mBot 2
Kurzbeschreibung:
Der mBot 2 ist ein Roboter-Bausatz. Wie das Vorgängermodell besteht auch der mBot 2 aus einem Aluminium-Chassis, verschiedenen Sensoren und elektronischen Bauteilen. Der Unterschied zwischen den beiden Modellen liegt vor allem im CyberPi-Mikrocomputer. Dieser ist das Kernstück des mBot 2 und bringt sehr viele Funktionen und Möglichkeiten mit sich. Programmiert wird der mBot 2 mit der grafischen Programmiersprache Scratch über Smartphone, Tablet oder Computer. Die folgenden Funktionalitäten können dabei genutzt werden:
- Bewegung
- Audioausgabe und Mikrofon
- Displayanzeige
- Ultraschallsensor
- Linienfolgesensor mit Farberkennung
- Gyroskop & Beschleunigungsmesser
- Lichtsensor
- LED-Lichter
- 2 Buttons und 1 Joystick
- WiFi-Verbindung inkl. einiger KI-Möglichkeiten
Erste Inbetriebnahme:
Der mBot 2 ist ein Roboter-Bausatz und wird daher in Einzelteilen geliefert, die vor der ersten Inbetriebnahme zusammengebaut werden müssen. Dazu liegt eine Bauanleitung (Quickstart-Anleitung) und ein Schraubenzieher bei, zusätzliche Werkzeuge oder Materialien sind nicht nötig. In zehn verständlichen Bildern und ganz ohne Sprache wird gezeigt, wie der mBot 2 zusammengebaut wird. Im Test dauerte der Bau des Roboters insgesamt etwa 30 Minuten.
Der mBot 2 wird mit einem eingebauten Akku betrieben. Einige Programme sind bereits vorinstalliert und können beim ersten Einschalten direkt über den CyberPi-Mikrocomputer angesteuert werden, z.B. ein Linienfolge-Programm. Eine Unterlage mit einer Linie darauf ist im Lieferumfang enthalten.
Die weiteren Schritte gestalteten sich im Test leider als User:innen-unfreundliche Herausforderung. Da die Quickstart-Anleitung mit der Fertigstellung des Roboters und einem Webseiten-Verweis endet, erhält man vorerst keinen Hinweis darauf, mit welcher Software oder App der mBot 2 nun programmiert werden kann. Diese Information findet sich erst unter dem angegebenen Link. Dort erhält man aber z.B. hinsichtlich einer App für Tablet oder Smartphone widersprüchliche Informationen und einen QR-Code, der nur auf den asiatischen iOS-Appstore verweist. Erst durch Ausprobieren verschiedener ähnlich klingender Apps (“mBlock” vs. “Makeblock” vs. "mBlock Blockly"), konnte im Test herausgefunden werden, dass die App mBlock (iOS, Android) zur Programmierung des mBot 2 genutzt werden kann. Beim Verbindungsaufbau stellte sich erst durch Try-and-Error-Prinzip und weitere Recherche heraus, dass die Verbindung mit dem CyberPi-Mikrocomputer hergestellt werden muss, nicht mit dem in der App vorgeschlagenen “mBot” (bei welchem es sich verwirrenderweise um das Vorgängermodell handelt).
Um den mBot 2 vollumfänglich nutzen zu können, müssen außerdem die diversen mBot 2-Programmierbefehle erst noch als Erweiterung heruntergeladen und hinzugefügt werden. Danach funktionierte das Programmieren in der Scratch-Oberfläche problemlos und bot unzählige Möglichkeiten. Neben der Programmierung von Fortbewegung, Tonausgabe, Lichtern und vielem mehr war es mittels WiFi-Verbindung im Test beispielsweise auch möglich, den mBot 2 mit nur wenigen Programmbefehlen zu einem Live-Übersetzer zu programmieren, der deutsch gesprochene Sätze in englischer Sprache schriftlich wiedergab.
Im Test war es trotz mehrerer Versuche und aller notwendigen Software-Installationen und Updates leider nicht möglich, den mBot 2 über den Computer zu programmieren – weder über USB-Kabel-Verbindung, noch über Bluetooth. Die Verbindung mittels USB-Kabel konnte zwar rasch hergestellt werden (auch hier muss in der Software die Verbindung zum CyberPi gewählt werden), doch die Übertragung und Ausführung der Programmierbefehle funktionierte im Test mittels Computer trotz mehrerer Versuchen an mehreren Geräten leider nicht.
Hardware:
Der mBot 2 besteht aus einem stabilen Aluminium-Chassis, einem CyberPi-Mikrocomputer, diversen Sensoren und weiteren Bauteilen (2 Motoren, 4 Reifen, diverse Kabel etc.). In der Basisvariante sind die in der Kurzbeschreibung aufgelisteten Sensoren und Funktionalitäten enthalten. Weitere Sensoren und Zubehör-Teile können bei Bedarf zusätzlich gekauft werden. Der eingebaute Akku wird mittels USB-C-Ladekabel geladen (im Lieferumfang enthalten). Die Ladedauer beträgt etwa 1 bis 2 Stunden, die Akkulaufzeit beträgt den Herstellerangaben zufolge je nach Nutzung etwa 2,5 bis 5 Stunden. Die Fortbewegung des mBot 2 läuft flüssig und ruhig, auch kleinere Unebenheiten sind kein Hindernis.
Der im Lieferumfang enthaltene Schraubenzieher kann je nach Schraube als Kreuz- oder Sechskant-Schraubenzieher genutzt werden. Da der Schraubenzieher zum Auf- oder Umbau des Roboters benötigt wird, sollte dieser stets gut aufbewahrt werden.
Steuerung/Apps:
Der mBot 2 kann Herstellerangaben zufolge sowohl mit dem Smartphone oder Tablet als auch mit dem Computer programmiert werden. Die Programmierung mit dem Computer funktionierte im Test leider nicht (siehe "Erste Inbetriebnahme"). Die Programmierumgebung basiert sowohl auf mobilen Geräten als auch am Computer auf der grafischen Programmiersprache Scratch.
Zur Programmierung am Tablet kann die App mBlock (iOS, Android) verwendet werden, dabei ist jedoch leider eine Registrierung mit Mail-Adresse und Passwort nötig. Der Weg bis zur Programmierung des mBot 2-Roboters innerhalb der App ist leider reichlich unintuitiv: Die Startoberfläche der App bietet die Optionen “Lernen” und “Programmieren”. Wählt man “Lernen” aus, landet man letztendlich bei einem Kaufvorschlag für einen Codey Rocky-Roboter. Wählt man “Programmieren”, kann man ein neues Programm anlegen. Anschließend muss eine Bluetooth-Verbindung mit dem CyberPi hergestellt werden, denn irritierenderweise handelt es sich bei dem auswählbaren mBot bloß um das Vorgängermodell. Um den mBot 2 vollumfänglich programmieren und nutzen zu können, müssen anschließend die entsprechenden mBot 2-Erweiterungen heruntergeladen und hinzugefügt werden. Erst danach kann der mBot 2 in der Scratch-Oberfläche programmiert werden. Der Programmcode kann dabei immer auch in Python angesehen werden. Ein Tutorial oder Lernprogramm steht innerhalb der App leider nicht zur Verfügung. Gewisse Vorkenntnisse über grundlegende Prinzipien der Programmierung oder über Scratch sind daher klar von Vorteil.
Für die Programmierung mittels PC steht sowohl eine Weboberfläche als auch die mBlock 5-Software zur Verfügung, die kostenlos heruntergeladen werden kann. Doch auch bei Nutzung der Weboberfläche ist die Installation einer Software (mLink 2) nötig. Der Hersteller empfiehlt zudem die Nutzung des Google Chrome-Browsers. Im Test funktionierte - auf mehreren verschiedenen Geräten - jedoch leider keine dieser Varianten. Trotz erfolgreicher Verbindung zwischen Computer und mBot 2 war die Programmübertragung leider nicht möglich.
Die Programmierbefehle sind nur unvollständig übersetzt. Zwischen großteils deutschsprachigen Programmierbefehlen finden sich immer wieder englische oder teils deutsch-englisch gemischte Begriffe und Wörter.
Unterschied mBot vs. mBot2:
Der mBot 2 unterscheidet sich vom Vorgängermodell mBot vor allem durch zusätzliche Funktionalitäten und Sensoren. Viele davon bringt der im mBot 2 enthaltene CyberPi-Mikrocomputer mit sich. Die wesentlichsten Unterschiede im Überblick:
| mBot | mBot 2 |
|---|---|
| Betrieb über 4 Stk. AA-Batterien, Akku kann zusätzlich gekauft werden | integrierter Akku |
| Verbindung je nach Variante entweder über Bluetooth oder über 2.4G | jedes Modell verfügt über Bluetooth und WiFi-Verbindungsmöglichkeiten |
| 1 programmierbarer Button | 2 Buttons und 1 Joystick programmierbar |
| nur Audioausgabe (Lautsprecher) | Audioausgabe (Lautsprecher) und Mikrofon |
| Linienfolgesensor | Linienfolgesensor mit Farberkennung |
| - | Gyroskop und Beschleunigungsmesser |
| 2 x RGB LEDs | 5 x RGB LEDs |
| LED-Display kann optional dazu gekauft werden | CyberPi-Mikrocomputer mit kleinem Farbdisplay bei jedem Modell enthalten |
| - | 8MB integrierter Speicher, kann mehrere Programme gleichzeitig gespeichert haben |
| - | CyberPi-Mikrocomputer mit sehr vielen Funktionen, WiFi und eingebauten Sensoren enthalten, um z.B. KI-Funktionalitäten zu nutzen. |
Pädagogisches Fazit:
Nach der steilen Hürde der ersten Inbetriebnahme entpuppt sich der mBot2 als vielseitig einsetzbarer Lernroboter für Kinder und Jugendliche ab etwa 10 Jahren. Über die Altersempfehlung des Herstellers hinaus (bis 14 Jahre) sehen wir durchaus Einsatzmöglichkeiten für ältere Jugendliche. Der CyberPi, das Herzstück des Roboters, ist ein leistungsfähiger Mikrocomputer, der auch für anspruchsvolle Programmieraufgaben geeignet ist. Bei aufrechter WLAN-Verbindung können KI-Funktionen wie Spracherkennung und Übersetzung genutzt werden, und der Roboter kann mit anderen Robotern kommunizieren. CyberPi und mBot2 können mit zusätzlichen Sensoren und anderen Modulen nachgerüstet werden. Die große Palette an Einsatzmöglichkeiten weckt die Neugier und fördert die Motivation.
Schon der erste Zusammenbau des Roboters fördert das technische Verständnis. Der Vorgang ist problemlos, erfordert aber eine gewisse Sorgfalt. Die eingebauten Programme ermöglichen einen raschen Einstieg auch für jüngere Schüler:innen. Für den Linienverfolger oder das Hindernisvermeidungs-Programm können etwa eigene Parcours gestaltet werden. Ein weiteres Programm erlaubt die Eingabe von Befehlen mit dem Joystick des CyberPi, um den mBot2 ähnlich wie den Bee-Bot in vorgegebenen Schritten zu steuern.
Wie in Scratch können in der PC- bzw. App-Version von mBlock5 Figuren mittels Code gesteuert werden. Dies kann für einen Einstieg in die Programmierung hilfreich sein, weil häufig nicht alle Schüler:innen gleichzeitig auf einen Roboter Zugriff haben. Über die mBlock5-App kann man den Roboter direkt ansteuern, oder ein Programm wird in den CyberPi hochgeladen und dann selbständig ausgeführt. Neben der visuellen Programmierumgebung kann auch die verbreitete Programmiersprache Python verwendet werden. Der Anschluss an weiterführende Programmierkurse ist damit gut möglich.
Dank der zahlreichen Sensoren kann der Roboter komplexe Aufgaben ausführen, etwa einen Irrgarten durchfahren oder ein Objekt in einer vorgegebenen Farbe finden. Mittels KI kann der Roboter sogar Sprachbefehle lernen. Die Entwicklung entsprechender Programme fördert neben dem logischen Denken die Problemlösekompetenz und die Kreativität.
Der mBot2 eignet sich nach unserer Einschätzung gut für die Partner:innenarbeit und die Arbeit in Kleingruppen in der Sekundarstufe I und II. Da nur einige Beispielprogramme, aber keine Schritt-für-Schritt Tutorials in mBlock5 vorhanden sind, ist für den Einsatz eine gewisse Einarbeitungszeit einzuplanen.
Unterrichtsmaterialien sind auf der offiziellen Seite zu finden, allerdings derzeit (April 2024) nur in englischer Sprache. Für das Vorgängermodell mBot gibt es ein großes Angebot deutschsprachiger Unterrichtsmaterialien, etwa von der Universität Passau (siehe Links), die sich meist auf den mBot2 übertragen lassen. Im privaten Bereich eignet sich der mBot2 für Jugendliche mit hohem technischem Interesse. Der im Vergleich zu ähnlichen Lernrobotern günstige Preis ist hier hervorzuheben.
Nützliche Links:
- Makeblock-Webseite: mBlock 2-Start
- Unterrichtsmaterialien vom Hersteller (in englischer Sprache)
- Unterrichtsmaterialien für den mBot