VEX Robotics hat VEXcode für ein neues Jahr des Programmierens aktualisiert! VEXcode 4.0 für VEX IQ,VEX EXP und VEX V5 bringt den Benutzern einige aufregende neue Funktionen! Diese Bemühungen zielen darauf ab, die Benutzererfahrung zu optimieren und zusätzliche Optionen für die Barrierefreiheit zu unterstützen. Entdecken Sie die neuen Funktionen für jede Plattform unten und in den begleitenden VEX Library-Artikel!
Neue Funktionen in VEXcode IQ 4.0
VEXcode IQ 4.0 führt wichtige Updates ein. Zu den bemerkenswerten Ergänzungen gehören Switch Blocks, die einen nahtlosen Übergang von blockbasierter zu textbasierter Codierung auf einem physischen Roboter ermöglichen, verbesserte Speicher- und Ladefunktionen für webbasierte VEXcodeund neue Barrierefreiheitsoptionen wie „Blöcke vorlesen“. Diese Updates wurden entwickelt, um die Benutzererfahrung zu optimieren und Anfänger und fortgeschrittene Benutzer zu unterstützen.
VEXcode EXP 4.0 bietet umfassende Updates, die das Bildungserlebnis für Lehrer und Schüler verbessern sollen. Diese Version bietet volle Unterstützung für den CTE Workcell, der eine nahtlose Integration von Industrierobotik in den Unterricht ermöglicht. Die neue Funktion „Blöcke wechseln“ ermöglicht einen reibungslosen Übergang von blockbasierter zu textbasierter Codierung und erleichtert so fortgeschrittenes Lernen. Darüber hinaus ermöglichen webbasierte drahtlose Projekt-Downloads effizientere Arbeitsabläufe, indem sie es Benutzern ermöglichen, direkt über ihren Webbrowser eine Verbindung zu einem EXP Brain herzustellen. Verbesserte Barrierefreiheitsfunktionen wie (Vor-)Leseblöcke,anpassbare Stimmen und kontrastreiche Themen machen VEXcode inklusiver und benutzerfreundlicher. Der aktualisierte AI Vision Sensor unterstützt jetzt AprilTags und AI Classifications, wodurch die autonomen Fähigkeiten verbessert werden. Mit diesen Verbesserungen unterstützt VEXcode EXP 4.0 weiterhin eine breite Palette von Bildungsanforderungen, von Anfängern bis hin zu fortgeschrittenen Roboterprogrammierungen.
Die VEX IQ Plattform ist ein modulares Robotiksystem, das speziell für den Bildungsbereich entwickelt wurde. Seit der Einführung der 1st Generation im Jahr 2012 hat sich die Technologie erheblich weiterentwickelt, was zur Einführung der 2nd Generation führte. Mit der Einführung der 2. Generation von VEX IQ gibt es einige wesentliche Unterschiede und Verbesserungen im Vergleich zur 1. Generation. Dieser Artikel beleuchtet die wichtigsten Unterschiede zwischen diesen beiden Generationen.
Elektronik und Kompatibilität
Ein wesentlicher Unterschied zwischen den beiden Generationen liegt in der Elektronik. Die 2nd Generation umfasst modernisierte Elektronikkomponenten, die mit den älteren Komponenten der 1st Generation kompatibel sind. Dies bedeutet, dass Lehrer und Schüler, die bereits über 1st Generation Kits verfügen, problemlos auf die 2nd Generation aufrüsten können, ohne dass ihre bestehenden Komponenten unbrauchbar werden.
Ein vorteilhafter Unterschied ist die Einführung eines neuen Akkus in der 2nd Generation, der Lithium-Ionen-Zellen verwendet und eine erheblich längere Laufzeit bietet, ohne dass es zu einem Leistungsabfall kommt. Allerdings ist der neue Akku nicht mit dem Ladegerät der 1st Generation kompatibel, was beim Aufladen berücksichtigt werden muss. Dafür kann der Akku nun einfach per USB-C geladen werden ohne ein spezielles Ladegerät.
Sensoren und Motoren
Die 2nd Generation bietet verbesserte Sensoren, darunter einen neuen laserbasierten Distanzsensor, der einen sicheren Klasse-1-Laser verwendet, um präzisere Messungen zu ermöglichen. Der neue optische Sensor bietet eine bessere Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen und kann sogar die Annhäherungsgeschwindigkeit messen.
Ein weiterer signifikanter Fortschritt ist der integrierte 3-Achsen-Gyroskop und 3-Achsen-Beschleunigungsmesser im Robot Brain der 2nd Generation, die eine genauere Positionsbestimmung ermöglichen. Im Gegensatz dazu verfügt die 1st Generation nur über ein 1-Achsen-Gyroskop.
Beide Generationen verfügen über leistungsstarke Smart-Motoren, jedoch hat die 2. Generation bereits mitgelieferte Omni-Wheels, die eine verbesserte Beweglichkeit des Roboters ermöglichen. Diese Räder erlauben es dem Roboter, sich in mehrere Richtungen zu bewegen, was die Manövrierfähigkeit erheblich steigert.
Programmiermöglichkeiten
Die 2nd Generation bringt erweiterte Programmiermöglichkeiten mit sich. Während die 1st Generation hauptsächlich mit ROBOTC programmiert wurde, nun aber auch zur neuen Software kompatibel ist, unterstützt die 2nd Generation komplett VEXcode, das Programmiersprachen wie Python, Blocks und C++ umfasst. Dies bietet eine größere Flexibilität und Anpassungsfähigkeit für verschiedene Bildungsniveaus und Lernziele.
Diese Software ist für verschiedene Plattformen wie Windows, macOS, iOS und Android verfügbar und ermöglicht einen einfachen Einstieg in die Programmierung. Die Möglichkeit, von einer grafischen zu einer textbasierten Programmieroberfläche zu wechseln, erleichtert den Übergang zu komplexeren Programmiersprachen.
Einfachere Programmübertragung: Die Programme können, über den Funk-Controller auf die Roboter übertragen werden. Bei Apple und Android-Systemen funktioniert die Datenübertragung auch direkt über Bluetooth.
Mechanische Komponenten und Bauoptionen
Die mechanischen Komponenten der 2nd Generation wurden ebenfalls verbessert. Die Kits enthalten neue und verbesserte Teile, die mehr Bauoptionen bieten und die Bauweise der Roboter erheblich verbessern. Diese Verbesserungen wurden in enger Zusammenarbeit mit MINT-Pädagogen entwickelt, um den Bildungswert zu maximieren.
Benutzerfreundlichkeit und Wartung
Ein weiterer Vorteil der 2nd Generation ist die vereinfachte Firmware-Aktualisierung. Die neuen Robot Brains können automatische Firmware-Updates durchführen, sobald sie mit einem Computer verbunden sind, was den Wartungsaufwand erheblich reduziert. Dies ist besonders nützlich in einem Klassenzimmerumfeld, wo Zeit und Ressourcen oft begrenzt sind.
Wettbewerbsfähigkeit und Anwendung im Unterricht
Beide Generationen sind für den Einsatz in VEX IQ Wettbewerben zugelassen, was bedeutet, dass Schüler mit beiden Generationen an Wettbewerben teilnehmen können. Allerdings bietet die 2nd Generation durch die verbesserten Sensoren und die längere Akkulaufzeit potenziell einen Vorteil in Wettbewerben, in denen Präzision und Ausdauer entscheidend sind.
Für den Unterricht bietet die 2nd Generation eine organisierte Teilelagerung in mitgelieferten kleinen Koffern, die das Klassenzimmer aufgeräumter hält und den Zugang zu den benötigten Teilen erleichtert. Dies erleichtert Lehrern die Integration von VEX IQ in den Unterricht und fördert ein effizienteres Lernen.
Fazit
Die VEX IQ 2nd Generation stellt eine bedeutende Weiterentwicklung der 1st Generation dar, mit Verbesserungen in den Bereichen Elektronik, Sensorik, Programmierung und Benutzerfreundlichkeit. Diese Verbesserungen tragen dazu bei, die Lernerfahrung für Schüler zu bereichern und die Integration von Robotik in den Bildungsbereich zu erleichtern. Trotz der Unterschiede bleibt die Kompatibilität zwischen den Generationen bestehen, was den Übergang für bestehende Nutzer erleichtert und die Investition in die VEX IQ Plattform zukunftssicher macht. VEX bietet ein umfangreiches Angebot an Tutorials, Schulungen und Beispielprogrammen um den Einstieg einfach zu gestalten.
Die senseBox ist ein Toolkit für digitale Bildung, Citizen Science und Umweltmonitoring und wurde vom Start-Up re:edu gemeinsam mit dem Institut für Geoinformatik der Universität Münster entwickelt. Dabei wurde die senseBox:edu speziell für den Bildungsbereich konzipiert.
Die senseBox:edu S2 ist das neueste Mitglied der senseBox-Familie und richtet sich wie ihr Vorgänger an Bildungsinstitutionen, die Lernenden praxisorientierte Einblicke in die Welt der Programmierung gibt und die Bereiche Umwelt und Technik anwendungsbezogen verknüpft. Die senseBox:edu S2 bietet viele neue Features:
Der neue MCU S2 Mikrocontroller hat im Vergleich zur MCU viele Komponenten direkt auf dem Board integriert, wie eine RGB-LED, einen Lichtsensor, ein Bluetooth-Bee zur Verwendung mit der Phyphox-App (https://phyphox.org/de/home-de/), einen Beschleunigungssensor sowie Gyroskop (je 3-Achsen), einen Akkuladeregler für eine unkomplizierte und zuverlässige Stromversorgung sowie W-LAN und ein mSD-Kartenmodul zur Datenspeicherung. Des Weiteren enthält er einen schnelleren Prozessor mit mehr Speicher und Qwiic-kompatible Ports. Außerdem enthält die senseBox:edu S2 neue Sensoren: Neben einer LED-Matrix zur farblichen Darstellung und zur Vermittlung weiterer Konzepte aus der Informatik (z.B. Arrays) ist ein Time-of-Flight (ToF)-Sensor enthalten, der sehr präzise Distanzen messen und ein einfaches 8×8 Pixel Bild erzeugen kann.
Ein weiteres Feature ist ESP Now zur direkten Kommunikation zwischen mehreren MCUs S2.
Neugierig geworden? Weitere Infos zur senseBox:edu S2 findet ihr unter
Der Playtastic Spielzeug-Roboter-Bausatz mit Bluetooth und App stellt eine faszinierende Verbindung von Spielspaß und Bildung dar. Dieser innovative Bausatz ermöglicht es Kindern und Erwachsenen, nicht nur einen eigenen Roboter zu bauen, sondern auch die Grundlagen der Programmierung auf spielerische Weise zu erlernen.
Der Bausatz kommt mit einer klaren, bebilderten Anleitung, die den Zusammenbau Schritt für Schritt erklärt. Bastelfreudige Kinder, Eltern oder Großeltern können sich gemeinsam am Aufbau des Roboters erfreuen, indem sie die Einzelteile miteinander verbinden und so ein faszinierendes Robotikprojekt zum Leben erwecken. Mit einer Größe von etwa 19 x 28 x 19 cm und einem Gewicht von 810 g ist der Roboter handlich und gleichzeitig beeindruckend.
Ein herausragendes Merkmal dieses Roboters ist die Integration von Bluetooth-Technologie und einer kostenlosen App für Android und iOS. Diese Funktionalitäten eröffnen vielfältige Möglichkeiten: Nutzer können den Roboter nicht nur programmieren, sondern auch direkt über ein Smartphone oder Tablet steuern. Die App bietet eine benutzerfreundliche Oberfläche, die sowohl das Programmieren als auch die Live-Steuerung des Roboters ermöglicht.
Der Roboter selbst verfügt über vielseitige Bewegungsmöglichkeiten, darunter Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen, Drehungen im Kreis sowie tänzerische Einlagen. Ein Greifarm, der in der Lage ist, Gegenstände wie Getränkedosen aufzunehmen und festzuhalten, erweitert die Funktionalität des Roboters und bietet zusätzlichen Spielspaß.
Besonders beeindruckend ist das Gesicht des Roboters, das mit LED-Augen und -Mund ausgestattet ist. Diese Details ermöglichen es dem Roboter, Gefühle auszudrücken, sei es durch fröhliche Mimik während des Tanzens oder durch einen griesgrämigen Gesichtsausdruck in anderen Situationen. Dies verleiht dem Roboter eine persönliche Note und fördert die emotionale Verbindung der Nutzer zu ihrem selbstgebauten Roboterfreund.
Die Möglichkeit, den Roboter mit einfachen Programmierbefehlen zu steuern und ihn auf kreative Weise zum Leben zu erwecken, macht den Playtastic Spielzeug-Roboter-Bausatz zu einem lehrreichen und unterhaltsamen Erlebnis für Kinder und Erwachsene gleichermaßen. Die Verbindung von Technologie, kreativem Basteln und spielerischem Lernen macht diesen Bausatz zu einer empfehlenswerten Option für alle, die ihre Begeisterung für Robotik entdecken möchten.
ABB stellt als erster Hersteller intuitive, blockbasierte No-Code-Programmierung für alle Cobots und Sechsachs-Industrieroboter zur Verfügung
Erstanwender können ihre kollaborativen Roboter und Industrieroboter kostenlos innerhalb von Minuten programmieren
Systemintegratoren und erfahrene Anwender können anspruchsvolle Programme für anwendungsspezifische Funktionen entwickeln, mit anderen teilen und anpassen
ABB Robotics hat den Anwendungsbereich seiner kostenfreien Software Wizard Easy Programming für kollaborative Roboter um alle sechsachsigen Industrieroboter erweitert, die mit einer ABB OmniCore™-Steuerung laufen. Damit ist ABB der erste Roboterhersteller, der ein einfach zu bedienendes No-Code-Programmierungstool für Cobots und sechsachsige Industrieroboter anbietet. Dies senkt die Automatisierungshürden für Erstanwender und stellt Ökosystem-Partnern und Integratoren ein effizientes Tool zur Unterstützung ihrer Kunden zur Verfügung.
Die bisher für die kollaborativen Roboter von ABB verfügbare Software Wizard Easy Programming gibt es ab sofort auch für alle Sechsachs-Industrieroboter des Unternehmens. (Bild: ABB)
„Wenn wir den Einsatz von robotergestützter Automatisierung auf globaler Ebene fördern und vorantreiben wollen, müssen wir die Herausforderungen und Chancen der Industrie angehen“, sagt Marc Segura, Leiter der Robotics-Division bei ABB. „Durch die Erweiterung von Wizard Easy Programming um unsere Sechsachs-Industrieroboter reagiert ABB Robotics auf den Fachkräftemangel und die steigende Nachfrage von Fertigungsunternehmen nach einfacher und benutzerfreundlicher Programmiersoftware für ihre Roboterflotten.“
Roboteranwendungen ohne vorherige Schulung erstellen
Wizard Easy Programming nutzt einen grafischen, Drag-and-Drop-basierten No-Code-Programmieransatz, der darauf ausgelegt ist, die Entwicklung von Roboteranwendungen zu vereinfachen. Mit der Software können Erstanwender ebenso wie erfahrene Roboternutzer Anwendungen innerhalb von Minuten erstellen – eine Aufgabe, für die normalerweise eine Woche Schulung und eine weitere Woche Entwicklungsarbeit erforderlich ist. Seit seiner Einführung im Jahr 2020 kommt Wizard Easy Programming in Verbindung mit den kollaborativen ABB-Robotern YuMi, SWIFTI™ und GoFa™ in einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz.
Die Software bietet Nutzern die Möglichkeit, ohne vorherige Schulung komplette Programme für Anwendungen wie Lichtbogenschweißen oder Maschinenbeschickung zu erstellen. Über eine intuitive grafische Benutzeroberfläche lassen sich bestehende Programme und vorprogrammierte Blöcke zur Steuerung verschiedener Aktionen – von Roboterbewegungen über Signalanweisungen bis hin zur Kraftsteuerung – anpassen, was ein Plus an Flexibilität bietet.
Spezifische Codes für bestimmte Anwendungen effizient generieren
Wizard Easy Programming beinhaltet zudem Skill Creator – ein Tool, das Systemintegratoren und Experten dabei hilft, benutzerdefinierte, anwendungsspezifische Wizard-Blöcke für ihre Kunden zu erstellen. Skill Creator vereinfacht das Erstellen neuer Blöcke für hochspezifische Aufgaben wie die Maschinenbeschickung und das Schweißen, aber auch für diffizile Anwendungen wie medizinische Tests. Ökosystem-Partner, die Zubehör wie Greifer, Zuführsysteme und Kameras entwickeln, erhalten Zugang zu einem digitalen Tool, mit dem sie produktspezifische Funktionalitäten unabhängig von der Art des zu verwendenden Roboters teilen können.
Wizard Easy Programming ist auf allen Cobots und neuen Sechsachs-Industrierobotern vorinstalliert, die mit der OmniCore-Steuerung von ABB laufen. Die führenden Robotersteuerungen der OmniCore-Familie zeichnen sich durch ein Energieeinsparungspotenzial von durchschnittlich 20 Prozent und eine hohe Zukunftssicherheit aus – dank integrierter digitaler Konnektivität und über 1.000 skalierbaren Funktionen.
Mehr Informationen über Wizard Easy Programming stehen hier zur Verfügung.
Synapticon macht MOTORCORTEX als Online-Version verfügbar
Böblingen, den 04.08.2022 – Auch in der Welt des Maschinenbaus und der Robotik hat sich Software in den vergangenen Jahren zum entscheidenden Erfolgsfaktor entwickelt. Sowohl die Art und Weise wie Robotersteuerungen entwickelt werden als auch ihre Leistungsfähigkeit in der Praxis sind für die Hersteller von Industrierobotern von großer Bedeutung. Vor diesem Hintergrund hat Synapticon mit MOTORCORTEX.io nun eine bahnbrechende Lösung im SaaS (Software as a Service) Modell vorgestellt. Sie ermöglicht es sehr leistungsfähige, 100% individuelle Robotersteuerungen komfortabel in der Cloud zu entwickeln, auf Steuerungen im Feld bereitzustellen und über einen digitalen Zwilling zu testen. In der Serienproduktion des Roboters bzw. Automatisierungsprodukts kann die individuelle Steuerungs-Software dann in Masse bereitgestellt und auch offline betrieben werden. Dafür können neben Industrie-PCs auch Embedded-Module bis hin zu einem Raspberry Pi eingesetzt werden.
„Die Automatisierung hat in den vergangenen Jahren nochmals deutlich an Fahrt aufgenommen. Tragende Elemente sind dabei unter anderem fahrerlose Transportsysteme (AGV/AMR) sowie Cobots und Leichtbauroboter. Diese Systeme stellen nicht nur neue Herausforderungen an die Hardware, sondern auch an die Software, speziell wenn es um Themen wie Navigation, Sicherheit und das Erlernen von Abläufen geht“, erklärt Nikolai Ensslen, CEO und Gründer von Synapticon. „Die große Herausforderung ist nun für viele Hersteller: Sie müssen ihren Kunden Lösungen anbieten, die preislich attraktiv und immer auf dem neuesten Stand der Technik sind. Die Unternehmen sollen also in der Lage sein, individuelle Steuerungssoftware für ihre Systeme schnell und kosteneffizient zu entwickeln. Hierfür haben wir mit MOTORCORTEX nun eine Lösung im Angebot, die am Markt einmalig ist und welche die Entwicklungszeit von Robotersteuerungen drastisch verkürzt.“
Echtzeit-Steuerungsanwendungen in der Cloud erstellen und auf Offline-Steuerungen deployen sowie aus der Ferne warten
MOTORCORTEX umfasst ein ganzes Paket an Apps bzw. Templates und Tools zum Entwerfen, Steuern, Analysieren und Bereitstellen von industriellen Automatisierungsanwendungen. Dazu gehört beispielsweise auch ein Widget für die einfache grafische Programmierung (“no code”) von Robotern, was im Bereich der Cobots zum Standard wird. Die Plattform für individuelle Roboter- und Maschinensteuerungen ist mit modernster Softwaretechnologie implementiert, erfüllt alle Anforderungen der Automation der Zukunft und ist zugleich hoch leistungsfähig und skalierbar.
Das integrierte Linux-basierte und ressourcenoptimierte Betriebssystem bietet Echtzeitsteuerung von industrieller Hardware über EtherCAT, wie z.B. auf Synapticon SOMANET basierende Antriebsachsen und eine sehr leistungsstarke Kommunikationsschicht für Anwendungen auf höherer Ebene, wie z. B. eine Benutzeroberfläche oder Datenanalysetools. MOTORCORTEX ermöglicht Hochgeschwindigkeits-Streaming-Kommunikation direkt zum Webbrowser ohne Zwischenserver, was in der Industrie eine Wende darstellt. Es ist jetzt möglich, reaktionsschnelle Webanwendungen für eine extrem reibungslose Interaktion mit Maschinen zu erstellen. Die Lösung bietet offene APIs für alle wichtigen Programmiersprachen wie Javascript, Python und C++. Diese offene Architektur bietet viel mehr Freiheiten als aktuelle industrielle Steuerungssysteme und ermöglicht echte Industrie 4.0-Anwendungen mit nur wenigen Codezeilen. Die Kommunikation mit umgebenden bzw. höher liegenden Steuerungseinheiten wird über OPC UA unterstützt.
„Die Nutzung von MOTORCORTEX ist so einfach wie das Einrichten einer einfachen Webseite. Mit etwas Konfigurationsarbeit und ein paar Zeilen Code können sich Entwickler von jedem Webbrowser aus direkt und sicher mit ihrer Maschine verbinden und schnell Daten austauschen. Kein anderes industrielles Steuerungssystem ist so einfach und flexibel für anspruchsvolle und moderne Steuerungsaufgaben einzurichten“, erklärt Nikolai Ensslen. „Anwendungen, die auf MOTORCORTEX basieren, teilen alle ihre Daten automatisch in der darunterliegenden Echtzeitdatenbank, so dass externe Anwendungen oder Dienste einfach und sicher auf die Daten zugreifen können.“
Entwicklung beschleunigt, Kosten gesenkt
Erste Projekte mit Kunden zeigen, dass es Entwicklern mit MOTORCORTEX in der Cloud gelingt, den Entwicklungsprozess von Software um bis zu 90% zu reduzieren. Zugleich sinken tatsächlich die Kosten für die Softwareentwicklung deutlich, da MOTORCORTEX auf ein einfaches Lizenzmodell ohne zusätzliche Kosten für Wartung und Weiterentwicklung setzt. Da MOTORCORTEX zudem vollkommen Hardware-unabhängig ist, bleibt es den Entwicklern freigestellt, welche Hardware-Komponenten sie für die Entwicklung ihrer Steuerungssoftware nutzen. Ideale Resultate und höchste Effizienz verspricht dabei die Kombination der MOTORCORTEX-Software mit den SOMANET-Servoantrieben aus dem Motion Control-Portfolio von Synapticon.
MOTORCORTEX hat nicht den Anspruch, der eigenen Softwareentwicklung von Roboterherstellern oder innovativen Steuerungslösungen von Drittanbietern, etwa zum einfachen Teachen von Robotern oder für die Integration von Bildverarbeitung und KI, zuvor zu kommen bzw. diese zu ersetzen. Die Plattform soll vielmehr als solide Grundlage für diese dienen und die Entwickler in der Basis entlasten.
„MOTORCORTEX versteht sich, ebenso wie die SOMANET-Elektroniken, als im Endprodukt versteckte Infrastruktur. Sie soll ein leistungsfähiges, zuverlässiges Fundament für die modernsten und innovativsten Robotersteuerungen zur Verfügung stellen. Wir sehen uns als Technologie- und Infrastrukturpartner der besten Innovatoren in Robotik und Automation,” fasst Nikolai Ensslen zusammen. „Ich bin mir sicher, dass wie in vielen anderen Industriebereichen zukünftig Software auch in der Robotik zu einem wesentlichen und kritischen Unterscheidungsmerkmal wird. Mit MOTORCORTEX geben wir Unternehmen hierfür die beste Plattform in die Hand, so dass diese sich auf die relevanten Innovationen für Ihre Kunden und die Differenzierung von ihrem Wettbewerb konzentrieren können.“
Sebastian von Robots-Blog konnte ein kurzes Interview mit Annelie Harz von Wandelbots führen. Erfahrt im Interview was Wandelbots ist und warum demnächst vielleicht das Programmieren überflüssig wird.
Robots-Blog: Wer bist du und was ist deine Aufgabe bei Wandelbots?
Annelie: Mein Name ist Annelie und ich arbeite als Marketing Managerin bei Wandelbots.
Robots-Blog: Welcher Roboter aus Wissenschaft, Film oder Fernsehen ist dein Lieblingsroboter?
Annelie: Tatsächlich Wall-E. Ein kleiner Roboter, der Gutes tut und einfach nur liebenswert ist.
Robots-Blog: Was ist Wandelbots und woher kommt der Name?
Annelie: Der Name beschreibt den WANDEL der RoBOTik. Denn das ist genau das, was wir tun. Den Umgang mit Robotern, der heute nur einem kleinem Kreis von Experten vorbehalten ist, ermöglichen wir jedem. Unsere langfristige Firmenvision lautet: “Every robot in every company and every home runs on Wandelbots”. Und das verspricht einen großen Wandel in verschiedensten Ebenen – angefangen für uns bei der Industrie.
Robots-Blog: An wen richtet sich euer Produkt und was brauche ich dafür?
Annelie: Unser Produkt richtet sich derzeit an Kunden aus der Industrie. Hierbei kann unsere Software – Wandelbots Teaching – bei der Programmierung verschiedenster Applikationen wie z.B. Schweißen oder Kleben helfen ohne, dass man eine Zeile Code schreiben muss. Sie ist so einfach und intuitiv designed, dass wirklich jeder mit ihr arbeiten kann, um einem Roboter ein gewünschtes Ergebnis beizubringen. Dies funktioniert durch das Zusammenspiel einer App und eines Eingabegerätes, dem TracePen. Dieser hat die Form eines großen Stiftes, mit dem Nutzende dem Roboter am Bauteil beispielhaft einen gewünschten Pfad vorzeichnen können.Aber auch mit Bildungsträgern arbeiten wir zusammen. Sie sind es, die die nächste Generation von Roboterexperten ausbilden. Da darf unser Produkt natürlich nicht fehlen (Annelie grinst) Und langfristig sind wir – das steckt ja schon in unserer Vision – davon überzeugt, dass Roboter auch als kleine Helfer im Privatleben Einzug halten werden.
Robots-Blog: Welches Feature ist besonders erwähnenswert?/Was kann kein anderer?
Annelie: Unser Produkt arbeitet roboterhersteller-unabhängig. In der Robotik hat jeder Hersteller über die Jahre seine eigene proprietäre Programmiersprache entwickelt. Das macht die Kommunikation zwischen Mensch und Maschinen sehr schwierig. Wir wollen hingegen ein Tool schaffen, mit dem jeder Mensch mit jedem Roboter arbeiten kann – ganz unabhängig von Programmiersprache und Hersteller. Robotik soll dem Anwender unseres Produktes Spaß machen. Dank der hohen Usability und der Bedienung unserer App via iPad ist das heute schon möglich. Und über die nächste Zeit kommen applikationsspezifische Editionen in unsere Plattform – aktuell arbeiten wir beispielsweise an einer Appversion für das Roboterschweißen.
Robots-Blog: Muss ich dann überhaupt noch Programmieren lernen?
Annelie: Nein. Wie eben erklärt muss man mit dieser sogenannten No-Code Technologie nicht mehr programmieren lernen. Es ist einfach, intuitiv und nutzerfreundlich, selbst für Laien. Selbstverständlich muss man aber, vor allem aus Sicherheitsgründen, immer ein gewisses Grundverständnis über Robotik verfügen. Die Gefährdungen durch Roboter sollte man nie unterschätzen, deswegen arbeitet unser Produkt immer nach den jeweiligen herstellerspezifischen Sicherheitsvorgaben.
Robots-Blog: Welche Roboter werden unterstützt? Ich habe einen Rotrics DexArm und einen igus Robolink DP-5; kann ich diese auch verwenden?
Annelie: Wir wollen kurz nach dem Markteintritt natürlich erst einmal die Robotik in der Industrie, beispielsweise der Automobilbranche, flexibler und einfacher machen. Dafür integrieren wir die größten Robotermarken nach und nach in unsere Plattform. Kleinere Robotermarken, die eine oder mehrere Nischen abdecken, werden wir mit Sicherheit auch noch integrieren. Oder – noch besser – dank unseres Software Development Kits für die Roboterintegration können das Roboterhersteller demnächst sogar selbst.
Robots-Blog: Was kostet euer Produkt?
Annelie: Unser Produkt wird über ein Lizenzmodell als Subscription angeboten, wie es im Software as a Service Business üblich ist oder auch klassisch zum Kauf. Die aktuellen Preise für die unterschiedlichen Editionen könnt Ihr auf unserer Website finden (und dort bestimmt noch spannende weitere Inhalte finden)
Nach neuem Nutzer*innen-Rekord auf der Open-Source-Programmierplattform »Open Roberta« startet Fraunhofer IAIS jetzt eine neue Lernspiel-App, basierend auf einer Mars-Mission der ESA.
Programmieren wie die Profis, forschen wie die Weltraumfahrer*innen – die Spiele-App »NEPO Missions« ermöglicht beides. Das Fraunhofer IAIS veröffentlicht ein Lernspiel, in dem Kinder und Jugendliche spielerisch einen virtuellen Mars-Rover programmieren können, der auf »Rosalind Franklin« basiert: Den realen Rover will die Europäische Weltraumorganisation ESA auf die Forschungsmission »ExoMars 2022« schicken. Die Idee zu der App hatte sich 2018 bei der »Google.org Impact Challenge« durchgesetzt und wurde als Leuchtturmprojekt gefördert. NEPO Missions basiert auf der Fraunhofer-Plattform »Open Roberta Lab«, mit der allein in 2020 rund drei Millionen Menschen weltweit ins Programmieren eingestiegen sind.
Digitale Kompetenzen praxisnah stärken – das ist seit mehr als 18 Jahren Ziel der Initiative »Roberta® – Lernen mit Robotern« des Fraunhofer-Instituts für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS. Mit der zugehörigen Open-Source-Programmierplattform »Open Roberta® Lab« ermöglicht das Team aus Didaktik- und Robotik-Expert*innen Menschen weltweit, ihre Hardware kostenfrei zu programmieren. Mit rund drei Millionen Zugriffen auf lab.open-roberta.org allein im Jahr 2020 hat sich die Nutzer*innenzahl aus dem Vorjahr versechsfacht. Mit einer neuen Programmier-App für Kinder ab zehn Jahren setzt die Initiative den bisherigen Erfolgsweg von Open Roberta fort: »NEPO Missions« ist ab sofort kostenfrei im Google Play Store und im App Store verfügbar.
NEPO Missions setzt auf das Konzept des visuellen Programmierens, das im Open Roberta Lab seit 2014 Kindern ab dem lesefähigen Alter den spielerischen Einstieg ins Programmieren ermöglicht. Per »drag and drop« werden die Blöcke der grafischen Fraunhofer-Programmiersprache »NEPO« zusammengesteckt und schließlich von realen oder simulierten Robotern und Mikrocontrollern ausgeführt.
Reale ESA-Forschungsmission »ExoMars 2022« dient als Inspiration
Wie im Open Roberta Lab können Nutzer*innen auch mit der neuen Lernspiel-App NEPO Missions simulierte Roboter programmieren – jetzt allerdings in einem ganz besonderen Szenario: Die Mission bringt Spieler*innen auf den Mars. Sie erhalten den Forschungsauftrag, mithilfe eines ferngesteuerten Rovers die Oberfläche des Planeten zu erkunden. Schritt für Schritt lösen sie dafür immer schwierigere Programmieraufgaben: vom Fahren auf der Mars-Oberfläche über das Sammeln von Daten mittels Sensoren bis hin zu Bohrungen, um tiefere Bodenschichten zu untersuchen. Wie im Open Roberta Lab stellen die Kinder die Programme intuitiv mit den grafischen NEPO-Blöcken zusammen und erzielen im Handumdrehen erste Erfolgserlebnisse.
Die Mission ist an die reale Forschungsmission »ExoMars 2022« der Europäischen Weltraumorganisation ESA angelehnt. Bei dieser soll der Mars-Rover »Rosalind Franklin« den »roten Planeten« auf biologische Aktivitäten untersuchen und so bestenfalls Spuren von Leben finden. Im Spiel NEPO Missions programmiert der*die Nutzer*in als fiktives Mitglied der ESA eine virtuelle Version des Mars-Rovers. Insgesamt 17 Programmieraufgaben sowie Hinweise und Tipps erhalten die Spieler*innen von dem Roberta-Maskottchen sowie der fiktiven Teamleiterin Dalia, die gleichzeitig eine weibliche Vorbildfunktion einnimmt.
Start zum Internationalen UNESCO-Tag der Frauen und Mädchen in der Wissenschaft
Das Fraunhofer IAIS startet die neue Coding-App passend zum Internationalen Tag der Frauen und Mädchen in der Wissenschaft der UNESCO am 11. Februar 2021. Auch, wenn sich das Lernspiel an beide Geschlechter richtet, ist es seit jeher Ziel der Roberta-Initiative, insbesondere Mädchen für MINT zu begeistern. Dieses Ziel teilt Roberta sich mit Dr. Carmen Köhler von der Initiative »Erste deutsche Astronautin« gGmbH. Sie erforscht in mehrwöchigen internationalen Mars-Simulationen als »Analog-Astronautin« vom Österreichischem Weltraumforum marsähnliche Gebiete auf der Erde. In Zusammenarbeit mit Fraunhofer IAIS bietet sie auch »Code4Space«-Workshops für Kinder und Lehrkräfte an. »Als Analog-Astronautin weiß ich, wie wichtig es ist, in realistischer Umgebung zu trainieren. Man muss meist weit reisen, um marsähnliche Gebiete zu finden. Mit dem Spiel NEPO Missions bekommen Kinder schon im frühen Alter einen realistischen und spielerischen Zugang zum Programmieren und können sich auf ihre Zukunft als Weltraumforscher*innen vorbereiten, egal ob im Wohn- oder Klassenzimmer«, sagt Carmen Köhler.
Die enge Verknüpfung des Lernspiels mit einer realen Mission vermittelt Kindern digitale Kompetenzen sowie einen wirklichkeitsnahen Einblick in die Arbeit von Wissenschaftler*innen. »Als Serious Game dient das Spiel nicht nur der Unterhaltung«, sagt Thorsten Leimbach, Geschäftsfeldleiter Smart Coding and Learning, dessen Team am Fraunhofer IAIS die App in Zusammenarbeit mit dem Serious-Games-Hersteller »Gentle Troll« entwickelt hat. »NEPO Missions verbindet die Faszinationen des Weltraums und der Technik mit einem echten wissenschaftlichen Abenteuer. Mit dem Spiel möchten wir den Forschungsgeist in Kindern wecken und ihnen Mut machen, ihre digitale Welt selbst zu gestalten.«
Künstliche Intelligenz im Einsatz – mit Fraunhofer-»Text-to-Speech-Technologie«
Neben dem intuitiven Programmieransatz kommt in NEPO Missions auch eine Text-to-Speech-Technologie zum Einsatz, die den Spieler*innen Aufgabenstellungen und Informationstexte innerhalb des Spiels vorliest. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Projekts SPEAKER rund um eine Sprachassistenzplattform »Made in Germany« haben die Expert*innen des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS diese Technologie in Kooperation mit dem Fraunhofer IAIS entwickelt. Beide Institute gehören zu den europaweit führenden Forschungseinrichtungen für die angewandte Forschung rund um Künstliche Intelligenz.
NEPO Missions richtet sich an Kinder ab 13 Jahren, unter Aufsicht von Erwachsenen ist auch eine Nutzung ab zehn Jahren möglich. Das Spiel wird ohne In-App-Käufe als Open-Source-Projekt kostenfrei bereitgestellt und ist ab sofort zum Download im Google Play Store und im App Store verfügbar. Die App ist kompatibel mit folgenden Betriebssystemen und neueren Versionen: iPhone iOS 14, iPad iOS 14 und Android 6.0. Die Finanzierung und Entwicklung des Lernspiels wurde mithilfe der »Impact Challenge 2018« von Google.org, dem philanthropischen Arm des Unternehmens, ermöglicht. Dabei wurde die Idee zu NEPO Missions als eines von zehn Leuchtturm-Projekten ausgezeichnet und mit 250 000 Euro gefördert.
Dass der praxisnahe Ansatz der Roberta-Initiative gut ankommt, belegen auch die stetig wachsenden Nutzungszahlen im Open Roberta Lab. »Von Brasilien über Rumänien bis Japan – aus mehr als 120 Ländern programmieren Kinder und Jugendliche aber auch Auszubildende und Manager*innen auf unserer Plattform ›made in Germany‹«, erklärt Thorsten Leimbach. Die Programmier-Plattform wird am Fraunhofer IAIS in Sankt Augustin unter höchsten Datenschutz-Maßnahmen entwickelt. Open Roberta ist als Open-Source-Projekt auf GitHub für jeden frei einsehbar. Seit 2020 werden zudem keine Cookies mehr auf der Plattform gesetzt.
Faszinierender Roboter mit programmierbarer BBC micro:bit-Platine
Ein Roboter, der zum Kompass oder digitalen Würfel wird, die Temperatur misst, rechnen kann, per App ferngesteuert werden kann und sogar „Schere, Stein, Papier“ spielt? All das ist für den schlauen Programmier-Roboter Proxi kein Problem. Er verfügt nämlich über ein leistungsstarkes Computergehirn, das von jungen Tüftlern ab acht Jahren selbständig programmiert wird. Dieser Roboter hat es wortwörtlich in sich. Proxis Computergehirn besteht aus einem sogenannten BBC micro:bit, der Microcontroller, mehrere Sensoren, eine LED-Anzeige und verschiedene Schnittstellen auf einer kompakten Platine vereint. Diese programmieren Kinder mit einer intuitiven, grafischen Programmiersprache selbständig. Die umfangreiche Anleitung stellt zahlreiche spannende Coding-Projekte vor. So lassen Nachwuchsprogrammierer ihren Roboterfreund etwa singen und tanzen, verwenden Proxi als Thermometer oder Kompass, nutzen die LED-Anzeige zur Übermittlung von Nachrichten und vieles mehr. Alternativ kann Proxi nach eigenen Wünschen programmiert werden. Proxi wird aus über 100 Einzelteilen zusammengebaut. Das macht nicht nur Spaß, sondern gewährt gleichzeitig interessante Einblicke in die Funktionsweise des Roboters.
lnhalt: Über 100 Bauteile zum Zusammenbau des Roboters, BBC micro:bit-Platine Anleitung, Schraubendreher, USB-Kabel Zusätzlich erforderlich: 4 x 1,5 Volt-Batterien Typ LR03 (AAA, Micro), PC, optional: Smartphone zur Fernsteuerung
Unter dem Motto »Jeder kann programmieren – mit Open Roberta!« stellen Fraunhofer-Experten heute ihre neue, internetbasierte Programmierplattform »Open Roberta« vor. Kostenlos und interaktiv können Schülerinnen und Schüler eigene Programme für Roboter erstellen und mit anderen teilen. Diese offene Lernumgebung soll mehr Mädchen und Jungen für Technik begeistern. Sie entsteht in Partnerschaft mit Google und unter der Schirmherrschaft des Bundesministeriums für Bildung und Forschung BMBF.
Intelligente Roboter, selbstfahrende Autos, Smartphones als Assistenten des Menschen – in unserer Gesellschaft sind digitale Technologien allgegenwärtig. »Um unsere digitale Welt zu gestalten, brauchen wir kluge Köpfe – junge Menschen, die Technik verstehen, Software programmieren und innovative Lösungen finden. Ich freue mich, dass heute dieses spannende und vielseitige Projekt startet«, sagt Prof. Dr. Alexander Kurz, Fraunhofer-Vorstand für Personal, Recht und Verwertung.
Das Projekt erweitert die Fraunhofer-Initiative »Roberta – Lernen mit Robotern«, die Kinder und Jugendliche spielerisch an Naturwissenschaften und Technik heranführt. »Open Roberta verbindet das erfolgreiche, pädagogische Roberta-Konzept mit einer innovativen technischen Lernumgebung, die das Programmieren lernen leicht macht und offen ist für spannende, kreative Experimente«, sagt Prof. Dr. Stefan Wrobel, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS. Die IAIS-Experten entwickeln Open Roberta mit Unterstützung von Google. Das Unternehmen hat für das Projekt eine Million Euro für zwei Jahre bereit gestellt. »Google setzt sich seit vielen Jahren und mit vielen Initiativen für die Förderung von Informatik in Bildung und Ausbildung sowie von Open-Source-Software ein. Wir freuen uns sehr, unser Engagement mit Open Roberta auf eine noch breitere Basis zu stellen«, erläutert Google-Entwicklungschef Dr. Wieland Holfelder das Engagement des IT-Konzerns.
Jeder kann programmieren – mit »Open Roberta«
Im Projekt »Open Roberta« entwickeln die Fraunhofer-Forscher eine frei verfügbare, cloudbasierte grafische Software, die Kindern und Jugendlichen mit Spaß und ohne technische Hürden das Programmieren ermöglicht – von ersten Programmierschritten bis hin zur Entwicklung intelligenter LEGO MINDSTORMS Roboter mit vielerlei Sensoren und Fähigkeiten. Dabei spielt es zukünftig keine Rolle, ob man vom Computer, Tablet oder Smartphone aus auf die Plattform zugreift. Sie lässt sich einfach über den Internetbrowser aufrufen, speichert die geschriebenen Programme in der Cloud und macht aufwändige Software-Updates überflüssig. Davon profitieren besonders Schulen, da deren IT-Wartung häufig mit großem administrativem Aufwand verbunden ist und viele Einrichtungen oftmals nicht über ausreichende Mittel für leistungsstarke Rechner verfügen. Die internetbasierte Software wird es auch ermöglichen, sowohl in der Schule als auch zuhause an eigenen Programmen zu arbeiten, sie mit anderen zu teilen und sie unabhängig von Ort und Zeit gemeinsam weiterzuentwickeln. Für Lehrkräfte stehen demnächst Tutorials für die Arbeit mit Open Roberta bereit, die auf die unterschiedlichen Interessen von Mädchen und Jungen eingehen.
Der Nachwuchs von heute programmiert für den Nachwuchs von morgen
Die Open-Roberta-Software ist zur Zeit im Beta-Stadium und wird Open Source weiterentwickelt. Im nächsten Schritt beziehen die IT-Experten vom IAIS Lehrkräfte, IT- und Bildungsexperten aus dem Roberta-Netzwerk sowie Hochschulen und ihre Studierenden aktiv in die Entwicklungsarbeiten ein. »Somit stärkt das Projekt gleichzeitig die Zusammenarbeit mit Hochschulen und fördert die praktische Programmiererfahrung von Studierenden«, erläutert Wrobel. Mitte 2015 wird die Software ohne Einschränkungen für alle zugänglich sein und sich zum Beispiel um die Programmierung weiterer Robotersysteme erweitern lassen. Sowohl die Software als auch die Open-Source-Entwicklertools stehen über Fraunhofer-Server bereit. Zudem können Schülerinnen und Schüler aus ganz Deutschland über Ideenworkshops und Wettbewerbe aktiv die Open-Roberta-Programmierumgebung mitgestalten.
Im Kontext von Open Roberta führt das Fraunhofer IAIS auch seine langjährige Zusammenarbeit mit LEGO Education fort. LEGO Education stellt 160 Roberta-Baukästen für die weitere Verbreitung von Open Roberta in den Bundesländern zur Verfügung. In Zusammenarbeit mit der Initiative »Jeder kann programmieren. Start Coding« und der Initiative D21 stellen die Kooperationspartner ihr Projekt am 4. November 2014 in Berlin erstmals der Öffentlichkeit vor.
Die Initiative »Roberta – Lernen mit Robotern«
»Roberta – Lernen mit Robotern« ist ein Bildungsprogramm, das Kinder und Jugendliche bereits seit über zehn Jahren für Naturwissenschaften und Technik begeistert. Es wurde 2002 durch das IAIS und mit Förderung des BMBF ins Leben gerufen. Jährlich erreicht die Roberta-Initiative in über 800 dokumentierten Roberta-Kursen mehr als 30 000 Kinder und Jugendliche. Ein umfassendes Schulungskonzept sowie gendergerechte Lehr- und Lernmaterialien unterstützen Lehrkräfte dabei, naturwissenschaftlich-technische Themen spielerisch zu vermitteln. Regionale RobertaRegioZentren sowie zertifizierte Roberta-Teacher bilden ein europäisches Netzwerk für den Erfahrungsaustausch und die Weiterentwicklung des Roberta-Konzepts.
