Aus Raspberry Pi Geek 04/2022

Fischertechnik-Baukasten Robotics Hightech

© Kirill Makarov / 123RF.com

Wir sind die Roboter

Martin Mohr

Der neue Robotics-Hightech-Baukasten von Fischertechnik richtet sich mit seinen vielen unterschiedlichen Modellen sowohl an Einsteiger als auch an Fortgeschrittene.

Der neue Fischertechnik-Baukasten Robotics Hightech [1] besteht aus 580 Bauteilen. Sie erlauben den Aufbau von neun interessanten Robotermodellen (siehe Kasten “Übersicht Modelle”). Der Baukasten eignet sich für Kinder ab zehn Jahren, die gedruckten Bauanleitungen sowie die dazugehörenden Aufgaben liegen in leicht verständlicher Form und detailliert vor. Die Aufgaben lassen sich über das Fischertechnik E-Learning Portal [2] abrufen. Der Baukasten enthält vier Encodermotoren, die die verschiedenen Roboter antreiben. Zu jedem davon gibt es ein Omniwheel (Abbildung 1), was es erlaubt, die Robotermodelle präzise in jede Richtung zu bewegen. Wie Omniwheels funktionieren, zeigt ein Youtube-Video [3].

Abbildung 1: Mit Omniwheels lässt sich ein Fahrzeug in jede Richtung bewegen.

Abbildung 1: Mit Omniwheels lässt sich ein Fahrzeug in jede Richtung bewegen.

Übersicht Modelle

  • Fahrzeug mit vier Omniwheels und Sensoren
  • Ballroboter
  • Fußballroboter
  • Fahrzeug mit zwei Omniwheels
  • Malroboter
  • Fahrzeug mit vier Omniwheels
  • Kameramann
  • Barcode-Leser
  • Funktionsmodell

Neben den Omniwheels legt Fischertechnik dem Baukasten auch eine USB-Kamera bei. Sie dient dazu, die Grundlagen von Bildverarbeitung und Objekterkennung zu vermitteln. Ein Servomotor, um Teile der Modelle zu bewegen, gehört ebenfalls zur Ausstattung. Einige Sensoren komplettieren das Set, etwa ein Ultraschallabstandssensor zur Abstandsmessung und ein IR-Spursensor als Linienfolger. Der Baukasten enthält eine kleine Neuerung, die das Bauen wirklich vereinfacht. Es kommen neue Stecker zum Einsatz, die die Kabel pressen und nicht mehr schrauben. Das Pressen klappt wirklich gut. Damit entfällt das früher nötige Abisolieren der Leitungen ebenso wie das Festdrehen der Schrauben.

Der UVP des Baukastens liegt bei rund 550 Euro – ein stolzer Preis, der nur auf den ersten Blick überzogen wirkt. Sieht man sich im Markt um und bedenkt dabei den Funktionsumfang und die Dokumentation des Sets, stößt man in dieser Preisklasse schnell auf ähnliche Modelle, die aber nicht so robust und flexibel ausfallen. Die günstigen Robotermodelle aus China dagegen kommen oft mit einer dürftigen Anleitung und sind häufig qualitativ schlecht verarbeitet. Es gibt immer wieder Sonderangebote von Fischertechnik-Baukästen mit bis zu 30 Prozent Rabatt auf den UVP. Ein Preisvergleich lohnt sich also.

Die Qualität der Bauteile fällt, wie von Fischertechnik gewohnt, erstklassig aus. Die Teile kommen gut sortiert in einem Karton an (Abbildung 2). Beim als Lernbaukasten konzipierten Set legt Fischertechnik hohen Wert auf die Stabilität der aufgebauten Modelle. Beim Experimentieren vergisst man auch mal, einen Motor rechtzeitig abzuschalten. Bei diesem Bausatz besteht aber keine Gefahr, dass die Modelle nach einer Kollision gleich kaputtgehen.

Abbildung 2: Alle Einzelteile kommen ordentlich verpackt in einem großen Karton an.

Abbildung 2: Alle Einzelteile kommen ordentlich verpackt in einem großen Karton an.

Die Energieversorgung der Modelle erfolgt zeitgemäß mit einem wiederaufladbaren Akku, das erforderliche Ladegerät gehört zur Ausstattung. Laden Sie als Erstes den Akku auf, damit Sie nach dem Aufbau der Modelle nicht warten müssen. Das Gehirn des Robotics-Hightech-Baukastens bildet der neue TXT-4.0-Controller.

TXT-4.0-Controller

Die vierte Generation des Fischertechnik TXT-4.0-Controllers wartet mit etlichen Neuerungen auf. Dazu gehört, dass er erheblich kompakter ausfällt als der Vorgänger. Auch die Speicherkapazität erhöhten die Entwickler deutlich: Er bringt jetzt 512 MByte RAM und 4 GByte Flash-Speicher mit. Der Controller besitzt Anschlüsse für bis zu drei Servo- und vier Encodermotoren sowie zwei USB-Ports. Über einen der beiden lässt er sich mit dem PC verbinden, an den zweiten kommt eine Kamera zur Objekterkennung.

Mit dem eingebauten Mikrofon erkennt der Controller Sprachkommandos, über die sich die Modelle steuern lassen. Darüber hinaus verfügt er über einen eingebauten Lautsprecher sowie einen I2C-Bus, an den man viele verschiedene Sensoren anschließen kann. Falls nötig, erlaubt der Controller auch eine unkomplizierte Firmware-Aktualisierung via Internet. Planen Sie den Bau größerer Modelle, lassen sich bis zu neun TXT-4.0-Controller miteinander koppeln.

Die Anleitung zum Controller finden Sie auf der Webseite von Fischertechnik [4]. Vor allem für unerfahrene Anwender ist es durchaus sinnvoll, sie durchzulesen. Zum Programmieren des Controllers kommt die App ROBO Pro Coding zum Einsatz.

ROBO Pro Coding

Die Modelle des Baukastens erwecken Sie mit der App ROBO Pro Coding zum Leben. Auf der Homepage [5] steht ein Installationspaket für Linux bereit. Anwender von Android, Apple und Windows laden die Software aus den entsprechenden Stores herunter. Der TXT-4.0-Controller lässt sich rein grafisch mit der Sprache Blocky programmieren, alternativ greifen erfahrenere Anwender auf Python zurück.

Das Erstellen von Programmen gestaltet sich in Blocky kinderleicht. Um ein neues Projekt zu starten, klicken Sie auf das Hamburger-Menü und wählen daraus Projekt | Neu. Im nächsten Fenster vergeben Sie einen Namen und aktivieren die gewünschte Programmart. Für den Anfang empfiehlt sich hier die grafische Programmierung.

Danach beginnen Sie damit, die verschiedenen Kommandoblöcke zu einem fertigen Programm zusammenzuklicken. Blocky-Programme erinnern ein wenig an Struktogramme, wie sie in der Informatik zum Einsatz kommen, um Programmabläufe leicht verständlich grafisch darzustellen. Abbildung 3 zeigt die Programmierumgebung mit einem einfachen Beispielprogramm. Das Programm lässt eine LED im Sekundentakt blinken. In der Mitte befindet sich der grafische Programmcode, auf der rechten Seite der Projektbaum, in dem Sie auch in die Konfigurationsansicht wechseln.

Abbildung 3: Die App ROBO Pro Coding erlaubt es, Kommandoblöcke beliebig zu kombinieren.

Abbildung 3: Die App ROBO Pro Coding erlaubt es, Kommandoblöcke beliebig zu kombinieren.

ROBO Pro Coding zeigt abhängig von der Lernstufe unterschiedliche Funktionen an. Nach dem Start befindet sich die Software in der Lernstufe 1. Wundern Sie sich daher nicht, dass sie kaum Blöcke zeigt. Stufe 3 entspricht dem vollen Funktionsumfang.

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