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Lego EV3 Lego Mindstorms ist kein Kinderspielzeug

Mit Lego lassen sich auch programmierbare Roboter bauen. Nun wurde Mindstorms neu aufgelegt. Der Baukasten ist so komplex, dass es Bücher braucht, um ihn zu verstehen.

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Lego Mindstorms EV3 - Alles anderes als ein Kinderspielzeug Quelle: AP

Lego ist Kinderkram? Seit inzwischen fünfzehn Jahren beweist der zweitgrößte Spielwarenhersteller der Welt mit seiner Serie namens Mindstorms das Gegenteil. Mindstorms ist ein Computer, um den herum sich Motoren, Sensoren und vor allem Legosteine stecken lassen. So wie die Plastikklötzchen wird auch die Software dazu zusammengebaut – Module, die beliebig aneinander passen. Zusammen ergibt das programmierbare Roboter.

Gerade ist die dritte Generation erschienen. Nach RCX und NXT heißt der Computer-Baustein dieses Mal EV3. Das steht für Evolution, lässt sich aber auch wie Eve lesen, Englisch für Eva. Kaum ein Zufall: Das EVA-Prinzip ist ein grundlegendes Konzept der Informatik.

Warum die Lego-Männchen immer böser gucken
Dieser Lego-Hulk hat ziemlich miese Laune - und damit ist er nicht alleine. Laut einer Studie ist die Spielzeugwelt von Lego brutaler geworden. Wissenschaftler der University of Canterbury im neuseeländischen Christchurch sind zu dem Ergebnis gekommen, dass die Lego-Figuren heute deutlich aggressiver seien als in den 1970er Jahren. Quelle: dpa
Vor allem in den Fantasieserien wird gekämpft und gerettet. In der Ninjago-Welt muss das Land vor dunklen Kräften beschützt werden. Superhelden wie Batman, Spiderman und Wonder Woman duellieren sich mit Bösewichten, in der Star-Wars-Serie kämpfen die guten Jedis gegen die dunkle Seite der Macht. Quelle: dapd
„30 Prozent aller Lego-Sets enthalten eine Art von Waffe“, so das Ergebnis der Studie. In den 1990er-Jahren seien sie noch Attribute für Piraten oder Ritter gewesen. Seit der Einführung der Star-Wars-Serie 1999 seien immer neue dazu gekommen. Auch die Präsentation der Figuren in den Katalogen sei brutaler geworden. Quelle: dpa
Lego weist die Kritik zurück. „Wir sind nicht der Meinung, dass unsere Produkte zu Gewalt auffordern“, sagte Kathrine Bisgaard Vase, die Sprecherin des Konzerns im dänischen Billund. In einigen Legowelten gehe es um Konflikte, und die seien Teil des Alltags der Kinder. Außerdem finde man diese Waffen nur in den Fantasiewelten von Lego. In der alltagsorientierten Serie Lego City trage nicht einmal der Polizist eine Pistole. Beide Serien, Lego City und Ninjago, waren im vergangenen Jahr unter den Top Fünf der Verkäufe. Quelle: dpa
Außerdem finde man diese Waffen nur in den Fantasiewelten von Lego. In der alltagsorientierten Serie Lego City trage nicht einmal der Polizist eine Pistole. Beide Serien, Lego City und Ninjago, waren im vergangenen Jahr unter den Top Fünf der Verkäufe. Welche Auswirkungen Gewalt in Videofilmen und Spielzeugen auf Kinder hat, wollen die neuseeländischen Wissenschaftler nicht bewerten. Sie kommen dennoch zu dem Schluss: „Lego-Produkte sind nicht mehr so unschuldig, wie sie einmal waren.“ Quelle: obs

Mindstorms entwickelten die Lego-Designer Ende der neunziger Jahre eigentlich für Schulen, um Kindern die Grundlagen der Robotik und der Programmierung näher zu bringen. Es wird aber auch in einer Jedermann-Version verkauft. Die neue enthält neben 500 Legosteinen drei Motoren, einen Farb- und Licht-Sensor, einen Berührungs- und einen Infrarotsensor. Das sind etwas weniger Sensoren und Motoren als in der Schulversion, davon abgesehen kann sie aber das gleiche.

Ein Lego-Roboter, dessen Programme aus einfachen Bausteinen bestehen, die beliebig hin- und hergeschoben werden können? Klingt großartig. Doch wer keine Erfahrung mit dem Vorgängermodell NXT oder NXT 2.0 hat, sollte nicht davon ausgehen, mit EV3 sofort Spaß zu haben, oder gar Haus und Hof automatisieren zu können. Ohne Handbuch und intensive Lektüre bewegt sich EV3 kein Stück.

Intuitiv bedienbar? Ja. Verständlich? Nein

Sein Zentralrechner heißt Brick, ist ein weiß-grauer Kasten mit sechs Tasten und einem monochromen Bildschirm ohne Hintergrundbeleuchtung. Ist er mit sechs Batterien bestückt und hochgefahren, was ungefähr dreißig Sekunden dauert, bietet er ein Menü mit vier Ordnern. Bis dahin ist es leicht und auch in den Ordnern lässt sich problemlos stöbern.

Lego auf einen Blick

Im ersten Ordner liegen die fertigen Programme, um sie zu starten und auszuführen, im zweiten alle gespeicherten Programme. Im dritten werden Programme zusammengebaut, im vierten gibt es Einstellungen für Lautstärke, Bluetooth oder WLAN. Mit den sechs Tasten lässt sich der Brick theoretisch programmieren. Im entsprechenden Menü Nummer drei gibt es eine Liste mit Symbolen, jedes steht für einen bestimmten Steuerbefehl.

Die Programmbausteine zusammenzustellen, ist kein Problem. Wie das mit den grauen Tasten an dem Brick geht, erklärt sich auch noch fast von selbst. Lego verspricht, die Programmieroberfläche sei "intuitiv bedienbar" und das stimmt. Allerdings ist dann ziemlich schnell Schluss. Zu erahnen, was die einzelnen Befehle wirklich auslösen, ist alles andere als intuitiv. Die Programmsymbole sind kryptisch, die Einstellungsmöglichkeiten komplex.

Beeindruckende Zahl der Möglichkeiten

Die Verkaufsschlager von Lego
LEGO Ninjago Spinner Wave 1 Artikel  (2011) Quelle: Pressebild
LEGO Star Wars 7929 Quelle: Pressebild
LEGO Technic Raupenbagger 8043 Quelle: Pressebild
LEGO® Technic Unimog 8110 Quelle: Pressebild
LEGO® Star Wars Battlepacks 7913 /7914 Quelle: Pressebild

Also eine Bedienungsanleitung. Mitgeliefert wird keine, vor allem nicht für Neulinge. Ohnehin muss zunächst auf Lego.com die Software heruntergeladen werden. Die ist für den Mac 584 Megabyte und für Windows 595 Megabyte groß. Ziemlich groß also. Das eigentliche Handbuch frisst noch einmal acht Megabyte. Darin sind allgemeine Dinge wie die Bedienung des Bricks und die Funktion der Sensoren erklärt. Die ausführliche Anleitung steht im Hilfemenü der Software.

Jeder Programmbaustein kann konfiguriert werden

Dort findet sich auch der wichtigste Teil des Pakets, die Oberfläche, auf der eigene Programme geschrieben, beziehungsweise zusammengesteckt werden können. Im Brick selbst gibt es bereits 17 Programmblöcke, mit denen Funktionen programmiert werden können. In der Software für den Rechner sind es sogar mehr als 30. Letztere ist auch deutlich übersichtlicher und empfiehlt sich, um Programme zu schreiben. Das Menü im Brick ist dafür eher umständlich.

Am Computer geht das Zusammenschieben der einzelnen Softwareteile problemlos: Infrarotsensor, Schalter, Motor-, Klangbaustein - alle Teile können beliebig sortiert und hintereinander gesteckt werden. Wird das Programm dann per Kabel oder USB-Stick auf den Brick übertragen und gestartet, fährt der Roboter los.

Vorausgesetzt, alle Parameter in den Programmodulen sind richtig eingestellt. Denn hier wird es kompliziert. Nahezu jeder der Softwarebausteine kann einzeln konfiguriert werden. Soll der Motor zehn Sekunden lang fahren oder nach zehn Umdrehungen halten? Soll der Sensor zwei Werte miteinander vergleichen und wenn ja, welche? Soll die obere Grenze des Zufallsmoduls bei dreißig oder vierzig liegen? Und wo die untere? Und was sagen diese Werte eigentlich aus? Soll der Schalter nur unter bestimmten Bedingungen angehen? Das sind Fragen, mit denen sich der ambitionierte Mindstorms-Bastler einen ganzen Abend lang beschäftigen kann.

Eine aktive Entwicklercommunity gibt es gratis dazu

Die Zahl der Möglichkeiten ist beeindruckend und schnell frustrierend. Für die fünf vorgefertigten Modelle gibt es Schritt-für-Schritt-Anleitungen, um deren Programme selbst zu schreiben. Alles wird dabei erklärt, jede Einstellung, jede Schleife. Einfach ist es trotzdem nicht. Wird irgendwo auch nur ein Wert vergessen oder falsch eingestellt, bewegt sich nichts.

Wer damit spielen - oder besser, sich damit beschäftigen will, sollte sich ernsthaft mit der Programmierung auseinandersetzen. Roboter zu bauen erfordert zwei komplexe Denkvorgänge, daran kann auch Lego nichts ändern: Sich vorstellen können, welche Motoren welchen Arm wie bewegen und was damit erreicht werden kann; und sich zu überlegen, wie eine Software aussehen muss, die die Motoren dazu überredet, das im richtigen Moment und in der richtigen Reihenfolge auch zu tun.

Vorrangig kein Spielzeug

Klötzchen, aus denen Kinderträume gebaut werden
Es sind noch einmal 18 Legosteine mehr geworden: 2007, beim 75-jährigen Jubiläum des dänischen Spielzeugherstellers, besaß jeder Mensch im Durchschnitt 62 Legosteine. Zum 80-jährigen Jubiläum sind es schon 80 Legosteine. Jeder Mensch in jedem Alter auf der ganzen Welt wohlgemerkt besitzt statistisch gesehenen so viel Legosteine - die kleinen bunten Kunststoffquader sind längst nicht mehr nur ein Kinderspiel, sondern werden auch von Erwachsenen wieder für sich entdeckt. Quelle: Lego
Die Geschichte des nach Umsatz heute drittgrößten Spielzeugherstellers der Welt ist die Geschichte eines einfachen Tischlers, der sich auch von Widrigkeiten des Lebens nicht vom Kurs abbringen ließ. Ole Kirk Christiansen kam 1891 in der damals bitterarmen Region Jütland zur Welt. 1916 machte er sich als Schreiner und Tischler selbstständig, 1924 brannte seine erste Werkstatt mitsamt seinem Haus ab, nachdem zwei seiner vier Söhne mit Feuer gespielt hatten. Quelle: Lego
Christiansen baute acht Jahre später eine neue Werkstatt auf und gründete am 10. August 1932 in Billund seine Fertigung von Bügelbrettern, Stühlen und Holzspielzeug. Die Umstände für die Geburtsstunde des Unternehmens hätten nicht ungünstiger sein können: Nur gut einen Monat danach starb Christiansens Frau, obendrein brach die Weltwirtschaftskrise ein. Doch der Tischler zeigte sich zäh. Er holte seinen gerade zwölf Jahre alten Sohn Godtfred Kirk in die Firma. Zwei Jahre später erfand er den heutigen Namen. Es ist eine Kurzform von Leg godt, was übersetzt Spiel gut heißt. Quelle: Lego
Der alte Christiansen legte die Basis des Unternehmens, sein junger Sohn war der begnadte Tüftler für die Weiterentwicklung. 1935 entwickelt Lego das erste Konstruktionsspielzeug, bald hing das Familienmotto „Nur das Beste ist gut genug“ auf einem Holzschild in der Werkstatt. Den Durchbruch schaffte die Familie mit der Abkehr vom bisherigen Material Holz. Direkt nach Ende des Zweiten Weltkriegs schaffte Lego als erste Firma in Dänemark eine Kunststoff-Spritzgussmaschine an und begann mit dem Material zu experimentieren. Quelle: Lego
Zu den ersten durch die Maschine möglich gewordenen Neuerfindungen gehörten die so bezeichneten sich „automatisch verbindenden Steine“, ein Vorläufer der heutigen Legosteine. Sie hatten vier und acht Noppen und wurden nur in Dänemark angeboten. 1954 lernte Godtfred Kirk bei einer Schiffsreise nach Großbritannien einen Einkäufer kennen, der der Meinung war, dass es Spielzeug an System fehlt. Es wurde ein wegweisendes Gespräch: Der nun voll in die Unternehmensführung integrierte Junior entwickelte die Idee für das Lego-System. Quelle: Lego
1955 gab es im Lego System 28 verschiedene Baukästen. Als Christiansen diese auf der Nürnberger Spielwarenmesse vorstellte, gab es allerdings ein vernichtendes Echo. Für den deutschen Markt sei Lego vollkommen ungeeignet. Dennoch setzte Lego voll auf Expansionskurs und gründete 1956 seine erste Auslandsfiliale in Hohenwestedt in Schleswig-Holstein. Quelle: Lego
Technisch wurde das Jahr 1958 das entscheidende: Denn bislang hielten die Ur-Legosteine nur mäßig zusammen. Doch in diesem Jahr patentierte Lego die Fortentwicklung der Steine, die seitdem außer Noppen an der Oberseite auch Röhren in der Unterseite haben und stabil zusammenhalten. Quelle: Lego

Was gleichzeitig bedeutet, dass Mindstorms der Idee Lego tatsächlich eine völlig neue Dimension hinzufügt. Normalerweise geht es darum, sich ein Modell auszudenken und solange Plastikteile zusammenzustecken, bis das Erträumte vor einem steht. Das allein kann Menschen Jahre beschäftigen: beispielsweise, wenn sie den Kölner Dom im Legomaßstab nachbauen.

Wem das noch nicht Herausforderung genug ist, der kann sich Mindstorms zulegen. Damit sind dann zwar optisch vielleicht nicht so grandiose, dafür aber sehr viel nützlichere Modelle möglich. Hier beispielsweise löst ein EV3 einen Rubic Zauberwürfel und sortiert ihn aus jeder beliebigen Verwürfelung wieder in den Auslieferungszustand zurück.

Über den Nutzen lässt sich streiten, aber es zeigt die Möglichkeiten. Der Farbsensor erkennt zuerst die Position der einzelnen Felder auf dem Würfel, der ARM-Prozessor im Brick berechnet dann die notwendigen Züge, die Motoren erledigen schließlich die Sortierung. Programmiert wurde der Roboter allerdings nicht mit der legoeigenen bausteinartigen Software. David Gilday hat das Programm dazu in C++ geschrieben – was nur beweist, dass sich der Brick hacken lässt. Er basiert auf Linux, einem offenen Betriebssystem.

Einen etwas praktischeren Ansatz wählte Peter Purgathofer, Professor der Wiener TU. Er nutzte Mindstorms um zu zeigen, dass jeder Kopierschutz umgangen werden kann, auch der von einem Kindle E-Book-Reader. Sein Lego-Roboter hält einen Kindle und blättert durch dessen Seiten, während eine Kamera sie abfotografiert und ein Computer die Buchstaben in den Bildern erkennt und wieder in ein E-Book umwandelt.

Auch eine formschöne Digitaluhr lässt sich damit bauen. Ziemlich vielseitig also. Außerdem gibt es noch eine App, um seine Roboter via Smartphone oder Tablet zu steuern. Diese Software ist ebenfalls riesig. Ist sie installiert, können verschiedene Steuerbausteine auf einer Oberfläche angeordnet werden. Das Gerät verbindet sich via Bluetooth mit dem Brick im Roboter. Über die App ist es auch möglich, die Modelle mit gesprochenen Befehlen zu lenken.

Mindstorms ist also nicht vorrangig zum Spielen gedacht. Ingenieure nutzen es, um schnell Lösungen für Probleme zu finden. Für ein Spielzeug wäre es auch ziemlich teuer. Der Basiskasten Robotik von EV3 kostet 350 Euro. Wer Spaß daran hat, will schnell mehr. Im normalen Legoladen gibt es die Teile dafür nicht und auch noch nicht auf der deutschen Legowebsite. Kaufen kann man das Zubehör derzeit nur auf der Website von Lego Education. Dort muss man für die Sensoren und Motoren dann zwischen 25 und 45 Euro bezahlen, für den programmierbaren Brick gar 240 Euro.

Adult Fans Of Lego

Die größten Spielzeughersteller der Welt
Der weltgrößte Spielzeugproduzent und Barbie-Hersteller Mattel ist auch auf dem deutschen Spielwarenmarkt die Nummer eins. Seit mehr als 50 Jahren ist es die hohe Nachfrage nach Barbie-Puppen, die die Geschäfte des kalifornischen Unternehmens ankurbelt. Im vergangenen Quartal setzte Mattel etwa zwei Milliarden Dollar um. Quelle: dapd
Hätten Sie's gewusst? Jeder Mensch besitzt - rein statistisch - 75 Legosteine. Allein die im Jahr 2010 verkauften Legosteine würden ein Gebäude von 5000 Quadratmetern Grundfläche mit einer Höhe von 52 Stockwerken ergeben. Mit der Produktion von 381 Millionen kleiner Reifen ist der dänische Spielwarenriese Lego auch einer der größten Reifenhersteller der Welt. 2010 machte das Unternehmen einen Umsatz von umgerechnet 2,15 Milliarden Euro und einen Nettogewinn von 500 Millionen Euro. Quelle: dpa
Komplett mit Gardinen und Dachaufbau: Mit einer Reihe von Automodellen wie dem VW-Bulli zielt der Konzern auch auf die erwachsene Zielgruppe. Der rote Kultwagen T1 aus dem Jahre 1962 kostet knapp 100 Euro und besteht aus genau 1322 Teilen. Lego hat auch einen Unimog mit über 2000 Teilen und pneumatisch betriebenem Kran sowie zahlreiche andere Technik-Produkte erfolgreich auf den Markt gebracht. Allein vom 190 Euro teuren Unimog verkaufte der Konzern in Deutschland bislang rund 60.000 Exemplare. Quelle: Lego
Der US-Konzern Hasbro, zu dem Marken wie Parker, Play-Doh und Monopoly gehören, kommt in Deutschland auf einen Marktanteil von etwa neun Prozent und zählt mit Mattel und Lego zu den größten Playern auf dem Spielzeugmarkt. Nach vorläufigen Berechnungen kommt der Konzern für 2011 auf einen Umsatz von etwa 4,35 Milliarden Dollar. Quelle: gms
Die Simba-Dickie-Group: 2011 hatte der international operierende Spielwarenhersteller seinen Umsatz um neun Prozent auf 620 Millionen Euro gesteigert. Er wuchs damit stärker als die Branche und hat auf dem deutschen Spielwarenmarkt einen Marktanteil von 7,6 Prozent. Quelle: dapd
Zu dem Bobby-Car-Hersteller gehört auch die traditionsreiche Spielzeugmarke Schuco, die in diesem Jahr 100 wird. Quelle: dpa
Die größte deutsche Spielwarenmarke Playmobil stellt seine Männchen seit 40 Jahren auf Malta her - bis Ende 2011 etwa 2,4 Milliarden. Weil der Umsatz 2011 erstmals seit Jahren stagnierte, geht der Konzern jetzt in die Vollen: 2012 sollen mehr als 80 Millionen Euro in neue Maschinen, Formen und Gebäude gesteckt werden. Das sind rund 15 Prozent vom Umsatz der Gruppe aus dem fränkischen Zirndorf. Mit einem Umsatz von 559 Millionen Euro gehört das Unternehmen in der zersplitterten Spielwarenbranche zu den größten Anbietern. Quelle: dpa

Interaktivität kostet. Dafür bekommt der Käufer eine ziemlich umtriebige Gemeinschaft gratis dazu. Lego ist längst nicht mehr nur in Kinderhand. Die AFOL, wie sie sich selber nennen, die Adult Fans Of Lego, stellen einen großen, stetig wachsenden Teil der Nutzer. Naturgemäß sind sie bei Mindstorms gut vertreten.


Lego nutzt diese Fanbasis schon lange und lässt sich von seinen Kunden neue Modelle entwickeln. Bei den bunten Steinen geschieht das inzwischen auf einer professionellen, von Lego zur Verfügung gestellten Plattform namens Cuuso. Wer will, kann dort sein selbst gebautes Muster einstellen und andere darüber abstimmen lassen. Bekommt es zehntausend positive Bewertungen, schaut Lego es sich an und überlegt, ob es in das offizielle Programm aufgenommen wird. Zuletzt schaffte das ein Nachbau des DeLorean aus dem Film Zurück in die Zukunft.

Auch bei Mindstorms dürfen Fans mitentwickeln. Neben den fünf von Lego gebauten Modellen für EV3 gibt es zwölf, die ein "Expert Panel" beigesteuert hat. Die Mitglieder wurden von Lego handverlesen. Sie haben bereits erste Bücher über weitere Modelle und Programme für das Legoset geschrieben.

Gadgets



Das ist auch nötig. Wie es im Werbetext für das Buch heißt: "Ohne die Hilfe eines Auskenners kann es monatelanges Experimentieren brauchen, um den Umgang mit den vielen Mechanismen und Programmierungsmöglichkeiten zu erlernen." Kinderspielzeug? Nicht wirklich.

Dieser Artikel ist zuerst auf zeit.de erschienen.

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