Lego-Maschinen

**White_Fox** · 11.02.2015, 21:49

Unglaublich, was manche aus diesen bunten Plastiksteinchen zaubern...

Man beachte besonders das letzte Maschinchen.

- - - Aktualisiert - - -

https://www.youtube.com/watch?v=7I132cj4Hvs

Enorm, was manche an Lego haben...
https://www.youtube.com/watch?v=hV9Wo10S2ys

HaWe · 18.02.2015, 08:56

so etwas wie das hier ist eigentlich eher die Stärke von Lego Mindstorms Robotern, sowohl remote-controlled als auch autonom, sowohl was die Funktionalität als auch die Stabilität als auch das Design angeht:

https://www.youtube.com/watch?v=HGsgyWqsWuw

**weezy** · 18.02.2015, 13:56

Das ist wirklich cool. Da bekommen ich richtig Lust, mir mal wieder ein paar Legosteine zuzulegen.

**Geistesblitz** · 18.02.2015, 14:33

@HaWe: Stabilität naja, das Lego ist an sich ziemlich weich, außerdem haben die Getriebe unglaublich viel Spiel. Sieht man auch an dem Roboterarm, der wackelt ganz schön rum, obwohl die Programmierung ziemlich gut aussieht. Gerade bei sowas wie Roboterarmen will man ja, dass sie steif sind und präzise Antriebe haben, damit sie auch genau arbeiten. Als Demoobjekt aber sicherlich nicht verkehrt. Ich hatte auch mal einen halben Arm mit Mindstorms gebaut (nur die drei Hauptachsen), allerdings hab ich da die Lust verloren, weil es einfach zu wacklig war für meinen Geschmack. Hab sogar noch ein Video davon:

HaWe · 18.02.2015, 15:15

Du vergisst offenbar, was hier vor uns haben:
es ist kein Industrieroboter für professionellen Einsatz, sondern ein Plastik-Kinder-Bau-und Konstruktions-Spielzeug, mehr nicht, aber dafür mit enormen Bau- und Programmiermöglichkeiten. Andere Plastikspielzeuge schaffen auch nicht mehr als das. Ich finde die Stabilität auf der Basis von Plastikteilen enorm (deutlich besser z.B. als Plastik-Fischertechnik, das ich z.B. selber besitze).
Auch die Lego-eigene GUI-Programmierung ist für Kinder ab 8-10 Jahre, zu viel mehr taugt sie mE nicht (genau wie ft RoboPro).
Erst die optionale Text-Programmierung erlaubt dann sogar ziemlich anspruchsvolle und sogar wissenschaftliche Arbeiten (vielfach im Informatik / CS-Bereich verwendet).
https://www.youtube.com/watch?v=AaSBvnY40qw

Übrigens kenne ich aber auch Lego-Plotter, die deutlich stabiler gebaut sind.

https://www.youtube.com/watch?v=_ogQuLdEcBY

Aber es gibt die Lego-Streben auch in Metall, inkl. Metall-Zahnräder und -Achsen, damit ist dann sicher noch deutlich mehr an Stabilität möglich. Auch Fischertechnik ist in Plastik ähnlich (un)stabil, aber mit seinen Alustreben (wie bei meinem Schachroboter-Arm, s. Link) mindestens eine Klasse besser. Und dann gibt es noch eine ganze Reihe kompletter Lego-kompatibler Metallbaukasten-Systeme (Matrix, Tetrix), die mit Lego im EDU-Bereich eingesetzt werden, wo es auf noch höhere Stabilität und Tragkraft ankommt. In USA/Canada werden sie unter dem Dach des Lego Education Programms vertrieben: da kriegst du dann Geräte für das "wirkliche" Leben. Die Programmierung erfolgt aber ebenfalls mit den "Bricks" (EV3, NXT).

Apropos, gerade beim Schachroboter siehst du am vorn dran gesetzten Portal-Greifer, wie wackelig auch Fischertechnik ist. Dennoch bleibt es (beides) ein Spielzeug, höchstens für modellhafte und auch teilw. richtig abgefahrene Sachen, genau wie die von White-Fox geposteten Baggermodelle etc.

**i_make_it** · 18.02.2015, 16:31

Beim Vergleich der Stabilität von LEGO und Fischetechnik muß ich wiedersprechen. Legosteine besitzen eine kraftschlüssige Verbindung (sofern man nicht klebt) Nur bei Lego Technik kann man formschlüssige Verbindungen erreichen wenn der Kraftfluß immer nur rechtwinkelig zu den Verbindungen ist.

Bei Fischertechnik sind die Schwalbenschwanz Zapfen von Natur aus Formschlüssig (Bis auf die Achse der Nut, da ist dann auch nur Kraftschluß)
Die Verbinder bei Fichertechnik Statik sind durch den Bajonettverschluß vollständig formschlüssig in alle Achsen.Und im Gegensatz zu Lego bietet Fichertechnik auch Alu-Profil Bausteine. Was noch mehr Stabilität erlaubt.

Metall LEGO Teile habe ich bisher nirgendswo gefunden. Da ich erst am Wochenende die Einzelteilsuche bei "Pick a Brick" bemüht habe um bestimmte Teile einzeln zu bestellen, wüsste ich auch nicht wo man die her bekommen soll.

Dadurch das LEGO immer eine kompatibilität zu den bestehenden Teilen wahrt, macht sich der Nachteil bemerkbar, das es als Kinderspielzeug (Ersatz von Holzbauklötzen) entwickelt wurde.

Wärend Fischer als Ingenieur sich ein technisches Konzept für ein Spielzeug ausdachte (Grundstein sechsseitig verbindbar - Lego Grundstein zweiseitig , Lego an Rastermaß gebunden - Fischertechniksteine sind in den Nuten verschiebbar also bedingt unabhängig vom Rastermaß)
Geplant wurde es als Geschenk für die Kinder von Geschäftspartnern und nicht für den Massenmarkt. Erst über die Nachfrage aus dieser Seite wurde dann ein kommerzielles Produkt daraus.

Ich habe auch beide Produkte und empfand grade bei der ersten Mindstorms Generation die beschränkung auf 3 Aktoren/Sensoren (wenn man nicht den Patch vom MIT verwendet hat einen I2C ähnlichen 2 Draht Bus realisiert hat und spezielle busfähige Aktoren und Sensoren) als sher hinderlich. Fichertechnik hatte da ja schon die Homecomputer Interface durch einen eigenen Kontroller ersetzt, der out of the Box 4 Aktoren und 8 Sensoren ansteuern konnte. Sowie einen Expansionsstecker hatte der zuerst ein später 7 zusätzliche Module mit jeweils weiteren 4 Aktoren und 8 Sensoren anbot.

Fischertechnik hat sich halt selbst mit der Aufgabe der Servicepoints eine Bärendienst erwiesen. und beide mit der Abkehr von kleinen bezahlbaren (Ergänzungs-)Sets.

HaWe · 18.02.2015, 18:02

Lego Mindstorms baut heute studless mit Balken wie Lego Technic, die Bausteine wie zum Häuserbau sind eher unüblich. Sie werden aneinandergesteckt und mit Clipsen verbunden, ähnlich wie bei ft Statik mit den S-Riegeln. Bei ft ist das Elend die Rutscherei der Teile in den Nuten, die man nicht immer durch Riegel sichern kann (z.B. an Winkelsteinen oder an langen Aluprofilen).
Was du aber nun findest und was es gibt, sind 2 Paar Stiefel, und was mal war und was jetzt inzwischen wie ist: ebenfalls. Auch FFM (FFW) und TFT und selbst Knobloch findet nicht jeder auf Anhieb, der ft Teile sucht, und was AF mal irgendwann zu Weihnachten verschenkt hat, ist Schnee von gestern.

Hier geht es um Mindstorms, das ist die Robotiklinie, aktuell mit dem EV3.
Der EV3 hat 4 Quadraturencoder Ports (= 8 schnelle Zähleingänge) und 4 Sensorports, wahlweise als 4x ADC, 4x UART oder 4x I2C oder eine beliebige 4er-Kombination, plus BT für 6 slaves plus host USB für Daisy-chaining von 3 slaves. Als I2C konfiguriert kommen häufig auch Multiplexer zum Einsatz, die die Ports vervielfachen (z.B. 16x Taster am 1.+ 2. Port plus 4 UART Sensoren am 3. Port plus 4 I2C Sensoren am 4. Port oder wie immer man will.)
Ports kann man aber in der Tat nie genug haben, und wenn's nach mir ginge, wären 30 Rotationsencoder-Motoren und 250 Sensoren angemessen, doch nicht alle User teilen da meinen Wunsch.
Ich habe mir daher mit 1 Arduino einen eigenen Multiplexer gebaut, der pro Lego-Sensor-Port (!!) insgesamt 16 Taster plus 8 ADC-Sensoren plus 1 PC-PS/2-Tastatur plus 6 zusätzliche Rotationsencoder-Motoren steuern kann - alternativ auch eine Pixy-Cam. (eigentlich ginge sogar mehr, aber irgendwann muss auch mal Schluss sein)
Wer will, nimmt gern auch 4 von diesen Arduino-Multiplexern.

Wer mehr Ports mit Lego-Bordmitteln möchte, verwendet USB-Daisychaining.
Das Daisy-chaining macht es möglich, sämtliche Ports (Motoren und Sensoren eines verbundenen 2.-4. Bricks ) genauso anzusteuern als seien sie lokal.
der Motorbefehl in der Art "Motor 1 85° mit 60% pwm vorwärts" bewegt dabei den 1.Motor lokal,
der Motorbefehl in der Art "Motor 9 85° mit 60% pwm vorwärts" bewegt dabei den 1.Motor des 2. slave-Bricks remote.
6 BT slaves werden über ein Mailbox-System gesteuert, mit WiFi lassen sich ähnliche Verbindungen herstellen.
4 Rotationsencoder-Motoren lassen eine auf 1° genaue Positionierung mit automatischer Registrierung von passiver Verdrehung oder Nachlauf durch Last, Trägheit oder externe Kräfte jederzeit im ein- und im ausgeschalteten Zustand zu, ohne dass man sich darum im Programm selber kümmern muss, die FW überwacht die Dreh-Stellung automatisch durch einen Hintergrundprozess.
Dass lego kein Standard_I2C verwendet sondern ein proprietäres per software-bitbang ist bedauerlich, aber immerhin funktioniert es, auch mit PCF8574 oder PCF8591 oder Max127 oder was auch immer.

Das aktuelle Mindstorms Konstruktionssystem arbeitet wie gesagt mit Technic-Beams/Liftarms, und die sind von den Balken her stabiler als ft Statik, denn sie verbiegen sich nicht wie diese, sie haben einen exakt quadratischen Querschnitt, in diesem Maß sind auch die Löcher gebohrt, und ntl haben die damit auch ein "Rastermass", nur eben ein anderes, kleineres.

Das größte Plus aber neben Stabilität und Quadratur-Encodermotroen sind die vielfältigsten Programmiermöglichkeiten durch textbasierte PLs, sowohl für remote- als auch v.a. für autonomen Betrieb (und das schon seit 15 Jahren, d.h. auch für die immer noch verwendeten Vorgänger RCX und NXT).

Befass dich doch mal lieber ein wenig mit dem aktuellen Mindstorms System, bevor du hier so drollige alte Geschichten aufwärmst.

**i_make_it** · 18.02.2015, 20:17

Interessant. einen Post weiter oben sagst Du das man bedenken soll, das es sich um ein "Plastik-Kinder-Bau-und Konstruktions-Spielzeug" handelt.
Und im letzten "wenn's nach mir ginge, wären 30 Rotationsencoder-Motoren und 250 Sensoren angemessen"
So viel brauche ich noch nicht mal wenn ich ein 5 Achs CNC Anlage mit Wechseltisch beladung baue.
In dem Bereich setze ich aber auch weder Fischertechnik noch Lego ein da bleib ich dann doch lieber bei meinen SPS.
Auch bei einem Vertikal Knickarm bleib ich lieber bei meinem richtigen.

HaWe · 18.02.2015, 20:36

Da hast du nicht richtig mitgelesen und mitgedacht, es war meine Antwort auf deinen Spielzeug-Vergleich mit Fischertechnik.
Dein Hauptargument war ja die Stabilität, die angeblich bei ft größer wäre, und die angeblich größere Anzahl von Ports.

Lego ist ntl. ein Spielzeug, aber man kann sehr anspruchsvolle Modelle bauen und programmieren, wie mit ft auch.
Fischertechnik-Plastik ist aber nicht stabiler.
Und bei den Ports hast du schlicht die 4x2=8 schnellen Quadratur-Encoder-Eingänge vergessen mitzuzählen.
Mit ft-Alu-Profilen vergleichbar sind kompatible Metallteile für Lego mit gleicher Stabilität, und bei Lego ist das Nuten-Rutsch-Problem völlig unbekannt.
Wer stabilere Geräte bauen will, kann die Lego Bricks als Steuerungseinheit mit dem EDU-Metallbauprogramm verbinden, zusätzlich auch gibt es hier stärkere Motoren und Metall-Getriebe.
Der Übergang vom Spielzeug zur ernsthafteren Anwendung ist aber fließend. Auch mit ft lässt sich aber nichts bauen, was sich nach Funktionalität und Stabilität nicht ebenso auch mit Lego bauen ließe. Ich halte beide Systeme für vergleichbar, aber stabiler ist ft sicher NICHT.
Was die Text-Programmierbarkeit und Motor-Steuerbarkeit angeht, ist Lego dem ft TXC und dem TXT allerdings meilenweit überlegen.

Wer Geräte gleichwertig zu kommerziellen Industrie- oder Konsumerartikeln bauen will, stößt ebenso mit beiden Systemen irgendwann an seine Grenzen und muss auf etwas ganz anderes umsteigen. Man muss aber den Mechanik- vom MCU-Teil gedanklich trennen:
Immerhin ließe sich auch Industrie-Mechanik 100x besser mit Lego EV3 steuern als mit ft-Controllern - und noch besser wschl. mit RasPi, BBB, (und hoffentlich sehr bald) Arduino Tre.

Grundsätzlich steht bei Lego aber sicherlich der Spiel- und Bastelspaß im Vordergrund, wie auch wschl bei ft:
https://www.flickr.com/photos/1brick/16382282439/

ps, edit:
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