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Java Magazin
LEGO-MINDSTORMS-EV3-Roboter mit Java programmieren

Gedankenstürme der dritten Art

Mit der MINDSTORMS-Reihe bietet LEGO seit mittlerweile fast drei Jahrzehnten Roboterbaukästen für Technikinteressierte an. Das im September 2013 veröffentliche EV3-Set ist die aktuelle Version. Der Artikel gibt eine technologische Einführung und zeigt, wie man die EV3-Roboter mit Java programmiert.

Yannik Wailzer, Florentina Voboril


Was 1932 mit der Herstellung von Holzspielzeug durch einen dänischen Tischlermeister begann, setzte in den darauffolgenden Jahrzehnten zu einem nicht enden wollenden Siegeszug an, der bis heute anhält. Statt Holz wird zwar seit 1949 Kunststoff verwendet, der Name des Unternehmens besteht aber seit 82 Jahren: LEGO. Seit vielen Generationen bauen Kinder und Erwachsene damit rund um den Globus mehr oder weniger phantasievolle Gebilde zusammen.

Das LEGO-Imperium umfasst aber nicht mehr nur einfache Plastiksteine. Mit der MINDSTORMS-Baukastenserie bietet der dänische Konzern seinen kleinen und großen Fans auch programmierbare Elemente. Das Besondere dabei ist, dass diese speziellen Komponenten nahtlos mit den restlichen LEGO-Steinen kombiniert werden können und sich so unterschiedliche Roboter konstruieren lassen. Wie man diese mit der Java-Schnittstelle leJOS EV3 programmiert, erfahren Sie nach einer kurzen technologischen Einführung.

EV3-Hardware im Überblick

LEGO MINDSTORMS EV3 ist in zwei verschiedenen Editionen verfügbar: der Home Edition und der Education Edition (Abb. 1). Die beiden Pakete unterscheiden sich durch die im Lieferumfang enthaltenen Teile. Jedes Set enthält neben einer großen Zahl an LEGO-Technikelementen einen programmierbaren Mikrocontroller, an den sich verschiedene Aktoren und Sensoren anschließen lassen. Ganz der LEGO-Philosophie folgend, können mit einem solchen Baukasten unterschiedliche Roboter konstruiert werden. Die große Zahl an Variationsmöglichkeiten trägt maßgeblich zur Faszination bei.

Abb. 1: Der EV3RSTORM ist ein Standardmodell der EV3-Generation (Quelle: LEGO)

Das Herzstück des Systems ist der programmierbare EV3-Stein. In ihm steckt ein ARM9-Prozessor, der mit 300 MHz läuft und auf 64 MB Arbeitsspeicher und 16 MB Flash-Speicher zurückgreifen kann. Als Betriebssystem kommt Linux zum Einsatz. Sechs AA-Batterien versorgen den Mikrocontroller mit Energie. Als Alternative lässt sich ein Akkumodul verwenden, das allerdings nur Bestandteil der Education Edition ist. Auf dem EV3-Stein finden sich weiterhin ein monochromes LCD mit einer Auflösung von 178 x 128 Pixel sowie mehrere Navigationsknöpfe, die sich bei Bedarf genauso wie das Display programmieren lassen. Ein Lautsprecher komplementiert den Baustein. Für den Anschluss von Aktoren stehen vier Ausgangsports (A bis D) zur Verfügung, für Sensoren bietet er vier Eingänge (1 bis 4). Wer damit nicht auskommt, kann per USB-Kabel zwei oder mehr EV3-Steine miteinander verketten und aus...

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Gedankenstürme der dritten Art

Mit der MINDSTORMS-Reihe bietet LEGO seit mittlerweile fast drei Jahrzehnten Roboterbaukästen für Technikinteressierte an. Das im September 2013 veröffentliche EV3-Set ist die aktuelle Version. Der Artikel gibt eine technologische Einführung und zeigt, wie man die EV3-Roboter mit Java programmiert.

Yannik Wailzer, Florentina Voboril


Was 1932 mit der Herstellung von Holzspielzeug durch einen dänischen Tischlermeister begann, setzte in den darauffolgenden Jahrzehnten zu einem nicht enden wollenden Siegeszug an, der bis heute anhält. Statt Holz wird zwar seit 1949 Kunststoff verwendet, der Name des Unternehmens besteht aber seit 82 Jahren: LEGO. Seit vielen Generationen bauen Kinder und Erwachsene damit rund um den Globus mehr oder weniger phantasievolle Gebilde zusammen.

Das LEGO-Imperium umfasst aber nicht mehr nur einfache Plastiksteine. Mit der MINDSTORMS-Baukastenserie bietet der dänische Konzern seinen kleinen und großen Fans auch programmierbare Elemente. Das Besondere dabei ist, dass diese speziellen Komponenten nahtlos mit den restlichen LEGO-Steinen kombiniert werden können und sich so unterschiedliche Roboter konstruieren lassen. Wie man diese mit der Java-Schnittstelle leJOS EV3 programmiert, erfahren Sie nach einer kurzen technologischen Einführung.

EV3-Hardware im Überblick

LEGO MINDSTORMS EV3 ist in zwei verschiedenen Editionen verfügbar: der Home Edition und der Education Edition (Abb. 1). Die beiden Pakete unterscheiden sich durch die im Lieferumfang enthaltenen Teile. Jedes Set enthält neben einer großen Zahl an LEGO-Technikelementen einen programmierbaren Mikrocontroller, an den sich verschiedene Aktoren und Sensoren anschließen lassen. Ganz der LEGO-Philosophie folgend, können mit einem solchen Baukasten unterschiedliche Roboter konstruiert werden. Die große Zahl an Variationsmöglichkeiten trägt maßgeblich zur Faszination bei.

Abb. 1: Der EV3RSTORM ist ein Standardmodell der EV3-Generation (Quelle: LEGO)

Das Herzstück des Systems ist der programmierbare EV3-Stein. In ihm steckt ein ARM9-Prozessor, der mit 300 MHz läuft und auf 64 MB Arbeitsspeicher und 16 MB Flash-Speicher zurückgreifen kann. Als Betriebssystem kommt Linux zum Einsatz. Sechs AA-Batterien versorgen den Mikrocontroller mit Energie. Als Alternative lässt sich ein Akkumodul verwenden, das allerdings nur Bestandteil der Education Edition ist. Auf dem EV3-Stein finden sich weiterhin ein monochromes LCD mit einer Auflösung von 178 x 128 Pixel sowie mehrere Navigationsknöpfe, die sich bei Bedarf genauso wie das Display programmieren lassen. Ein Lautsprecher komplementiert den Baustein. Für den Anschluss von Aktoren stehen vier Ausgangsports (A bis D) zur Verfügung, für Sensoren bietet er vier Eingänge (1 bis 4). Wer damit nicht auskommt, kann per USB-Kabel zwei oder mehr EV3-Steine miteinander verketten und aus...

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