills. The set has story-driven challenge cards, a block-based coding language, a STEAM activity mat, and a learn-to-code curriculum book. The challenge cards are step-by-step coding missions that lead your kids on the path to becoming a coder. The block-based coding language works by dragging and dropping the function blocks that use intuitive graphics and are divided into motions, loops, light, and sound. The learn-to-code curriculum book contains hints and suggested solutions for every challenge card. Kids can do trial and error to find solutions for each challenge, which improves their creativity and problem-solving skills. In addition to coding concepts such as algorithms, kids can learn the real-world applications of math, geometry, and AI.


Let your kid’s imagination go limitless, turn the LEDs on, move your robots, and do fascinating light painting photography for any occasion. Don’t forget to share your pictures with your friends!

Kickstarter campaign

For more information on the upcoming Kickstarter campaign please check out Orange Tart page.