Foto: Markus Feilner

Pünktlich zum Weihnachtsgeschäft bringt Lego die neue Generation EV3 des Roboterbausatzes Mindstorms auf den Markt. Das neue System ist wesentlich leistungsfähiger als seine Vorgänger, zudem läuft die Kontrolleinheit auf Linux. Doch im Zusammenspiel mit Linux-PCs offenbart der Baustein Schwächen.

Wer vor Glück weint, dessen erste Träne quillt angeblich aus dem linken Auge, und wer aus Gram losschluchzt, dem schlüpft der erste Tropfen aus dem rechten. Aus beiden Augen zugleich flennen seit Generationen all die Kleinkinder los, die barfuß auf einen Legostein getreten sind. Aller Fehltritte zum Trotz begeistern die bunten dänischen Plastikbausteine seit Jahrzehnten Väter und Kinder, und seit dem Lego-Produkt Mindstorms rinnt aus dem linken Auge manches Linux-Nerds die eine oder andere Freudenträne.

EV3: Zwei Versionen

Die neueste Generation der Mindstorms liefert Lego in zwei Editionen aus: eine normale und eine Education-Version für Schulen samt Ergänzungssatz mit mehr Bauteilen für größere Modelle. Der normale Baukasten, den das Linux-Magazin in diesem Test benutzt, besteht neben dem programmierbaren Baustein (Brick) mit Akku aus weit über 500 Lego-Technik-Bauteilen, zwei großen und einem kleinen Motor sowie Sensoren, die Abstände per Infrarot messen, Druck fühlen und Farben erkennen.

Enthalten ist außerdem auch eine gedruckte Bauanleitung für einen der fünf Standardroboter, weitere Dokumentation wie auch die Bedienungsanleitung für den EV3 gibt es lediglich online auf der Lego-Webseite unter [1]. Zusätzlich zu den PDF-Versionen der Anleitungen bietet der Hersteller auch noch eine 3-D-Builder-App an.

Verpackung selbst gemacht

Neben dem Brick, den Motoren, Kabeln und Sensoren bekommt der Käufer in dem Set eine stattliche Anzahl verschiedener Lego-Technik-Bauteile, viele davon erstaunlich klein. Im Gegensatz zur aufwändigeren Education-Version hat der Hersteller diese aber nicht in die praktische Aufbewahrungsbox mit Fächern gepackt, sondern nur in Tüten, die den Hang haben, sich selbst aufzulösen. Wer viele Modelle bauen will, sollte sich dringend so etwas wie einen Schrauben-Aufbewahrungskasten besorgen, der viele Fächer hat, da er sonst beim Bauen nach Anleitung schon viel Zeit mit dem Suchen der richtigen Teile verbringt. Schlimmstenfalls rollen da auch gerade die kleinen Steckverbinder davon und verkrümeln sich staubsaugerfreundlich in dunkle Ecken.

Um ein Gefühl dafür zu bekommen, was mit den Teilen an komplizierten Mechaniken konstruierbar ist, sollte der stolze Besitzer auf jeden Fall ein paar der Roboter aus den Anleitungen nachbauen, bevor er sich zu eigenen Konstruktionen inspirieren lässt.

Anschalten = Booten

Wer den Brick anschaltet, bemerkt schnell, dass er ein komplexeres Betriebssystem bootet beziehungsweise beim Ausschalten herunterfährt. Das Hauptmenü der Bedienoberfläche auf dem kleinen Display zeigt vier Einträge:

• Die zuletzt verwendeten Programme.
• Installierte Programme in den Projektordnern.
• Ein Menü »Steuerung« , über das der Anwender testen kann, was an den Ports angeschlossen ist – diese automatische Erkennung ist eine der neuen Funktionen gegenüber dem Vorgängermodell. Im gleichen Menü steuert er Motoren und liest angeschlossene Sensoren aus, bedient die Infrarot-Fernbedienung und erstellt einfache Programme.
• Den Menüpunkt »Einstellungen« , in dem sich Lautstärke und automatische Abschaltzeit regeln sowie Bluetooth und WLAN aktivieren und konfigurieren lassen.

Ein vielbeachteter Artikel in der deutschen Wochenzeitung “Die Zeit” [2] kritisierte unter der Überschrift “Lego Mindstorms ist kein Kinderspielzeug” unter anderem, die Benutzerführung sei viel zu umständlich. Doch der 6-jährige Sohn des Linux-Magazin-Autors würde dem widersprechen: Schon nach kurzem Spielen wusste er, wie EV3 Programme startet und wie er den Brick hoch- und wieder herunterfährt.

Düster: Display und WLAN

Was dagegen wirklich nervt, ist das recht schwache Display des Brick: Wer wenig Licht hat, wird sich schwertun, es zu lesen. Dazu kommt, dass das WLAN nur mit einem externen Adapter funktioniert. Den gibt’s zwar bei Lego, allerdings hat sich in diversen Foren schon herumgesprochen, dass es sich dabei um einen Netgear WNA 1100 handelt, der im einschlägigen Elektrohandel deutlich günstiger zu erwerben wäre als die von Lego vertriebene Version. Überhaupt ist nicht nachvollziehbar, warum Lego hier offensichtlich nur eine einzige USB-ID akzeptiert. Ein TP-Link-Dongle, der genau den gleichen Chip und Treiber benutzt, funktionierte im Test nicht.

Linux nur teilweise

In den Einstellungen des Displays findet sich auch die Information über die Firmware: Nur an einer einzigen Stelle wird sichtbar, dass in dem Brick Linux läuft (Abbildung 1). In Sachen Hardware weiß der neue Controller durchaus zu überzeugen, der mit einer leistungsfähigeren CPU und mehr Hauptspeicher ausgestattet ist als sein Vorgänger Mindstorms NXT 2.0 (Tabelle  1). Der USB-Hostmodus, der unter anderem den Anschluss des WLAN-Dongle erlaubt, ist ebenso neu wie die Möglichkeit, eine Micro-SD-Karte für weitere Programme einzustecken.

Abbildung 1: Das Display des Brick (in der Mitte des Roboter-Corpus) mit dem Hauptmenü fällt zwar recht dunkel aus, offenbart aber als einzige Stelle des Systems die Linux-Natur der Hardware.

Ebenfalls nur auf der Webseite findet der Roboterfan die Labview-Software fürs grafische Programmieren (Abbildung 2). Leider existiert sie bisher nur für OS X und Windows-Systeme. Ein wenig Stöbern im Installationsverzeichnis der Software auf einem Mac lässt jedoch den Verdacht aufkommen, dass sie dort innerhalb einer Mono-Umgebung läuft. Die Chancen, sie auch auf Linux zum Laufen zu bekommen, stehen also theoretisch nicht schlecht.

Abbildung 2: Läuft der 3-D-Designer Labview auf Mono? Die Dateien hinter dem schicken GUI geben Anlass zu dieser Annahme. Dann könnte die Software früher oder später doch auf Linux kommen.

Neben der grafischen Entwicklungsumgebung nennt die FAQ auf der Lego-Webseite auch die kommerzielle Entwicklungsumgebung Robot C [3]. Mit der lassen sich auch Programme für Plattformen wie Arduino entwickeln. Der Haken: Die Webseite des Herstellers spricht derzeit nur von Unterstützung für den Vorgänger Mindstorms NXT, außerdem steht die Software wiederum nur für Windows zur Verfügung.

Community

Bei den NXT-Bricks hat die überaus große Fangemeinde es möglich gemacht, von Linux aus Programme auf dem Brick zu starten. Die Projekte haben zwar allesamt EV3-Support angekündigt, aber zum Redaktionsschluss war der noch nirgends verfügbar. Nur der WLAN-Zugang lässt sich erfolgreich zur Kommunikation und Steuerung verwenden [4].

Vermisst: Java

Auch der Hersteller wünscht sich in der FAQ-Liste, die Mindstorms-Community möge aktiv zusätzliche Sprachen auf die Geräte bringen – “beispielsweise Java”. Der Wunsch könnte in Erfüllung gehen: Weil die Firmware auf Linux aufbaut, kann sich der Fan auch seine eigene bauen. Unter [5] findet er eine Anleitung, wo und wie er den Code herunterladen kann. Allerdings ist dies weder eine offizielle Lego-Seite, noch findet sich auf Mindstorms-Seiten ein Verweis auf die Quellen. Hier ist wohl beim Hersteller ein bisschen Nachholbedarf beim Umgang mit freier Software unter der GPL zu erkennen – vielleicht noch bevor Harald Welte darauf aufmerksam wird.

Smarte Apps für die 3-D-Programmierung

Natürlich bietet Lego im Zeitalter, in dem alle mit dem Handy spielen, auch zwei Apps für Android und I-OS an. Der Mindstorms Robot Commander erlaubt es, via Bluetooth oder WLAN Roboter fernzusteuern (Abbildung 3). Der Mindstorms 3D Builder ist eine animierte Bauanleitung der fünf Standardroboter des Bausatzes.

Abbildung 3: Für Android und I-OS verfügbar: Eine spacige Fernsteuerung über drahtlose Netzwerke als Smartphone-App.

Statt der bei Lego üblichen bebilderten Anleitungen ist dies eine 3-D-Animation, in die der Anwender hineinzoomt und die Anleitungen rotiert. Das ist gerade bei komplexeren Modellen von Vorteil, bei denen nur bedingt sichtbar ist, in welches Loch ein Verbindungsstück gehört. Abbildung 4 zeigt so einen Screenshot.

Abbildung 4: In der Konstruktions-App sind Zoomen und Rotieren notwendig, um die Bauanleitungen nachzuvollziehen.

Teuer und noch wenig Linux, aber fesselnd

Die neue Version von Mindstorms ist eine fesselnde Freizeitbeschäftigung für Kinder und jung gebliebene Erwachsene. Die grafische Programmierumgebung eignet sich gerade für Jugendliche als Einstieg in Basics wie If-Abfragen und Schleifenkonstrukte. Dass dabei ein im wörtlichen Sinne begreifbares Ergebnis herauskommt, macht den Einstieg lohnender als jedes Programm, das nur im abstrakten Hauptspeicher abläuft.

Doch Lego verlangt mit 349 Euro laut Liste für den Standardkasten einen stolzen Preis. Bei ernsthaftem Interesse sollten Fans gleich die Education-Variante in Betracht ziehen, die mit dem Ergänzungssatz mehr Möglichkeiten und Komfort bietet, aber auch mehr kostet.

Linux-Nutzer müssen sich gedulden, bis sie die neuen Bricks programmieren können – oder selbst Hand anlegen. Erste Betas der Bricx-Software, die EV3-Support ankündigt, sind schon aufgetaucht, allerdings nur in Form von Windows-Binaries. Doch wird die Open-Source-Community sicher nachziehen. (mfe)

Der Autor

Konstantin Agouros arbeitet bei der N.runs Professionals GmbH als Berater für Netzwerksicherheit. Dabei liegt sein Schwerpunkt im Bereich der Mobilfunknetze. Sein Buch “DNS/DHCP” ist bei Opensource Press erschienen.