VinciBot
Kurzbeschreibung:
VinciBot ist ein Lernroboter in Form eines Quaders, der sich bei seinem ersten Anblick nicht gerade einschmeichelt, sondern durch seine vielen Funktionen überzeugen will. Zur direkten Steuerung gibt es lediglich drei programmierbare Kommandotasten (Quadrat, Kreis, Dreieck) auf der Oberseite, die restlichen Befehle nimmt er via (beigelegter) Fernbedienung oder über die App “MatataCode” (Windows, Android, iOS) entgegen.
VinciBot verfügt über folgende Funktionen:
- Bewegung
- weiße 16x8-LED-Matrix (Augen plus sonstige Anzeigen)
- Mikrofon (vorne)
- Audioausgabe (unten)
- Entfernungsmesser (vorne)
- Lichterkennungssensor
- Fünf-Wege-Linienfolger/Farbsensor
- Sechs Lichtleiterstifte (oben)
- Getriebeausgangswelle (auf beiden Seiten)
Erste Inbetriebnahme:
Der integrierte Akku des VinciBot hat laut Hersteller eine Ladezeit von zwei Stunden und eine Betriebszeit von vier Stunden. Aufgeladen wird er über ein mitgeliefertes USB-C-Kabel. Der Ladestand des Akkus wird beim Einschaltknopf auf der Rückseite über ein dreistufiges Farbschema (rot/niedrig, gelb/mittel, weiß/hoch) angegeben.
Zur Grundausrüstung zählen neben dem Roboter samt Ladekabel und der Fernbedienung (betrieben durch eine Knopfbatterie CR2025) auch eine zweiseitig bedruckte Matte, ein abwaschbarer Zeichenstift, ein “Challenge Booklet” und ein Handbuch. Dieses ist in mehreren Sprachen verfasst, teils allerdings in extrem kleiner Schrift. Die deutsche Version ist zudem nicht sonderlich intuitiv und enthält mehrere Fehler.
Bereits die erste Inbetriebnahme stellte uns vor einige Schwierigkeiten. Der VinciBot lässt sich nämlich nur dann auch mit der Fernbedienung steuern, wenn er zuerst über die eigene MatataCode-App auf das Standardprogramm zurückgesetzt wurde. Danach können über eine eigene “M-Taste” die drei voreingestellten Modi aktiviert werden (diese werden vorne auf der LED-Matrix angezeigt):
- Fernbedienungsmodus: Der Roboter wird über Richtungstasten vorwärts, rückwärts und nach links/rechts gesteuert. Die Lautstärke lässt sich ebenso wie die Bewegungsgeschwindigkeit dreistufig einstellen. Gerade bei letzterer Funktion sind die dabei vom Roboter abgegebenen Sounds eher verwirrend als hilfreich (ein vermutet “schnelles” Geräusch steht für die langsamste reale Geschwindigkeit). Drei Spezialtasten lassen den VinciBot Musik abspielen, tanzen oder Lichteffekte abgeben. Drei “Nachrichtentasten” haben in diesem Modus keine Funktion, sondern lediglich im Zeichenmodus (siehe unten).
- Linienfolgemodus: Der Roboter folgt automatisch der auf einer der Mattenseiten aufgezeichneten Linie - oder auch einer (möglichst nicht zu dünnen) selbst auf einem Blatt Papier aufgetragenen Linie.
- Zeichenmodus: Hier erfüllen die “Nachrichtentasten” 1, 2 und 3 eine Funktion, indem sie - davor noch den Zeichenstift eingesetzt - den Roboter drei voreingestellte Motive zeichnen lassen. Mit den Umrissen eines Flugzeugs auf Taste 3 ist dabei auch eine durchaus komplexe Zeichnung einprogrammiert, die der VinciBot auch ziemlich exakt aufs Papier bekommt.
Die größte Hürde für die Fernbedienung liegt damit in der Aktivierung dieser Funktion selbst - an Intuitivität büßt der Roboter dadurch leider massiv ein, auch das Handbuch ist bei Problemen in diese Richtung wenig hilfreich. Ideal wäre wohl ein eigener Knopf für die Aktivierung der Fernbedienungsfunktion am Gehäuse selbst gewesen. Alle Tasten der Fernbedienung können über die Scratch-basierte Programmieroberfläche auch mit völlig neuen Befehlen belegt werden.
Bei den ersten Schritten zur Programmierung des Roboters begleitet das grafisch sehr anschaulich gestaltete “Challenge Booklet” mit 18 einfach nachzubildenden Anregungen. Die Spannbreite liegt dabei von einfachen Musikstücken, über Bewegungsspiele mit unterschiedlichen Schrittweiten bis hin zu einer Flucht aus dem Labyrinth. Damit wird durchaus gut in die Einsatzmöglichkeiten von VinciBot eingeführt.
Hardware:
Der 9x8,8x5,9 cm große Lernroboter besteht aus umweltfreundlichen ABS-Kunststoff, wirkt durchaus robust - laut Bedienungsanleitung kann allerdings bereits ein Fall aus geringer Höhe zu Schäden führen. Der integrierte Akku verfügt laut Hersteller über eine Laufzeit von mindestens bzw. über 4 Stunden, die Ladezeit 2 Stunden.
Nachdem das Bewegungssystem jenem des Tale-Bot Pro vom selben Hersteller entspricht, sollte auch der VinciBot Unebenheiten im Boden gut meistern. Beim Testeinsatz fielen uns jedenfalls keine gröberen Probleme auf. Die Schrittlängen und Drehungen hängen bei der Steuerung über die Fernbedienung von der eingestellten Geschwindigkeit ab - bei Programmierung lässt sich beides selbstverständlich individuell anpassen. Die grundsätzlichen Fahrgeräusche sind angenehm, die Lautstärke von Audiosignalen ist einstellbar, eine Stummschaltung allerdings nicht möglich. Die Sprachausgabe ist weitestgehend unbrauchbar, klingt hölzern-metallisch. Lediglich auf Englisch waren gewisse Worte verstehbar.
Großes Plus sind die zahlreichen Erweiterungsmöglichkeiten des Lernroboters durch Aufsteckmöglichkeiten oben (Einsetzvorrichtung für Stift, Aufsteckstelle für Lego) und auf den beiden Seitenflächen (ebenso Einsteckstellen für Lego wie auch separat programmierbare, Lego-kompatible Getriebeausgangswellen). Außer dem Zeichenstift ist allerdings keine Erweiterung im Grundpaket enthalten. Diverse Zusatzmaterialien, wie etwa eine Kamera und ein Joystick, werden aber über ein “Creator Kit”, ein “Inventor Kit”, ein “AI Vision Kit” und ein “3-in-1 Smart Sports Kit” angeboten.
Die mitgelieferte, zweiseitig bedruckte Matte besteht lediglich aus Papier und könnte bei intensiverer Nutzung relativ rasch Schaden nehmen. Zusätzliche Matten sind auch hier in den oben genannten Kits enthalten.
Steuerung/Apps:
Der VinciBot lässt sich über die Scratch-basierte Programmieroberfläche steuern, eine Direktsteuerung am Roboter selbst ist nicht grundsätzlich vorgesehen. Die drei Kommandoknöpfe auf der Oberseite müssen erst mit entsprechenden Programmen hinterlegt werden, ansonsten führen sie keine Befehle aus.
Per Fernsteuerung lässt sich der Lernroboter nur dann bewegen, wenn er zuvor über die Progammieroberfläche auf die Standardeinstellungen zurückgesetzt wurde. Danach lassen sich drei Modi, das Tempo und die Lautstärke einstellen. Ebenso kann der VinciBot Bewegungen nach vorne, nach hinten sowie Drehungen nach links und rechts ausführen.
Ein Tanz-, Licht- und Musik-Knopf spielt alternierend eingespeicherte Programme ab. Die Nachrichtentasten 1, 2, 3 sind standardmäßig nur im Zeichenmodus hinterlegt. Allerdings können alle Tasten der Fernbedienung auch mit eigenen Befehlen bzw. Programmen verknüpft werden.
Pädagogisches Fazit:
Die Altersempfehlung ab 8 Jahren ist nach unserer Ansicht etwas zu tief angesetzt. Zwar sind die voreingestellten Funktionen wie Fernbedienung und Linienfolgemodus bereits für Kinder in diesem Alter nutzbar, aber diese Anwendungen sind nicht selbsterklärend und bedürfen jedenfalls einer Begleitung. Da der Roboter über keine Programmiertasten am Gehäuse verfügt wie etwa der schon erwähnte Tale-Bot Pro, dürfte es jüngeren Kindern schwerfallen, mit diesem Gerät ein erstes Verständnis für die Roboterprogrammierung zu entwickeln.
Seine beträchtlichen Stärken kann der VinciBot dann ausspielen, wenn auch die Sensoren und die Programmieroberfläche zum Einsatz kommen. Daher empfehlen wir ihn ab dem Alter von etwa 10 Jahren. Dank seiner vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und seines neutralen, nicht zu kindlichen Aussehens kann er bis zur Sekundarstufe 2 eingesetzt werden.
Der VinciBot ist sowohl dazu geeignet, sich mit dem Thema Robotik an sich auseinanderzusetzen, als auch dazu, ihn als Mittel der Auseinandersetzung mit anderen Themen zu nutzen. Im Unterricht empfehlen wir den Einsatz in einer Kleingruppe. Da die Roboter über Infrarot miteinander kommunizieren können, bietet sich für ältere Schüler:innen ein komplexes Projekt unter Einbindungen mehrerer Roboter an, etwa eine Tanzchoreografie.
Programmierung
Der VinciBot kann mit einer Scratch-basierten Oberfläche oder mit Python programmiert werden. Zahlreiche in die Scratch-Oberfläche integrierte Tutorials unterstützen beim Einstieg in die Programmierung. Die Verbindung mit Computer oder Tablet erfolgt per USB-Kabel oder Bluetooth, eine Online-Anmeldung ist nicht nötig.
Da die Schrittlänge beliebig eingestellt werden kann, ist die Nutzung des VinciBot auf Lernmatten anderer Roboter möglich, wie Bee-Bot, Tale-Bot Pro oder Cubetto. Durch Steckverbindungen an den Radachsen können LEGO-Kreationen bewegt werden, einen weiteren LEGO-kompatiblen Motor gibt es als Zusatzgerät. Beim Malen ist der Stift genau im Zentrum des Roboters angebracht, so können auch komplexe Bilder und Muster präzise zu Papier gebracht werden.
Der VinciBot kann Musikdateien und Klänge verschiedener Musikinstrumente abspielen. Damit können kleine Musikstücke programmiert und wiedergegeben werden. Der Roboter kann seine Umgebung über mehrere Sensoren wahrnehmen. Auf dieser Grundlage können komplexe Programme, etwa zum Herausfinden aus einem Labyrinth mithilfe des Entfernungssensors, realisiert werden. Da der Linienfolgesensor auch Farben erkennen kann, ist eine Steuerung durch Farbcodes auf der Linie selbst möglich, vergleichbar mit dem Ozobot.
Internet of Things und KI
Für die Nutzung der Online-Funktionen ist die Anmeldung mit einem kostenlosen Konto nötig.
Über eine eigene Erweiterung sind die Internet-of-Things-Programmierbefehle zugänglich, die den Zugriff auf verschiedene offene Datenquellen ermöglichen. Über eine Internetverbindung können Temperatur, Luftfeuchtigkeit und andere Daten von beliebigen Orten weltweit abgefragt und ausgegeben werden. Dies kann zur Auseinandersetzung mit dem Thema Open Data genutzt werden. Mittels dieser Programmblöcke können auch mehrere VinciBots untereinander Daten austauschen.
Der VinciBot nutzt TinyML, eine Machine Learning Software, die direkt auf dem Prozessor des Roboters läuft und nach dem Hochladen des Modells keine Internetverbindung mehr benötigt - ein hochinteressantes Konzept, das im Test leider nicht funktioniert hat. Die derzeit verfügbaren vorgegebenen KI-Modelle benötigen die als Zusatzgerät erhältliche KI-Kamera. Beim Training eines eigenen Modells gibt der Roboter zu wenig Feedback, ob schon ausreichend Trainingsdaten geliefert wurden. Theoretisch ist das Hochladen fertiger Modelle möglich, doch es wird nicht beschrieben, wo und wie diese zu erstellen sind. Am Training eines Modells zur Steuerung des Roboters mittels Sprachbefehlen sind wir leider gescheitert.
Beeindruckende Vielseitigkeit
Hätte der VinciBot noch Programmiertasten direkt auf seinem Gehäuse, wäre er wahrlich die eierlegende Wollmilchsau unter den Lernrobotern. Er beherrscht vieles, was man ansonsten über mehrere Roboter verteilt findet: Fernsteuerung, Linienverfolgung, Zeichnen und Programmierung mittels Scratch und Python.
Er kann Daten aus dem Internet abrufen, verfügt über KI-Funktionen, ist mit LEGO kompatibel und mittels zahlreicher Zusatzpakete erweiterbar. Die Altersempfehlung der Herstellerfirma ist ein wenig zu tief gegriffen, aber ab dem Alter von etwa 10 Jahren bis zur Sekundarstufe 2 kann er gut für vielfältige kreative und technische Projekte eingesetzt werden.