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.

LEGO MINDSTORMS: Pass the Build – Tricky (Robot Inventor 51515)

The Robotmak3rs have had a lot of fun recently playing with the new LEGO Robot Inventor kit (51515), released last week. Watch as Tricky is passed around the world to be built by a few of us.
Several RobotMak3rs from around the world take it in turns to pass the build of Tricky from the LEGO® MINDSTORMS 51515 Robot Inventor kit, released on 15th October 2020. Thanks goes out to LEGO and the RobotMak3rs RLOC for supporting this project. RobotMak3rs Community Facebook page: https://www.facebook.com/robotmak3rs/
Music: „Small Guitar“ from Bensound.com
And Robots-Blog is also part of this video 😉

LEGO MINDSTORMS Robot Inventor #51515 Timelapse Video „Blast“

As one of the RobotMak3rs (http://www.robotmak3rs.com/Sebastian-Trella/) and with support by LEGO, I had the opportunity to get my hands on the new LEGO MINDSTORMS Robot Inventor Set #51515 early. Thank you to the RobotMak3rs RLOC and LEGO for making this possible! This is the second video featuring the new MINDSTORMS Set; you will see me doing a timelapse of the build of „Blast“. Blast is one of the 5 robots that come with the 5in1 Set #51515. The other robots will for sure also be shown on this website in the short future.

First LEGO MINDSTORMS Robot Inventor #51515 Timelapse Video „Tricky“

As one of the RobotMak3rs (http://www.robotmak3rs.com/Sebastian-Trella/) and with support by LEGO, I had the opportunity to get my hands on the new LEGO MINDSTORMS Robot Inventor Set #51515 early. Thank you to the RobotMak3rs RLOC and LEGO for making this possible!

In this first video featuring the new MINDSTORMS Set, you will see me doing a timelapse of the build of „Tricky“. Tricky is one of the 5 robots that come with the 5in1 Set #51515. The other robots will for sure also be shown on this website in the short future. But for now, enjoy the build of „Tricky“. The build of the first two stages took me about 20 minutes. So, after 20 minutes you have a driving base which can be extended with some „tools“ to make Tricky the amazing robot he is. More information about this amazing new LEGO MINDSTORMS set can be found here: https://robots-blog.com/2020/06/12/new-lego-mindstorms-robot-inventor-lets-creators-build-and-bring-to-life-anything-they-can-imagine/
There you will also find pictures and videos of the other robots, like Gelo, Blast, M.V.P. and Charlie.

New LEGO® MINDSTORMS® Robot Inventor lets creators build and bring to life anything they can imagine

  • Builders can create and code one of five personality-packed robots or dream-up and build their own creations
  • Robot Inventor uses drag-and-drop coding language based on Scratch as well as Python to support those new to robotics
  • Over 50 new challenges and fun activities to help all abilities build coding confidence in a fun, exciting way

June 12th, 2020 – Billund: Today, the LEGO Group has announced the first addition to the much-loved LEGO® MINDSTORMS® theme in seven years. The new LEGO MINDSTORMS Robot Inventor 5-in-1 set unleashes a new world of fun, creative coding possibilities and provides the ultimate playful learning experience for young inventors and creators.

For over two decades, LEGO MINDSTORMS has inspired those of all ages to test and build their confidence with technology through play. By combining the LEGO building system with robotic and coding elements, builders can create anything they can imagine, while developing the STEM skills that 7 in 10 parents say are essential to their child’s future success.

This latest evolution of the much-loved theme continues this commitment to helping children develop STEM skills in a fun and exciting way at home. The new LEGO MINDSTORMS Robot Inventor 5-in-1 model gives builders aged 10+ the power to bring one of the set’s five unique designs to life or take their own builds to the next level by programming them to walk, talk, think and do more than ever before. Kids can also code their own remote-control features for the models in the LEGO MINDSTORMS Robot Inventor app or connect their own controllers to the app using Bluetooth.

Packed with 949 pieces and new LEGO Powered UP components, the LEGO MINDSTORMS Robot Inventor will be available in Autumn 2020 from LEGO.com, LEGO Retail Stores and retailers globally. The LEGO MINDSTORMS Robot Inventor 5-in-1 set will be priced at £329.99/$359.99/€359.99 and includes digital building and coding instructions for these five unique robots:

  • Blast – this master robot is a stoic action hero. It can fire or hammer its way through obstacles and grab items. Builders can be the ultimate commanders, programming it to scan its environment and fire darts if it senses danger. Perfect for guarding your room!
  • Charlie – this quirky sidekick helper can give out high fives, dance, play the drums, deliver small gifts, and charm friends with its smile.
  • Tricky – the sporty bot is the ultimate athlete. Code it to complete the perfect slam dunk or master a plethora of robot sports: basketball, bowling or soccer – the list goes on and on.
  • Gelo – a real life four-legged robot. Its unique mechanism means it can walk, avoid obstacles, and even perform tricks.
  • M.V.P. – The Modular Vehicle Platform gets the job done. Create and code your own remote control and build the M.V.P. into a buggy, a crane, a shooter turret or even a brick-eating truck to pick up LEGO bricks left by the other robots.

Lena Dixen, Head of Product and Marketing Development at the LEGO Group, commented: “Since the launch of LEGO MINDSTORMS over 20 years ago, we’ve been committed to helping children and adults develop STEM skills through play. We are extremely excited to introduce a new MINDSTORMS product that offers even more creative opportunities for those of all ages, and we thank our fans for continuing to show us what is possible with LEGO MINDSTORMS. We are continually inspired by the creations the community share with us and hope that the LEGO MINDSTORMS Robot Inventor inspires many more children and playful adults to explore the exciting world of robotics and coding.”

LEGO® MINDSTORMS® Robot Inventor (51515)

The LEGO® MINDSTORMS® Robot Inventor Kit is intended for builders and coders ages 10+ to discover and expand on their STEM skills at home.

  • 949 pieces
  • 5 unique models to build and code
  • The largest robot Blast stands at over 14” (36 cm) tall
  • The free LEGO® MINDSTORMS® Robot Inventor coding app for kids uses coding language based on Scratch and supports Python for more advanced coders.
  • The application works across PC Windows 10 + macOS, iOS and Android tablets and smartphones as well as specific Fire OS devices.

New elements:
The new Intelligent Hub is an advanced yet simple-to-use device featuring 6 input/output ports for connecting a variety of sensors and motors. The Hub can also be used with LEGO Technic and System elements to create fun robots, dynamic devices and other interactive models.

  • LED 5×5 matrix
  • Bluetooth connectivity
  • 6 axis gyro/accelerometer
  • Includes a micro USB port for connectivity with compatible devices
  • Speaker
  • Rechargeable Lithium-ion battery included

Colour sensor – able to distinguish between eight colors and measures reflected and ambient light from darkness to bright sunlight

Distance sensor – detects obstacles, programmable LED ‘eyes’ and an integrated 6-pin adaptor for third-party sensors, boards and DIY hardware.

4 x medium-angular motors feature low-profile design, integrated rotation sensor with absolute positioning

New 7 x 11 teal baseplate

New black wheels

New frames

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