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Robotics Smarttech – mein erstes Mal fischertechnik
Auch wenn ich schon viele Roboter gebaut und getestet habe, ist dies heute eine Premiere! In den letzten Tagen habe ich zum ersten Mal einen Roboter von fischertechnik gebaut. Die Pressankündigung des fischertechnik Robotics Smarttech haben wir bereits in den letzten Tagen vorgestellt. [LINK]
Nun durfte ich ihn selber testen. Das Bausystem war mir zwar neu, hat mir aber auf Anhieb Spaß gemacht und ist wirklich einfach zu verwenden. Hat man sich einmal an die Bauanleitung und deren Stil gewöhnt, ist diese einfach verständlich. Während des Zusammenbaus des vierrädrigen Roboters mit den Omniwheels und dem Gestensensor, der mich ungefähr vier Stunden beschäftigt hat, habe ich dann auch gelernt auf welche Feinheiten ich in der Anleitung achten muss. Mir, als fischertechnik Neuling, sind zwei, drei Fehler passiert, die mir aber beim nächsten fischertechnik Modell bestimmt nicht mehr passieren würden. Überrascht war ich, dass man bei diesem Set die Kabel noch selber ablängen, abisolieren und die Steckverbinder anbringen muss. Das war ich aus anderem Roboter Kästen bisher nicht gewohnt; dies bietet aber die tolle Möglichkeit Kabel nach eigenen Wünschen und Längen zu erstellen. Diese Möglichkeit besteht bei vielen anderen Herstellern nicht und gerade wenn man mal einen etwas größeren Roboter baut, ist es von Vorteil wenn man lange Kabel selber fertigen kann.
Die Bauteile halten gut zusammen und es lassen sich sehr stabile Roboter konstruieren. Kinder brauchen hier vielleicht an der ein oder anderen Stelle etwas Unterstützung wenn die Teile, gerade wenn sie noch neu sind, noch etwas schwergängig zusammen zu stecken sind. Der von mir gebaute Roboter war dafür im Anschluss sehr stabil und überlebt selbst kleinere Stürze ohne dass Teile abfallen.
Die coolen Omniwheels ermöglichen es dem Roboter jederzeit in jede Richtung zu fahren. Solche Räder findet man in Robotersets leider viel zu selten! Daher fiel die erste Wahl auch direkt auf das Basismodell mit den neuen Omniwheels. Anschließend habe ich dies mit dem Spursensor und dem Gestensensor erweitert. Neben diesen beiden Modellvarianten sind Anleitungen für weitere sieben Roboter enthalten.
Der Roboter lässt sich entweder mit einem Netzteil oder mit einem Akku-Set betreiben, beides muss leider extra erworben werden.
Die aktuellste Version der für die Programmierung benötigten Software ROBOPro fand ich auf der Homepage von fischertechnik. Nachdem ich den Roboter über die Konfiguration auf dessen Touchscreen mit meinem WLAN verbunden habe (Okay: USB oder Bluetooth wäre auch gegangen, aber der Geek in mir musste direkt WLAN ausprobieren), konnte ich diesen mit der ROBOPro Software verbinden und programmieren. Das für die Cloud Funktionen benötigte Update wurde beim ersten Verbinden mit der ROBOPro Software mir sofort angeboten und ich konnte es problemlos installieren. Mit diesem Update lässt sich der Roboter als IoT Device in die fischertechnik Cloud einbinden und als smartes Gerät mit dem Internet kommunizieren. So kann man zum Beispiel eine Alarmanlage bauen, die einen über das Internet beim Auslösen alarmiert.
Neben der Möglichkeit in der ROBOPro Software grafisch zu programmieren, kann mit einer zusätzlichen frei verfügbaren Software auch in Scratch grafisch programmiert werden. Wer lieber textbasiert programmieren möchte kann dies auch in C. Da das Betriebssystem des Roboters auf Linux basiert, gibt es hier bestimmt noch jede Menge weitere, mir bisher unbekannte, Möglichkeiten den Roboter zu „hacken“ und noch mehr Funktionen hinzuzufügen. Das Einloggen auf dem Roboter per SSH ist auf jeden Fall möglich und über den SD-Karten Slot lassen sich alternative Betriebssysteme installieren und der Speicher erweitern.
Mein erster fischertechnik Roboter, genauer der Robotics Smarttech Roboter, hat mir bisher Freude bereitet und ich hatte Spaß daran mal ein mir bisher unbekannte Bausystem auszuprobieren. Mit den „selbstgebauten“ Kabeln und den universellen Ei- und Ausgängen am Controller, sowie der Cloud Anbindung, finden sich sicherlich auch tolle Einsatzmöglichkeiten abseits vom Einsatz als Spielzeugroboter.
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.«
Omniwheels-Fahrzeuge und Tanzroboter – fischertechnik Baukasten für Robotics-Einsteiger
Mit dem Baukasten Robotics Smarttech (249,90 Euro, erhältlich ab August) steigt fischertechnik in die nächste Dimension der fahrbaren Roboter ein. Mit neuen Bauteilen lassen sich verschiedene Omniwheels-Fahrzeuge konstruieren, die sich in sämtliche Richtungen bewegen können. Auch weitere Modelle, wie ein Tanzroboter, lassen sich mit dem Baukasten für Robotics-Einsteiger bauen und programmieren. Im Baukasten enthalten sind der TXT Controller und die Software ROBO Pro.
Der Baukasten Robotics Smarttech ermöglicht einen Einblick in die Zukunft autonom fahrender Fahrzeuge. Der enthaltene RGB-Gestensensor erkennt Gesten in vier verschiedenen Richtungen, misst RGB-Farbwerte und Umgebungshelligkeit, kann als Näherungssensor eingesetzt werden und misst hierbei Abstände von bis zu 15 Zentimetern. Zusammen mit dem IR-Spursensor und dem Taster lassen sich so verschiedene spannende Fahrroboter bauen und programmieren, die darauf warten, von jungen Tüftlern und Entwicklern auf Erkundungstour geschickt zu werden.
Die Fahrzeuge sind mit einem komplett neuen Räderkonzept ausgestattet, wie es in der mobilen Robotik vorkommt. Die Omniwheels – oder Allseitenräder – ermöglichen ein platzsparendes Rangieren, indem die Fahrzeige seitlich oder diagonal fahren. Außerdem können sich die Fahrzeuge sogar auf der Stelle drehen. fischertechnik entwickelte hierfür extra belastbare, qualitativ hochwertige Bauteile, um die Funktionalität der vielseitigen Fahrzeuge gewährleisten zu können.
Ein weiteres attraktives Modell ist der Tanzroboter, der – einmal zusammengebaut und programmiert – lustige Bewegungen und Drehungen vollziehen kann.
Bevor diese anspruchsvolleren Modelle gebaut werden, können sich Anfänger an einfachen Konstruktionen versuchen. Das Demo-Modell erklärt das Grundprinzip, wie Motor und Taster programmiert und gesteuert werden können. Per Knopfdruck läuft der Motor für eine zuvor definierte Zeit, währenddessen bewegt sich eine Drehschreibe mit einer Grafik, die eine optische Täuschung hervorruft. Erfahrene Konstrukteure wagen sich an einen fahrbaren Roboter, mit dem verschiedene Fahraufgaben programmiert werden können.
Insgesamt können mit dem Baukasten neun verschiedene Robotics-Modelle gebaut und programmiert werden. Der Baukasten ist für Kinder ab 10 Jahren geeignet.
Kosmos Morpho
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Robotics-Pakete für den Unterricht
fischertechnik bietet verschiedene Robotics-Sets
Mit dem ROBOTICS TXT 4.0 Base Set von fischertechnik lassen sich komplexe Technologien aus dem Alltag im Unterricht spielerisch erlernen. Vier Ergänzungssets ermöglichen darüber hinaus das Eintauchen in die Welt des autonomen Fahrens, in Roboterprogrammierung und in Internet of Things. Mit dem Set „Competition“ lassen sich zudem spannende Aufgaben bei Robotics-Wettbewerben oder -Projekten umsetzen.
Das fischertechnik ROBOTICS TXT 4.0 Base Set ist der perfekte Start, um zu programmieren wie die Profis. Der umfangreiche Baukasten enthält neben der Kamera mit Bildverarbeitung einen Ultraschallsensor, zwei Encodermotoren, einen Spursensor, einen Fototransistor sowie zwei Taster und drei LEDs. Die Modelle können mit der Programmiersoftware ROBO Pro Coding und dem ROBOTICS TXT 4.0 Controller programmiert und gesteuert werden. Einsteiger können auf fertige Beispielprogramme zurückgreifen und in der Blockly-Programmierumgebung ROBO Pro Coding grafisch programmieren, Fortgeschrittene und Profis können darüber hinaus direkt in Python loslegen. Mit der zusätzlichen App fischertechnik Voice Control (Android/ iOS) kann der TXT 4.0 Controller auch über Spracherkennung gesteuert werden. Enthalten sind zwölf spannende Modelle, die von der Fußgängerampel über eine Schranke, einen Barcodescanner bis hin zu mobilen Fahrrobotern mit Encodermotoren, Kamera, Spur- und Abstandssensor reichen. Das umfangreiche Lehrmaterial beinhaltet neben Einführungs- und Basisinformationen 25 Experimente mit Lösungen.
Das fischertechnik ROBOTICS TXT 4.0 Base Set stellt die Basis für den Einsatz im Regelunterricht dar: Controller, Software, Stromversorgung, Aktoren und Sensoren und viele Grundbausteine sind hier enthalten. Das Set wird in einer stabilen Box geliefert, die sich für Einsatz im Regelunterricht sowie auch für Projektarbeiten bestens eignet. Die separat erhältlichen vier Add On Sets erweitern das TXT 4.0 Base Set um ihren jeweiligen Schwerpunkt und können übersichtlich in der unteren, dafür vorgesehenen Wanne integriert werden.
Die Add On-Erweiterungssets umfassen spezifische Hightech-Themen wie autonomes Fahren, Omniwheels und IoT (Internet of Things) sowie Robotics-Wettbewerbe. Damit können attraktive Modelle wie ein autonom fahrendes Auto, ein Fußballroboter oder eine Sensorstation mit beweglicher Kamera zur Messung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Luftqualität und Helligkeit konstruiert werden.
Mit dem ROBOTICS Add On Autonomous Driving lässt sich das Auto der Zukunft selbst bauen und programmieren. Es bietet die Möglichkeit, zusammen mit dem ROBOTICS TXT 4.0 Base Set viele spannende Techniken zu entdecken: Von der Lichtautomatik über einen Spurhalteassistenten, vom Tempomat bis zur Einparkautomatik – das Modell garantiert begeisterte Augen im Unterricht. Der Baukasten enthält neben einem Differenzialgetriebe zwei zusätzliche Räder, LEDs sowie einen Servo-Motor für die Lenkung. Das Add On Autonomous Driving wird durch das Lehrmaterial, das Aufgaben und Experimente mit zugehörigen Lösungen enthält, abgerundet.
Das Add On Omniwheels ermöglicht zusammen mit dem ROBOTICS TXT 4.0 Base Set das Konstruieren verschiedener Modelle mit Allseitenantrieb: Fahrroboter mit verschiedenen Aufgabenstellungen, zum Beispiel ein Fußballroboter, ein Ballwurfroboter, der Zielscheiben erkennt und präzise trifft und ein Malroboter mit Stift, der abgesenkt und angehoben werden kann. Das Highlight des Baukastens sind die Omniwheels, die von vier Encodermotoren angetrieben werden und so eine Bewegung in verschiedene Richtungen ermöglichen. Die im TXT 4.0 Base Set enthaltene Kamera ermöglicht Bildverarbeitung, durch die beispielsweise der Fußballroboter einen Ball erkennen, ihm folgen und Tore schießen kann.
Einen professionellen Einstieg in die Messwerterfassung bietet das Ergänzungsset ROBOTICS Add On IoT. Zusammen mit den Robotics TXT 4.0 Base Set ermöglicht die Sensorstation die Messung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Luftqualität und Helligkeit. Die Sensorstation kann mit der Programmiersoftware ROBO Pro Coding und dem ROBOTICS TXT 4.0 Controller programmiert und gesteuert werden und ist ideal, um Themen wie Messwerterfassung und -übertragung sowie das Steuern und Regeln von Aktoren und Sensoren zu vermitteln. Die Messwerterfassung erfolgt über die Verbindung des TXT 4.0 Controllers mit der fischertechnik-Cloud, in der die Sensordaten gespeichert, gesammelt und grafisch dargestellt werden. Über die Bedienoberfläche, dem sogenannten Dashboard, werden die verschiedenen Sensordaten permanent (in Echtzeit) erfasst und die in zwei Achsen schwenkbare Kamera ferngesteuert. Das Lehrmaterial des Add On IoT enthält sechs Experimente mit dazugehörigen Lösungen.
Das ROBOTICS Add On Competition wurde für Schulen, Universitäten und alle Bildungseinrichtungen entwickelt, die ihre Modelle für Robotics-Wettbewerbe für ihre Schüler und Studenten weiterentwickeln oder verbessern möchten. Mit diesem Set lassen sich Modelle tunen und um neue Features erweitern, was diesen Baukasten zur perfekten Ergänzung für Wettbewerbe auf der ganzen Welt macht. Das Set enthält den neuen RGB-Gestensensor, einen Kombisensor (Gyroskop, Beschleunigung und Kompass), einen Ultraschallsensor, zwei stärkere Encodermotoren sowie Kettenglieder und Rastraupenbeläge für das Fahrgestell eines Raupenroboters – ideal für den Bau wettbewerbsfähiger Fahrroboter.