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Thema: Lego Mindstorms EV3 - interessant für das Roboternetz ?

Hybrid-Darstellung

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  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von White_Fox
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    1.473
    Zu meinen Erfahrungen mit dem Legozeugs:
    Ich hatte früher, zu Schulzeiten, ein Wahlpflichtfach "Roboterbaulabor". Da haben wir mit dem RCX-Kasten und reichlich Zubehör rumgebastelt.
    Damals war ich vllt 15, hatte noch null Ahnung von Elektronik, Digitaltechnik und prorammieren konnte ich auch noch nicht.

    Mit diesen Vorrausetzungen hat mir das echt Freude gemacht. Wenn mein Höchstes damals auch nur ein Roboter mit Kettenantrieb war, der irgendwo hin fuhr und bei Kontakt mit einem Hindernis einfach zurückfuhr, irgendwohin gedreht hat und dann geradeaus weitergefahren ist. Die Weiterentwicklung konnte dann einer Linie folgen. Andererseits hatten wir nur 2x45min Zeit pro woche, und ich mußte mir den Kasten mit zwei total demotivierten Mitschülern teilen-die Software habe ich dann selber außerhalb der Schule geschrieben.


    Ich muß ebenfalls sagen, die Lego-Kästen werden definitiv zu Unrecht belächelt. Den Kettenantrieb in meinem Beispiel hatte ich in einer Stunde fertig. Da war noch ein anständiges Getriebe für jede Kette mit drin damit der Roboter es auch einigermaßen bergauf geschafft hat. Das Ganze selber zu konstruieren wäre sau aufwendig, und ob es dann auch mit der gleichen Präzision funktionieren würde (wobei man die Anforderungen an Lego da natürlich auch nicht zu hoch schrauben sollte) ist eine andere Frage.
    Allzumal die materiellen Bedingungen eines Selbstbaus auch nicht ohne sind (Werkstatt, Werkzeuge wie Tischbohrmaschine, evt. auch Drehe und Fräse, usw.).
    Das Argument von Rabenauge, dass die Teile ordentlich Zaster kosten, kann ich nur bestätigen. Die Qualität ist fraglos gut, kostet aber eben entsprechend.

    ABER: Würde ich meinen Lego-Roboter von damals heute ohne Lego in ähnlicher Weise nachbauen, mit Getriebe, Kettenantrieb, usw. könnte ich mir dafür vermutlich mindestens einen Lego-Kasten mit etwas Zubehör dafür leisten. Dafür muß ich mit dem Lego-Kasten nicht mit meiner lieben Freundin die Zeiten ausschachern, ob ich in unserem Schlafzimmer Späne machen darf. Löten krieg ich ja ab und zu noch durch, aber wie ich die Produktion von Metall/Kunststoffspänen aushandeln sollte weiß ich nicht.
    Und das Problem wird wohl auch so manch anderer Vater haben, der sich für Sohnemann Zeit nehmen will.

    Und gestandene Ingenieursprogramme wie Matlab oder LabVIEW (wo eine einzelne Lizenz mehrere tausend Tacken kostet) sind mittlerweile auch in der Lage, die NXT-Bausteine zu programmieren. Damit ist zumindest der NXT definitiv kein einfaches Spielzeug mehr. (Auch wenn Rabenauge dazu ja schon ausführlich geschrieben hat.) Nicht-Eingeweihte mögen Lego zwar belächeln, aber lächerlich ist es deshalb noch lange nicht.


    Und um auch mal abseits der technischen Dinge zu argumentieren:
    Lego ist meiner Meinung nach noch eines der wenigen "guten" Spielzeuge. Zu Zeiten, wo Playstation und Wii usw. noch nicht so weit verbreitet bzw noch gar nicht da waren gab es z.B. die Metallbaukästen von TRIX. Auch allgemein war der Anteil von Spielzeug, welches kreatives Schaffen und handwerkliche Fähigkeiten förderte, früher weitaus höher als heute. Ich persönlich finde das ziemlich schade, da sehr viel Spielzeug heutzutage die Kinder/Jugend mehr oder weniger dumm lässt. Die geistige Reife bleibt damit halt auf der Strecke.
    Ich will damit jetzt keine Diskussion über pädagogisch wertvolles/wertloses Spielzeug entfachen, würde es aber begrüßen, wenn wir ein m.M.n. gutes Spielzeug auf diese Weise unterstützen würden, in dem es in diesem Forum zumindest willkommen ist und auch entsprechend angesehen wird.
    Geändert von White_Fox (02.10.2014 um 15:10 Uhr)

  2. #2
    Tcm0
    Gast
    Schon mal vorab, ich beschäftige mich relativ mit dem Lego Mindstorms und entsprechend enthusiastisch bin ich auch.
    Da die bisherigen Schreiber eher auf den RCX eingegangen sind, werde ich mich an den neueren Systemen orientieren (übrigens kam der RCX vor dem Mindstorms Droid Developer-Kit). Der NXT ist der Nachfolger des RCX und der EV3 der Nachfolger des NXTs. Dabei gab es aber immer mal wieder kleinere Zwischengenerationen, die ich nicht empfehle.
    Oberflächlich mag der Mindstorms eher für Kinder aussehen. Er hat "coole Farben", ein "cooles Design" und eine Bildchensoftware zum Programmieren (die auf LabView basiert). Die Kabel sind nicht mit anderen Systemen kompatibel und die Sensoren usw. sind alle schon vorgefertigt. Tasten, Lautsprecher, Bluetooth Modul, USB Anschlüsse usw. sind schon integriert und können nicht falsch angeschlossen werden.

    Allerdings sind NXT und EV3 open-source. Das heißt, dass jeder in die Dokumentation und in die Firmware gucken kann. Es gibt z.B. ein Hardware Developerkit, in dem die Pinbelegung der Sensoren und Motoren steht. NXT und EV3 Kabel haben nämlich 5 Adern, die sowohl analoge Messungen, als auch Kommunikation über I2C und beim EV3 UART zulassen. Ich habe zum Beispiel schon einen Arduino Uno als Anschlusserweiterung an den EV3 und NXT angeschlossen (http://de.tinypic.com/view.php?pic=2...8#.VC3fr_l_vHs und http://de.tinypic.com/view.php?pic=2...8#.VC3fnvl_vHs).
    Es gibt zahlreiche Anwendungserweiterungen, die es einem einfach machen, den EV3 und den NXT über das Visual Studio fernzusteuern. Damit kann der Roboter als "Sensor-und Motorschnittstelle" für den Computer agieren. Besonders empfehlen kann ich dabei die MonoBrick Communication Library: http://www.monobrick.dk/.
    Wenn man die Programme direkt auf dem EV3 laufen lassen möchte ist das auch kein Problem. Es gibt bereits zahlreiche alternative Firmwares, die von einer MicroSD Karte gebootet werden können und einem erlauben, den EV3 in textbasierenden Programmiersprachen wie Java (LeJOS: http://www.lejos.org/) und C# (MonoBrick Firmware) zu programmieren. Es gibt inzwischen sogar eine Debian Distribution mit dem Namen EV3DEV, die selbstständig auf dem EV3 läuft.
    Den NXT kann man auch in Java (LeJOS NXJ), C (NXC) und sogar Lua programmieren. Für LeJOS NXJ muss allerdings eine neue Firmware auf den NXT geladen werden.
    Um den EV3 mit dem Internet zu verbinden (oder unter EV3DEV eine Tastatur zu verwenden) hat der EV3 einen USB-Host-Anschluss. Es werden jedoch nicht alle W-Lan Adapter von allen Firmwares unterstützt.
    Für den NXT gibt es übrigens auch Metallbaukästen (Tetrix und Matrix). Die sind allerdings noch teurer als der Mindstorms ohnehin schon ist. Für fast alle Projekte sollte allerdings das Plastik ausreichen.

    Kritiker des EV3s finden das Prinzip, MicroSD Karten für Firmwares zu verwenden, zu umständlich. Außerdem verlangen sie noch nach einer "einfachen" Art, den EV3 zu programmieren. Für die Programmierung mit C# benötigt man zum Beispiel das "überladene" Visual Studio mit einer Template oder das Xamarin Studio mit einem Plugin.

    Um wieder zum Roboternetz zurückzukommen:
    Inzwischen gibt es viele Möglichkeiten, NXT und EV3 in einem Roboternetz zu verwenden. Ein interessantes Projekt in die Richtung ist übrigens http://siouxnetontrack.wordpress.com/. Der NXT hat eine Bluetooth und eine USB Schnittstelle (und über langsame Sensoren auch Wifi usw.). Der EV3 hat einen Infrarotsensor, der Befehle von einer Fernbedienung empfangen kann (das Protokoll ist frei verfügbar) und er kann das Signal orten. Außerdem hat er einen USB Slave Anschluss damit man ihn an den Computer anschließen kann, auch Bluetooth (aber inkompatibel mit dem NXT) und wie schon erwähnt kann man über USB Wifi Dongles und USB zu LAN Adapter anschließen. Ganz interessant ist hierbei sicherlich auch der Daisy-Chaining Modus, mit dem man bis zu 4 EV3s über USB miteinander verbinden kann und dadurch vom Master auf die I/O Ports aller anderen EV3s zugreifen kann.

  3. #3
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    Hallo,

    ich habe in meiner Kindheit auch mit RCX angefangen die ersten Roboter zu bauen. Sicher sind die Lego-Bausätze teuer, aber sie bieten den großen Vorteil, dass Kinder auch ohne Hilfe der Eltern bereits eigene Ideen umsetzen können. Ich hätte nie im Leben meine Modelle ohne Lego bauen können. Mir hätte einfach das Material (Zahnräder, Achsen, Reifen, ...) in diesem großen Umfang wie bei Lego gefehlt. Ich finde Lego als eines der besten Spielzeuge die es gibt. Ohne Mindstorms wäre ich vermutlich nicht so auf Robotik abgefahren.

    lg
    Florian

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von White_Fox
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    Man sollte, wenn man schon über die Möglichkeiten von Lego sinniert, auch das Pneumatiksystem nicht vergessen.

    Ich weiß zwar nicht inwieweit es elektrische Ventile dafür gibt, aber mit etwas Geschick ließe sich sowas mit Sicherheit konstruieren (auch wenn man einen Motor dafür verwenden müsste). Da ist man vom technischen Aspekt her schon sehr weit vorn, finde ich.

  5. #5
    Tcm0
    Gast
    Bezüglich Pneumatik hat der Nutzer Sariel einen interessanten Schalter gebaut: http://sariel.pl/2008/12/pneumatic-autovalve/
    Neben dem Schalter kann fast alles weitere, zum Beispiel eine Pumpe, angetrieben werden. Die Pneumatik ist allerdings sehr teuer.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von HeXPloreR
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    Außerdem kann man damit so schöne Dinge "relativ schnell" aufbauen ... auch wenn hier ein Smartphone die Regie übernimmt und es noch ein NXT ist
    >>> Der Rubik's Cube Solver (Youtube)

    Geändert von Frank (08.10.2014 um 18:25 Uhr)

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von White_Fox
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    Das mit dem Würfel find ich ja abgefahren.

    Mich würde ja mal interessieren was die Forenleitung zu den bisherigen Berichten sagt...

  8. #8
    Administrator Robotik Visionär Avatar von Frank
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    1
    Moin
    meine letzten Lego-Erfahrungen liegen schon etwas zurück, ich hatte mit Lego immer noch die schönen Bauklötze verbunden und die nachfolgenden Entwicklungen kaum verfolgt.
    Ich bin bislang überrascht was man alles mit Mindstorms anfangen kann und wie flexibel das System offenbar ist. Wobei ich aber jetzt noch nicht genau weiß wie groß der Aufwand und die Kosten für die jeweiligen Beispielprojekte in der Praxis ist. Zu letzterem wären noch ein paar Praxisberichte wünschenswert.

    Aber mir scheint das Thema bislang schon interessant, zumal der Schwerpunkt ja hier wohl auch der mechanische Aufbau ist. Gerade beim mechanischen Aufbau gibt es für Einsteiger/Schüler/Studenten die gewöhnlich keinen Maschinenpark im Keller haben, ja ansonsten wenig Möglichkeiten konstruktiv zu werden, insbesondere wenn eine gewisse Präzision erforderlich ist.

    Bei der Gelegenheit erinnere ich mich das Fischertechnik damals in diesem Segment auch gutes geleistet hat. Aber auch da bin ich nicht auf dem laufenden und weiß nicht genau was die heute anbieten bzw. ob das eine Alternative ist.
    Mit bestem Gruß
    Frank

    Admin Roboternetz.de - RN-Wissen.de - Elektronik-Blog
    Überzeugter und begeisterter Elektroauto Fahrer seit 2018

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