Wir hatten sie bereits in unserem Newsletter* angekündigt – jetzt sind sie verfügbar: unsere Online-Kurse!
Auf drei Bereiche haben wir uns dabei konzentriert:

1. 3D-Druck und 3D-Modellierung
2. Programmieren mit C# und Java
3. Hardware-Kurse zu BOB3 und Calliope mini

Unsere Kurse können sowohl von Privatpersonen als auch in individueller Absprache von Schulen gebucht werden. Schließlich ist es unser Ziel, das perfekte MINT-Erlebnis für jede*n zu gestalten.

Eine genauere Beschreibung unserer Online-Kurse gibt es hier. Speziell für Schulen und Lehrer*innen bieten wir auch Online-Fortbildungen an.

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LeJOS ist eine sehr beliebte Plattform für den LEGO® Mindstorms® EV3. Wir haben bereits einen allgemeinen Artikel zu LeJOS veröffentlicht, der Hintergrundwissen enthält. LeJOS ist keine native Programmiersprache, sondern nutzt Java als Programmiersprache. Wir haben die Installation in zwei Teile geteilt. Zum einen die Installation des LeJOS-Paketes auf dem PC und zum anderen zeigen wir euch, wie ihr eine bootbare SD-Karte mit dem LeJOS Betriebssystem erstellen könnt.

Installation von Java

Für die Installation auf Windows benötigen wir zuerst Java. Da Java 9 noch recht neu ist, dass es bei vielen Editoren bisher nicht standardmäßig unterstützt wird, empfehlen wir aktuell Java Version 8. Genau genommen das JDK 8, das ihr bei Oracle herunterladen könnt. Die folgenden Abbildungen zeigen Ausschnitte der Java-Installation. Wirklich viel zu beachten gibt es nämlich nicht. Achtet darauf, dass ihr das JDK herunterladet. JDK bedeutet Java Development Kit. Das Wort Development bedeutet, dass es sich um Entwicklung im Allgemeinen handelt. Das ist wichtig, da wir Programme selber programmieren, also entwickeln wollen. Bei Java gibt es noch das JRE, was Java Runtime Environment bedeutet. Das Wort Runtime ist hier wichtig und bedeutet Laufzeit. Damit können wir Java-Programme ausführen, was uns aber nicht reicht.

Installation von Eclipse und dem Eclipse LeJOS-Plugin

Als Editor, der zum Entwickeln von Programmen wichtig ist, empfehlen wir aktuell Eclipse. Am besten in der jeweils aktuellen Version. Wir haben beim Schreiben dieses Artikels die Eclipse-Version mit Namen Oxygen genutzt, die ihr auf der Eclipse-Webseite herunterladen könnt. Die Eclipse-Installation läuft mittlerweile mit einer eigenen Installationsprogramm sehr gut. Die folgenden Abbildungen zeigen einige Screenshots der Installation. Da es ein automatischer Prozess ist, wollen wir euch aber nicht mit zu vielen Abbildungen überfrachten.

Ganz wichtig ist, dass wir noch ein Plugin in Eclipse installieren müssen. In unserem Fall das LeJOS EV3 Plug-In. Damit können Programme direkt an einen angeschlossenen LEGO® Mindstorms® EV3 übertragen werden. Plugins werden in Eclipse über den sogenannten Marketplace erstellt. Den erreicht ihr über das Menü Help | Eclipse Marketplace. Die Installation ist wieder ein relativ automatischer Prozess. Zwischendurch muss Eclipse noch neugestartet werden, viel mehr ist aber nicht zu beachten.

Wir bekommen häufiger Nachfragen zu einer Warnung, die bei der Plugin-Installation in Eclipse erscheint. Ihr seht diese Warnung in der Abbildung unten. Der Inhalt besagt, dass wir im Begriff sind, nicht signierte Inhalte zu installieren. Diese Warnung ist zwar unschön, aber normal. Die Macher des LeJOS-Plugins für Eclipse müssten ihr Plugin signieren lassen, damit das Problem nicht mehr auftritt. Das haben sie bisher nicht gemacht und wir rechnen da auch nicht mehr mit. Daher ignoriert die Meldung bitte, in dem ihr auf Install anyway klickt.

Installation des LeJOS-Pakets

Nachdem Java und Eclipse installiert, ist das nicht weniger wichtige LeJOS-Paket an der Reihe. Dazu benötigen wir die LeJOS Setup-Datei leJOS_EV3_0.9.1-beta_win32_setup.exe, die ihr auf der LeJOS Webseite herunterladen könnt. Auf der LeJOS-Projektseite auf Sourceforge stehen auch Versionen für MacOS und Linux zum Download bereit. Die Installation läuft ebenfalls nahezu vollautomatisch ab. Wir haben wieder einige Bilder herausgepickt, die wichtige Stationen der Installation zeigen.

Achtet bitte darauf, dass ihr die richtige Java SDK-Version bei der Installation des LeJOS-Pakets auswählt. Ansonsten passen die Voreinstellungen in den meisten Fällen.

Erstellen einer LeJOS SD-Karte

Nach der Installation des LeJOS-Pakets öffnet sich der EV3 SD Card Creator. Damit könnt ihr eine SD-Karte erstellen, wovon der der LEGO® Mindstorms® EV3 booten kann. Bitte folgt der Anleitung im Programm. Falls Probleme auftreten, könnt ihr uns gerne eine Nachricht hinterlassen.

Das Programm hat bei unseren Tests ein Fehlverhalten gezeigt, wodurch die SD-Karte beim ersten Bootvorgang im EV3 beim Menüpunkt rootfs hängen bleibt. Darum mussten wir die SD-Karte manuell zusammensetzten. Da wir das sehr aufwändig finden, haben wir weiter unten im Artikel beschrieben, wie wir vorgegangen sind. Zusätzlich haben wir für euch ein kombiniertes LeJOS-Image erstellt, was direkt auf die SD-Karte portiert werden kann. Diese Informationen findet ihr ebenfalls weiter unten im Artikel.

Um erfolgreich eine SD-Karte mit LeJOS zu erstellen, sollte diese nicht größer als 32 GB sein. Als minimale Größe schlagen wir 8 GB vor. 16 GB sind aber natürlich auch kein Problem. Des Weiteren ist darauf zu achten, dass ihr eine Class10 zertifizierte SD-Karte verwendet, da diese eine höhere Lesegeschwindigkeit haben. Für den Portiervorgang empfehlen wir das kostenlose Tool Rufus, damit können auch USB-Installationsmedien aus bootbaren ISOs erstellt werden. Wir nutzen das Tool sehr häufig.

Manuell eine SD-Karte erstellen

Wie bereits geschrieben, trat bei uns das Problem auf, dass das Programm EV3 SD Card Creator keine Vernünftige SD-Karte erstellt. Eine Möglichkeit ist, die benötigte SD-Karte selber zusammenzustellen. Wir haben ein kombiniertes SD-Karten-Image, was nach der folgenden Anleitung erstellt wurde, für euch fertig zum Download vorbereitet. Wer jedoch selber handanlegen möchte oder einfach nur wissen will welche Schritte dafür nötig sind bekommt hier die Erklärung:

1. Die Datei SD500.img, aus dem LeJOS-Paket, mit Rufus auf eine SD-Karte kopieren.
2. Den Ordner lejosimage.zip ohne Unterordner auf der erstellten SD-Karte entpacken.
3. Java SE Embedded in Version 7 auf die SD-Karte kopieren.

Wir haben auf YouTube eine gute Anleitung zum Thema gefunden, die euch evtl. weiterhilft. Falls ihr sonst noch Fragen habt, freuen wir uns über eine Nachricht.

Update: Dezember 2018

Unter Windows kann es vorkommen, dass Eclipse „No EV3“ anzeigt, obwohl der Roboter per USB-Kabel verbunden ist und von der LEGO® Software erkannt wird. Dann ist es erforderlich, dass ihr die RNDIS Treiber installiert.

Eine Installationsanleitung und die entsprechende Datei findet ihr auf der Seite des Fraunhofer Instituts. Nutzt den entsprechenden Link, je nachdem welche Windows Version ihr nutzt.

Windows 7

Windows 8

Windows 10

Der LEGO® Mindstorms® lässt sich auf viele Arten programmieren. Entweder grafisch, zum Beispiel mit der Programmieroberfläche von LEGO®, oder mit einer der vielen textbasierten Programmiersprachen für den EV3. RobotC, ev3dev, MonoBrick und c4ev3 sind nur einige gute Umsetzungen, um den LEGO® Mindstorms® textbasiert zu programmieren. Dazu zählt auch LeJOS. Der Grundgedanke von LeJOS ist es, die objektorientierte Programmiersprache Java zur Programmierung der verschiedenen Versionen des LEGO® Mindstorms® zu nutzen.

Java ist aktuell die weltweit meinst genutzte Programmiersprache (laut TIOBE Index vom Oktober 2017). Java spielt sowohl im Frondend, beispielsweise in punkto Entwicklung von Android Apps, als auch im Backend eine große Rolle. Durch diese weite Verbreitung mit einhergehender Vielfalt der Anwendungsbereiche wird Java auch von immer mehr Schulen und Seminaren als Programmiersprache für den Einstieg gelehrt. Da es nichts Schöneres gibt, als zu sehen, was mit erlernten Programmierkenntnisse wortwörtlich bewegt werden kann, wollen wir uns LeJOS für den LEGO® Mindstorms® mal genauer angucken.

Historie

LeJOS wurde ursprünglich aus dem TinyVM-Projekt erstellt, das Ende 1999 von José Solórzano entwickelt wurde. Primär war es für den Einsatz im Embedded-Bereich mit wenig Speicher ausgelegt. Was als Hobby-Open-Source-Projekt begann, wurde 2000, durch die Implementierung einer Java VM für das LEGO® Mindstorms® RCX-System, zum heutigen LeJOS. Übrigens ist das Wort „LeJOS“ der englischen Aussprache von LEGO® empfunden, wo das „G“ wie ein „J“ ausgesprochen wird. Was die Entwickler durch ein J für Java deutlich machen wollten, also wäre die richtige Aussprache „Ley-J-oss“. Es lässt sich aber auch von dem spanischen Wort „lejos“ ableiten, das übersetzt „weit“ bedeutet. Es wird dann jedoch eher „Lay-hoss“ ausgesprochen.

Das Projekt erfreute sich großer Beliebtheit und die Entwickler Brian Bagnall, Jürgen Stuber und Paul Andrews traten dem Projekt bei. Mit dem 2006 vorgestellten LEGO® Mindstorms® NXT hat das LeJOS-Entwicklungsteam die Möglichkeit erhalten, die Leistungsfähigkeit von LeJOS deutlich zu steigern. Daraufhin wurde eine Bibliothek zur Steuerung des NXT via Bluetooth über einen externen Computer implementiert. Diese Bibliothek nutzte jedoch die Standard LEGO® NXT Firmware, was zu Performanceeinbußen führte. Dies anderte sich mit der Entwicklung und Veröffentlichung von LeJOS NXJ 0.8 im Januar 2007. NXJ 0.8 war im Grunde eine Ersatzfirmware für den NXT, wodurch die LeJOS-Entwickler direkter auf die Hardware-Komponenten des LEGO® NXTs zugreifen konnten.

Im Jahr 2013 startete die Entwicklung für den LEGO® Mindstorms® EV3. Auf dem EV3 wird ein eigenes LeJOS Betriebssystem von der SD-Karte gebootet, was eine Firmwareersetzung überflüssig macht. Die bis heute aktuellste EV3 LeJOS-Version 0.9.1 wurde am 16.11.2015 veröffentlicht und obwohl diese Version als Beta deklariert ist, gibt es bisher keine Folgeversion. Das Team hat in den Jahren viele Wechsel hinter sich, aktuell stehen Lawrie Griffiths, Brian Bagnall und Andy Shaw als Projekt-Administratoren auf der Webseite.

Da wir noch keinen persönlichen Kontakt zu den Entwicklern gesucht haben und die Webseite seit geschätzt 2015 unberührt scheint, können wir im Moment für die Aktualität der Informationen nicht garantieren.

Seit November 2014 wird LeJOS in einer angepassten Version im cloudbasierten und somit ausschließlich online verfügbaren, Open-Source-Projekt Open Roberta eingesetzt, welches wir euch in Zukunft vorstellen werden.

LeJOS und der EV3

Wir werden uns zuerst die Programmierung mit dem EV3 anschauen. LeJOS nutzt hier die von LEGO® eingebaute Möglichkeit, einen eigenen Linux Kernel auf dem EV3 zu booten. Dazu wird eine SD-Karte mit dem eigenen Linux Kernel beschrieben. Der EV3 registriert das beim Starten und bootet das Betriebssystem für LeJOS. Diese Methode hat den großen Vorteil, dass die eigentliche Firmware des EV3 nicht ersetzt werden muss und der EV3 schnell wieder mit seinem originalen LEGO® Betriebssystem startet, wenn die SD-Karte wieder entfernt und der Roboter neugestartet wird.

Die Erstellung dieser SD-Karte ist jedoch aufwändig, darum haben wir eine vereinfachtes Verfahren für euch erstellt. Genaueres dazu findet ihr in unserer Installationsanleitung. Nicht nur die SD-Karten Erstellung ist etwas komplizierter, auch die Installation der richtigen Java Version gestaltet sich dadurch schwieriger, da Java 7 Embedded JRE auf dem EV3 läuft, Java 8 Embedded JDK jedoch nicht nativ. Dazu kommt, dass seit dem Java 9 Release das JDK 1.7 nicht mehr auf der Webseite verfügbar ist. Somit müssen wir entweder das JDK 8 oder 9 auf dem PC verwenden. Dadurch ergeben sich Konfigurationshürden, die in den Projekteinstellungen beachtet werden müssen.

Ist die Installation abgeschlossen, kann der EV3 über WiFi, USB und Bluetooth verbunden werden. Das Eclipse-Plugin übernimmt den Datentransfer zwischen Mindstorms® und PC, was weitestgehend reibungslos funktioniert. Insgesamt sind die Ladezeiten durch die Java-VM deutlich länger als bei nativen Sprachen auf dem EV3. Alles was in der aktuellen Version noch Probleme bereitet, halten wir in einer zukünftigen Bugliste für euch fest.

LeJOS und der NXT

LeJOS ist auch für den Einsatz auf dem NXT geeignet, da für die Java-Programmierung eine JVM (Java Virtuelle Maschine) erforderlich ist, muss die Firmware auf dem NXT durch NXJ ersetzt werden, was durch das Eclipse-Plugin gestartet werden kann. Da der NXT in anderen Sprachen wie NXC, beziehungsweise in anderen Umgebungen wie BricxCC, sehr gut programmiert werden kann, empfehlen wir eher diese Umgebungen, wenn es nicht zwingend Java sein soll. In einem separaten Artikel werden wir uns später auch die Java NXT Programmierung anschauen, vorerst hat der EV3 für uns jedoch Priorität.

Das LeJOS API

Die Programmiermöglichkeiten, die LeJOS für den EV3 bietet, sind im Wiki beschrieben. Neben dem grundlegenden Funktionsumfang, wie Bildschirmausgabe, Sensorerfassung und Motorenansteuerung, bietet LeJOS auch die Möglichkeit, mittels TCP beliebige Daten über WLAN zu verschicken. Diese vielen Möglichkeiten setzen jedoch zum Teil gute Java-Kenntnisse voraus. Gerade das Arbeiten mit vielen Bibliotheken und Klassen sind in aufwändigen Programmen Voraussetzung. Einfache Programme werden durch dieses große API und die Möglichkeiten wiederum sehr komplex. Aufgrund der Tatsache, dass das LeJOS API sehr umfangreich ist, kann durchaus lange dauern, bis ihr einen benötigten Befehl findet. Jedoch solltet ihr keine Berührungsängste mit LeJOS haben.

Fazit

LeJOS ist für die Programmierung der LEGO® Mindstorms® Versionen gut geeignet. Die Syntax von Java ist unverändert, was dafür spricht, den Java-Unterricht mit dem EV3 lebendiger zu gestalten und dabei die bekannte Java-Syntax zu verwenden. Jedoch kann die hohe Komplexität in Bezug auf Programmbefehle und ihr Zusammenspiel untereinander, sowie die recht große Bibliothek, in der man sich erstmal zurechtfinden muss, für den Programmieranfänger überfordernd sein.

Die Namen NXT-G und EV3-G habt ihr vermutlich schon einmal gehört. Das sind die Programmiersprachen, die von LEGO® beziehungsweise LEGO® Education für die Robotik-Sets entwickelt und zur Verfügung gestellt werden. Allerdings gibt es zahlreiche weitere Sprachen, mit denen sich die Robotik-Sets von LEGO® ansteuern lassen.

Die Unterschiede könnten dabei nicht größer sein. Der wohl offensichtlichste Unterschied ist die Art der Darstellung. Die bereits genannten Sprachen NXT-G und EV3-G sind grafische Sprachen, gerne auch als visuelle Programmiersprachen bezeichnet. Daneben gibt es noch die sogenannten textbasierten Programmiersprachen. Wie der Name vermuten lässt, muss dabei ein Text eingegeben werden, um dem Computer, zum Beispiel dem LEGO® Mindstorms® EV3, Befehle in Form eines Programms zu übermitteln. Java ist so eine textuelle Sprache, mit der es möglich ist, den LEGO® Mindstorms® EV3 anzusteuern.

Es gibt eine ganze Menge verschiedener Programmiersprachen und Plattformen, um LEGO®-Robotik-Sets anzusteuern. Wir haben uns in diesem Artikel auf eine Auswahl konzentriert, da sich alle Sprachen oder Plattformen in einem einzelnen Artikel nicht vorstellen lassen. Falls euch auffällt, dass eure Lieblingssprache oder Lieblingsplattform fehlt, meldet euch gerne direkt bei uns oder hinterlasst einen Kommentar. Dann können wir die Programmiersprache oder Plattform entweder noch in den Artikel mit aufnehmen oder einen zweiten Artikel einplanen.

Warum andere Programmiersprachen?

Die Frage, die sich viele von euch jetzt vielleicht stellen, ist, warum überhaupt weitere Programmiersprachen notwendig sind? Oder ganz konkret: Warum solltest du eine andere Programmiersprache nutzen, als eine von denjenigen, die LEGO® extra für dein Robotik-Set entwickelt hat?

Das ist eine sehr gute Frage und sie wird uns häufig gestellt. Die Antwort darauf ist allerdings nicht ganz so einfach, beziehungsweise sie ist nicht eindeutig, weil es viele verschiedene Gründe gibt. Mit den Programmiersprachen von LEGO® ist nämlich sehr viel möglich. Irgendwann kommt aber vielleicht der Moment, wo ihr auf eine andere Art und Weise programmieren möchtet. Dazu schreiben wir noch mal einen gesonderten Artikel, um das deutlicher zu machen. Für den Moment reicht es aus, zu wissen, dass andere Programmiersprachen andere Vor- und Nachteile haben, als die Sprachen, die ihr aktuell vielleicht kennt. Manche Probleme oder Aufgaben lassen sich zum Beispiel mit C# oder Java besser lösen als mit EV3-G. Dann wäre ein Wechsel angebracht. Vielleicht wollt ihr euch aber auch weiterentwickeln, weil euch eine visuelle Programmiersprache nicht mehr ausreicht. In der freien Wirtschaft werden primär textbasierte Sprachen eingesetzt. Falls ihr also auch mal für andere Dinge als für Robotik-Sets Programme schreiben möchtet, ist ein guter Weg, zunächst eine textbasierte Programmiersprache für den LEGO® Mindstorms® EV3 oder für ein anderes Robotik-Set zu nutzen und anschließend zu wechseln.

Ein anderer Grund könnte vielleicht Hardware sein, die nicht von der von LEGO® zur Verfügung gestellten, visuellen Programmiersprache angesteuert werden kann. Dann wird es ebenfalls Zeit, über den Wechsel zu einer textbasierten Programmiersprache nachzudenken.

Wie ihr seht, fallen uns viele Gründe ein, warum andere Programmiersprachen für die LEGO®-Robotik-Sets existieren. Warum auch immer ihr eine oder mehrere dieser Sprachen ausprobieren wollt, wir hoffen, die Übersicht zeigt euch, was es da draußen alles gibt.

Welche Programmiersprache ist besser?

Diese Frage hören wir sehr häufig. Allerdings lässt sie sich nicht so einfach beantworten. Der Grund dafür ist, dass die verschiedenen Programmiersprachen und Plattformen sehr unterschiedliche Möglichkeiten bieten und Anforderungen haben, was dein Vorwissen betrifft. Wenn du zum Beispiel noch nie mit einer textbasierten Programmiersprache programmiert hast, sind einige Programmiersprachen eventuell zu schwierig. Aber auch das lässt sich nicht verallgemeinernd beantworten.

Daher möchten wir die Frage an dieser Stelle zunächst offenlassen. Wir kommen in weiteren Artikeln ganz sicher darauf zurück. Die Frage ist zwar schwierig zu beantworten, aber sie ist auch gleichzeitig sehr wichtig.

,Eine Auswahl bekannter Sprachen und Plattformen

Die nachfolgende Tabelle enthält zahlreiche bekannte Programmiersprachen und Plattformen. Diejenigen, die wir für wichtig halten, haben wir im weiteren Verlauf des Artikels etwas detaillierter vorgestellt. Andere Sprachen und Plattformen stehen vorerst nur in der Tabelle, um sie zu erwähnen. Wir haben sie nicht extra beschrieben, damit dieser Artikel nicht noch länger wird als er es eh schon ist. Die Auswahl ist dabei aus unserer Perspektive entstanden. Wir möchte keine Programmiersprache und keine Plattform besser oder schlechter darstellen. Alle haben ihre Berechtigung und häufig entscheidet der eigene Geschmack oder bereits vorhandenes Wissen darüber, was ausgewählt wird. Auch die Reihenfolge in der Tabelle ist beliebig.

Falls ihr eine Programmiersprache oder eine Plattform vermisst, schreibt uns gerne eine Nachricht oder hinterlasst einen Kommentar.

Nr.	Name	Typ	Kompatible Robotik-Sets	Weitere Informationen
1.	NXT-G, EV3-G, WeDo 2.0 Programming Blocks, LEGO Boost	Visuell	NXT, EV3, WeDo 2.0, Boost	Beschreibung unten
2.	LeJOS (Java)	Textuell	RCX, NXT, EV3	Beschreibung unten
3.	MonoBrick (C#, F#, IronPython)	Textuell	EV3	Beschreibung unten
4.	c4ev3 (C)	Textuell	EV3	Beschreibung unten
5.	ev3dev (Python, JavaScript, Java, Go, C++, C, Vala)	Textuell	EV3	Beschreibung unten
6.	Scratch (ScratchX)	Visuell	EV3	Beschreibung unten
7.	NEPO	Visuell	NXT, EV3	Beschreibung unten
8.	BricxCC (Not eXactly C, Not Quite C)	Textuell	RCX, NXT	Beschreibung unten
9.	Robotary	Textuell	EV3	Webseite
10.	Enchanting	Visuell	NXT	Webseite
11.	Next Byte Codes	Textuell	NXT, EV3	Webseite
12.	ROBOLAB für LabVIEW	Visuell	RCX, NXT	Webseite
13.	ROBOTC	Textuell	NXT, EV3	Webseite

1. NXT-G, EV3-G, WeDo 2.0 Programming Blocks, LEGO® Boost

Kategorie: Visuelle Programmiersprache Roboter: NXT, EV3, WeDo 2.0, Boost

Die wohl bekanntesten Programmiersprachen für die LEGO®-Robotik-Sets sind sicherlich die Sprachen, die LEGO® beziehungsweise LEGO® Education selbst erstellt haben. Ganz vorne mit dabei NXT-G und EV3-G für die Robotik-Sets LEGO® Mindstorms® NXT und LEGO® Mindstorms® EV3. Das G in beiden Namen bedeutet Graphical, also die englische Bezeichnung für grafisch beziehungsweise visuell. Mit diesen beiden Programmiersprachen lassen sich der NXT oder der EV3 ansteuern.

Für den LEGO® Education WeDo 2.0 gibt es ebenfalls eine eigene Programmiersprache. Wir konnten nur den Namen Programming Blocks recherchieren. Das ist weniger ein konkreter Name für die Sprache, sondern bezeichnet eher die Gesamtheit der Blöcke, nämlich aller Programmier-Blöcke für den WeDo 2.0.

Das neuste Mitglied der LEGO®-Robotik-Sets, der LEGO® Boost, bietet ebenfalls eine eigene Programmiersprache an. Charakteristisch bei Programmiersprachen für LEGO®-Robotik-Sets ist, dass wir von „links nach rechts“ programmieren. Zumindest umgangssprachlich lässt sich das so ausdrücken. So ist es auch bei der Sprache für den LEGO® Boost. Unseres Wissens nach hat diese Sprache keinen eigenen Namen. Wenn wir da falsch liegen, sagt uns bitte direkt Bescheid oder hinterlassen einen Kommentar.

2. LeJOS (Java)

Kategorie: Textuelle Programmiersprache Roboter: RCX, NXT, EV3

LeJOS ist in der LEGO®-Robotik-Community sehr bekannt. Damit ist aber keine Programmiersprache gemeint. Vielmehr bezeichnet der Name ein Java-Betriebssystem, das auf dem LEGO® Mindstorms® RCX, NXT und EV3 läuft. Beim LEGO® Mindstorms® EV3 muss das Betriebssystem auf eine eigene microSD-Karte übertragen werden, um LeJOS zu starten. Anschließend erlaubt es dieses Betriebssystem Java-Programme zu schreiben, um diese zum Beispiel auf dem Brick auszuführen. Dadurch könnt ihr Java als Programmiersprache nutzen, um eure Roboter zu steuern.

Java ist eine objektorientierte Programmiersprache, die großflächig in der Wirtschaft zum Einsatz kommt. Java ist also nicht auf die Ansteuerung von LEGO® Robotern beschränkt, sondern wird in vielen Bereich eingesetzt.

Zu LeJOS haben wir bereits ein ausführliches Review geschrieben. Falls du mit LeJOS durchstarten möchtest, haben wir zusätzlich eine Installationsanleitung erstellt ein Tutorial mit  Praktikumsaufgaben folgt.

3. MonoBrick (C#, F#, IronPython)

Kategorie: Textuelle Programmiersprache Roboter: RCX, NXT, EV3

Ähnlich wie LeJOS ist auch MonoBrick keine Programmiersprache, sondern eine Plattform beziehungsweise ein Betriebssystem. Das Betriebssystem, das bei MonoBrick EV3-Firmware heißt, ist ein Ersatz für die originale Firmware des LEGO® Mindstorms® EV3. Die Firmware muss wie bei LeJOS auf eine microSD-Karte kopiert werden, um von dort zu starten. Anschließend steht das .NET Framework auf dem LEGO® Mindstorms® EV3 Brick zur Verfügung. Das bedeutet, dass wir Programme in den Programmiersprachen C#, F# oder IronPython erstellen können, die dann auf dem EV3-Brick laufen. Damit stehen uns drei weitere textbasierte Programmiersprachen zur Verfügung, die wir statt der visuellen Sprache EV3-G von LEGO® für unsere Programme nutzen können.

C# ist eine objektorientierte Programmiersprache, die großflächig in der Wirtschaft zum Einsatz kommt. Die Sprache wird aktiv von Microsoft entwickelt und ist nicht auf die Ansteuerung von LEGO® Robotern beschränkt, sondern wird wie Java in vielen Bereichen eingesetzt.

4. c4ev3 (C, C++)

Kategorie: Textuelle Programmiersprachen Roboter: EV3

c4ev3 bedeutet frei übersetzt „C für den EV3“. Hinter c4ev3 steht eine Projektgruppe der Hochschule Aschaffenburg, die das Codepaket im Rahmen des EVELIN Projekts erstellt hat. Die für c4ev3 zuständige Projektgruppe unter Prof. Dr.-Ing. Jörg Abke ist aktuell sehr engagiert und entwickelt c4ev3 stetig weiter. Der Clou an c4ev3 ist, dass die erstellten Programme nativ auf dem EV3 Betriebssystem laufen. Alles was du benötigt ist eine aktuelle Version von Eclipse für C/C++. Die Programmierumgebung wird durch ein c4ev3-Plugin angepasst und bekommt eine Schaltfläche, von der aus man direkt seinen Code auf den EV3 laden kann.

Zu c4ev3 haben wir bereits ein ausführliches Review geschrieben. Falls du mit c4ev3 durchstarten möchtest, haben wir zusätzlich eine Installationsanleitung und Praktikumsaufgaben erstellt.

5. ev3dev (Python, JavaScript, Java, Go, C++, C, Vala)

Kategorie: Textuelle Programmiersprachen Roboter: EV3

ev3dev ist ebenfalls eine Plattform beziehungsweise ein Betriebssystem und keine Programmiersprache. Anders als die bereits vorgestellten Systeme LeJOS und MonoBrick ist ev3dev ein allgemeineres Betriebssystem, auf dem viele verschiedene Programmiersprache zur Verfügung stehen. Mit diesen Sprachen lassen sich dann Programme für den LEGO® Mindstorms® EV3 schreiben, um den Brick zu steuern. Eine Auswahl an Programmiersprachen, die auf ev3dev laufen, sind: Python, JavaScript, Java, Go, C++ und Vala. Auf der Webseite zu ev3dev sind alle Programmiersprachen aufgelistet, die aktuell unterstützt werden.

Python ist zum Beispiel eine beliebte Lernsprache. Sie hat den Anspruch, einen gut lesbaren und knappen Programmierstil zu fördern. Wegen der klaren Syntax gilt Python als einfach zu erlernen. Trotzdem ist Python mächtig genug, um damit viele verschiedene Aufgaben zu erledigen. Wer gerade mit Python anfängt oder überlegt das zu tun, kann einen Blick auf das Projekt ev3python werfen. Dort werfen viele Ressourcen zur Verfügung gestellt, um einen guten Einstieg in Verbindung mit dem LEGO® Mindstorms® EV3 zu finden.

6. Scratch (ScratchX)

Kategorie: Visuelle Programmiersprache Roboter: EV3

Scratch funktionierte lange Zeit nicht mit dem LEGO® Mindstorms® EV3 zusammen. Mittlerweile gibt es zahlreiche Projekte und Erweiterungen, die dieses Problem beheben wollen. Eine dieser Erweiterungen nutzt ScratchX, um über Bluetooth den EV3 zu kontrollieren. Damit wird es möglich, Scratch-Programme zu erstellen, die Funktionen des EV3 nutzen.

Wir haben das Projekt bisher nicht selber ausprobiert, wollen das aber noch machen. Sobald wir wissen, wie gut die Erweiterung für Scratch funktioniert, schreiben wir einen Artikel darüber.

7. NEPO

Kategorie: Visuelle Programmiersprache Roboter: NXT, EV3

NEPO ist eine Scratch sehr ähnliche Programmiersprache, die auf der Blockly-Bibliothek basiert. Wo nötig, wurde der Blockly Sprachumfang um eigene Funktionen erweitert, die für die Programmierung von Robotern notwendig sind. NEPO ist offen gestaltet, was es erlaubt, zusätzliche NEPO-Programmierblöcke zu entwickeln oder weitere Roboter-Systeme anzubinden.

Genau das macht das Open-Roberta-Projekt sehr erfolgreich. Wer das Lab, also die Programmierumgebung, aufruft, bekommt zunächst eine Auswahl der unterstützten Systeme angezeigt. Darunter sind zum Beispiel der LEGO® Mindstorms® NXT oder EV3.

8. BricxCC (Not eXactly C, Not Quite C)

Kategorie: Textuelle Programmiersprache Roboter: RCX, NXT

BricxCC (Bricx Command Center) ist keine einzelne Programmiersprache, sondern eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE). Mit dieser Umgebung können Programme in den Programmiersprachen Not eXactly C (NXC) und Not Quite C (NQC) unter anderem für den LEGO Mindstorms NXT geschrieben werden. Das Programm ist Open Source (der Quelltext steht zur Verfügung) und kostenfrei. Ihr könnt die IDE daher ganz einfach herunterladen und ausprobieren.

Die beiden Programmiersprachen NXC und NQC besitzen eine C-ähnliche Syntax und bieten die Möglichkeit, sehr kurze und präzise Programme zu schreiben.

Unser Fazit

Vor allem für die Robotik-Sets aus der Mindstorms-Serie gibt es viele externe Programmiersprachen, mit denen wir Programme erstellen können. Die Auswahl ist erschlagend, weswegen wir in diesem Artikel einige Sprachen herausgepickt und kurz vorgestellt haben.

Wir selber nutzen gerne EV3-G, c4ev3, LeJOS oder MonoBrick für unsere Programme. Je nachdem, was wir gerade programmieren wollen oder für wen. Wenn wir einen Workshop leiten und die Teilnehmenden habe noch kein Vorwissen, dann nehmen wir gerne etwas visuelles, wie zum Beispiel EV3-G. Haben die Teilnehmenden schon einmal programmiert, dann darf es auch gerne etwas textuelles sein, wie LeJOS oder MonoBrick.

Was nutzt ihr für Programmiersprachen? Welche Plattform oder welche Sprache kommt bei euch zum Einsatz, wenn ihr an einem Wettbewerb teilnehmt? Schreibt uns gerne eine Nachricht oder hinterlasst einen Kommentar.