mBot
Kurzbeschreibung:
Der mBot ist ein Roboter-Bausatz, der aus einem Aluminium-Chassis, verschiedenen Sensoren und elektronischen Bauteilen besteht. Die dazugehörige mCore-Platine basiert auf dem Arduino Uno, die Programmier-Software am Computer basiert auf Scratch. Das Basis-Set ist wahlweise in einer Bluetooth- und einer 2.4G-Variante erhältlich. Die folgenden Funktionalitäten können programmiert werden:
- Bewegung
- Audioausgabe
- Ultraschallsensor (Erkennen von Hindernissen)
- Linienfolgesensor
- Helligkeitssensor
- LED-Licht
- Button
Erste Inbetriebnahme:
Da es sich beim mBot um einen Roboter-Bausatz handelt, wird er in einzeln verpackten Teilen geliefert, die vor der ersten Inbetriebnahme erst selbst zusammengebaut werden müssen. Eine entsprechende (englischsprachige) Kurzanleitung und der notwendige Schraubenzieher liegen bei. Leider gibt es in der Anleitung jedoch kein Übersichtsblatt, das die einzelnen mitgelieferten Teile beschriftet, was den Aufbau anfangs etwas erschwert. Der mBot kann wahlweise mit vier Stück AA-Batterien oder einem Akku betrieben werden, beides ist jedoch nicht im Lieferumfang enthalten.
Je nach Variante des mBots gibt es anschließend verschiedene Möglichkeiten ihn mit einem Gerät zu verbinden um ihn programmieren zu können: Die Bluetooth-Variante wird vom Hersteller für Privatkunden empfohlen, die den mBot vorrangig mit mobilen Endgeräten (Smartphone, Tablet) programmieren wollen. Die 2.4G-Variante wird vom Hersteller für den schulischen Einsatz empfohlen, so dass der mBot über WLAN mit einem Computer verbunden und über die kostenlose, Scratch-basierte mBlock-Software des Herstellers programmiert werden kann. Dazu ist auch ein 2.4G-Stick (Dongle) im Lieferumfang enthalten. Das Bluetooth- bzw. 2.4G-Modul des mBots kann jedoch abmontiert und gegen das jeweils andere Modul ausgetauscht werden. Im Test wurde die 2.4G-Variante des mBots mit einem zusätzlich angekauften Bluetooth-Modul verwendet.
Der erste Verbindungsaufbau zwischen dem im Test verwendeten Windows 10-PC und dem 2.4G-mBot gestaltete sich jedoch als wesentlich schwieriger und mühseliger als erwartet. Die Kurzanleitung ist dabei leider nicht hilfreich und verweist lediglich auf die Hersteller-Webseite. Nach unzähligen Versuchen klappte es im Test erst, als beim (ersten) Verbindungsaufbau exakt die folgende Reihenfolge eingehalten wurde:
- mBot einschalten
- Button am 2.4G-Modul des mBots drücken, so dass das LED-Licht am 2.4G-Modul nicht langsam sondern schnell blinkt
- Den weißen 2.4G-Stick (Dongle) am Computer anstecken
- In der mBlock-Software auf Verbinden - Serial 2.4G - Verbinden klicken
Wurde dies einmal gemacht, verbinden sich der 2.4G-Stick (Dongle) und der mBot ab dann automatisch, solange der 2.4G-Stick (Dongle) am Computer angeschlossen und der Roboter aufgedreht ist. Nach dem Verbindungsaufbau funktionierte die Scratch-basierte Programmierung mit dem Programm mBlock einwandfrei (im Test wurde die Version mBlock v3.4.11 verwendet).
Hardware:
Der mBot besteht aus einem stabilen Aluminium-Chassis und diversen Sensoren sowie elektronischen Modulen. In der Basis-Variante wird der mBot mit einem Lichtsensor, einem Ultraschallsensor (um z.B. Hindernisse zu erkennen) und einem Linienfolgesensor geliefert. Diverse Zubehör-Teile, wie z.B. programmierbare LED-Anzeigen, können zusätzlich erworben und angeschlossen werden. Insgesamt verfügt der mBot über vier Anschlüsse (Ports) für Sensoren oder andere Zubehörteile. Auf der Hersteller-Webseite findet sich außerdem ein Hinweis, dass der mBot „Lego-kompatibel“ sei. Dies ist er jedoch nur dann, wenn eine Lego-Leiste mit Löchern darin mit Schrauben am mBot-Chassis befestigt wird.
Der mBot kann wahlweise mit vier Stück AA-Batterien oder einem Akku betrieben werden. Da zum Batterien-Tausch stets die mCore-Platine ausgebaut werden müsste, empfiehlt sich die Anschaffung eines Akkus. Ein Anschluss zum unkomplizierten Aufladen des Akkus via mitgeliefertem USB-Kabel ist in der mCore-Platine enthalten.
Um sich für die richtige Variante des mBots zu entscheiden, sollte schon vorab auf die geplante Steuerung geachtet werden. Wird der mBot bevorzugt mit dem Computer programmiert bzw. gesteuert, sollte man zur 2.4G-Variante greifen. Soll der mBot eher mit Smartphones oder Tablets gesteuert bzw. programmiert werden, empfiehlt sich die Bluetooth-Variante. Ein Vorteil am mBot ist jedoch, dass das jeweils andere Modul (Bluetooth oder 2.4G) zusätzlich angekauft und jederzeit selbstständig ausgetauscht werden kann. Die Fortbewegung des mBots funktionierte im Test flüssig und einwandfrei, die wählbare Geschwindigkeit ist sehr variabel.
Steuerung/Apps:
Der mBot kann, je nach gewählter Variante bzw. eingebautem Modul, sowohl mit dem Computer als auch mit dem Tablet bzw. Smartphone gesteuert werden. Außerdem sind drei verschiedene, autonome Modi vorprogrammiert (Hinweis: Im Test funktionierten trotz mehrmaliger Versuche nur zwei davon) und auch eine Fernbedienung zur Steuerung des mBots liegt bei (allerdings ohne benötigte Knopfbatterie).
Die Oberfläche zur Programmierung des mBots am Computer basiert auf der visuellen Programmiersprache Scratch, bei der Programme mit grafischen Codeblöcken erstellt werden können. Jene mit Scratch-Vorwissen haben also einen klaren Vorteil bei der Programmierung von mBot-Robotern. Tutorials o.ä. sind nicht enthalten, erklärende, englischsprachige Videos sind jedoch auf der Herstellerwebseite zu finden. Ein Nachteil: Um zu wissen, welche vorgegebenen Parameter mit welchen Zahlenwerten arbeiten, ist viel eigene Recherche nötig. Eine einfache Übersicht wird seitens des Herstellers leider nicht geboten.
Für die Steuerung bzw. Programmierung via Tablet/Smartphone stehen zwei Apps zur Verfügung, die beide sowohl für Android, als auch für iOS kostenlos angeboten werden: mBlock Blockly und Makeblock. Die App mBlock Blockly arbeitet mit grafischen Codeblöcken zur Programmierung des Roboters. Eine Panda-Figur führt durch ein Level-artig aufgebautes Tutorial-Programm, das nach und nach neue Programmieraufgaben stellt. Abseits davon können natürlich auch eigene Programme erstellt werden. Ein Nachteil: Die App zeigt auch jene „Levels“ an, die nur mit speziellem Zubehör absolviert werden können.
Die Makeblock-App bietet neben einer Fernsteuerung für den Roboter auch die Möglichkeit einen Weg vorzuzeichnen, den der mBot verfolgen soll. Außerdem können Töne abgespielt und die (ausschließlich englischsprachige) Sprachsteuerung genutzt werden. An diversen Stellen wird innerhalb der App auf mBot-Modelle verwiesen, die um diverses Zubehör erweitert wurden. Schade ist auch, dass die App zum Teil unter einer sehr schlechten deutschen Übersetzung leidet.
Pädagogisches Fazit:
Der Lernroboter mBot ist aufgrund der Bauweise und der Programmiermöglichkeiten (Lesekompetenz erforderlich) für SchülerInnen ab ca. 8 Jahren geeignet und eignet sich dadurch auch für die Sekundarstufe 1 und 2 (Python, Arduino Programmierung). Dieser Roboter zählt auch zu jenen, bei welchen die Lehrperson sich zuvor mit Programmiersprachen wie Scratch auseinandergesetzt haben sollte, um den Kindern adäquate Hilfestellungen geben zu können. Hier gibt es jedoch wieder Unterschiede zwischen der Arbeit mit dem Tablet oder dem PC. Wer den mBot mit Bluetooth Modul und Tablet verwendet, hat die Möglichkeit selbst ein sehr umfangreiches Tutorial zu absolvieren. Am PC (mBot mit WLAN Modul) findet man dies leider nicht standardgemäß, online gibt es jedoch Tutorials.
Für Kinder unter 8 Jahren gibt es drei vorinstallierte Modi: Linienfolgesensor, Hindernis-ausweich-Modus und die manuelle Kontrolle per Fernsteuerungsapp. Diese zielen jedoch weniger auf Coding ab, Lesekompetenz ist nicht erforderlich. Ein großer Vorteil des mBot ist es, dass er durch unzählige Erweiterungsmodule und einem flexiblen „Körper“ vielfältig einsetzbar ist. Leider sind die vom Hersteller zur Verfügung gestellten Unterlagen, Aufgaben und Online-Tutorials nur auf Englisch und Französisch verfügbar, online findet sich jedoch bereits Material, z.B. von der Pädagogischen Hochschule St. Gallen.