Der Name Makeblock ist in Deutschland noch nicht sonderlich bekannt. Wer viel auf Crowdfunding-Plattformen wie Kickstarter unterwegs ist, hat den Namen aber vielleicht schon einmal gehört. Denn dort sammelt Makeblock regelmäßig Geld für neue Projekte und damit neue Produkte ein.

Die Makeblock Co. Ltd ist ein Robotik-Startup aus Shenzhen, China. Die Wortmarke gibt es bereits seit 2011, das Unternehmen seit 2013. Im Angebot sind primär Do it Yourself (DIY) Robotik-Kits, die über ein eigenes Konstruktionsprinzip zusammengebaut werden. Zudem bietet Makeblock eigene Programmierumgebungen auf Basis von Scratch an. Das Hauptziel des Unternehmens ist es, die MINT-Bildung (im Englischen STEM für Science Technology Engineering Mathematics) durch ihre Robotik-Kits zu fördern.

Das Makeblock-Konstruktionsprinzip

Das Konstruktionsprinzip von Makeblock unterscheidet sich stark von Systemen wie zum Beispiel dem LEGO® Mindstorms® EV3 oder fischertechnik. Abbildung 1 zeigt als Beispiel das Zubehör zum Makeblock mBot Ranger. Zu sehen ist ein Schraubenzieher (zerlegbar) und ein Schraubenschlüssel. Die Bauteile sind aus Metall und haben Löcher, um über Schrauben und Muttern miteinander verbunden zu werden. Makeblock nutzt also kein Stecksystem, sondern ein, nennen wir es mal, Schraubsystem. Ist das ein guter Name? Wir wissen es selber nicht genau. Die Abbildung 2 zeigt das Zubehör und die Anleitung zum mBot.

Das Konstruktionsprinzip ist ein entscheidendes Merkmal von Makeblock und zieht sich durch alle Produktlinien, die sich ums Konstruieren drehen. Das sollte beim Kauf beachtet werden. Wer nicht schrauben möchte, sondern lieber ein Stecksystem verwendet, wird mit einem Makeblock Robotik-Set vermutlich nicht glücklich.

Die Bauanleitungen erklären das Konstruktionsprinzip allerdings sehr gut und zeigen Schritt für Schritt, wie die Roboter zusammengebaut werden müssen. Die Anleitungen liegen in gedruckter Form den Sets bei, sind aber nur auf Englisch verfügbar.

Was kann der mBot?

Vom Umfang her ist der mBot vergleichbar mit einer abgespeckten Version des LEGO® Mindstorms® EV3. Es sind insgesamt 40 Konstruktions-Teile, Sensoren und Aktoren im Set enthalten. Bei der Altersklasse richtet sich der mBot an Kinder ab acht Jahren. Hier gilt wie bei allen Robotik-Sets, dass das nur eine Empfehlung ist. Sind die Kinder jünger, ist es in der Regel immer eine gute Idee, wenn ein Erwachsener für Fragen zum Aufbau oder zur Programmierung zur Verfügung steht.

Der mBot kann über USB, Bluetooth oder WLAN eine Verbindung zu einem Computer oder Tablet aufnehmen. Insbesondere die Verbindung mittels Bluetooth zu einem Tablet ist sehr schön gelöst. Sobald das Tablet in Reichweite ist, wird die Verbindung aufgebaut und der Roboter reagiert beim Verbindungsaufbau mit Tönen, LED-Signalen und Bewegungen. Das macht den Roboter sehr lebendig, was beim Programmieren einfach Spaß macht.

Was kann der mBot Ranger?

Der mBot Ranger ist dem mBot sehr ähnlich, wie die Namensgebung bereits vermuten lässt. Es handelt sich dabei mehr oder weniger um eine Erweiterung beziehungsweise ein erweitertes Robotik-Set. Aus den über 80 Teilen lassen sich insgesamt drei verschiedene Roboter bauen: Ein Kettenfahrzeug, ein balancierender Roboter und ein nach vorne schnellender Roboter. Bei der Altersangabe gilt das gleiche wie beim mBot. Auch die Verbindungsmöglichkeiten sind identisch, da der mBot Ranger per USB, Bluetooth oder WLAN eine Verbindung zu einem Computer oder Tablet aufbauen kann.

Wer sich die enthaltenen Komponenten einmal ansehen möchte, findet auf der Webseite von Makeblock Teileübersichten. Zum Beispiel für den mBot Ranger. Was uns etwas gestört hat, ist die umständliche Möglichkeit, den Roboter anzuschalten. Die Taste dafür ist leider wie ein Reset-Knopf realisiert, so dass immer ein Hilfsmittel, wie zum Beispiel ein Kugelschreiber, zum Reindrücken notwendig ist. Das lässt sich sicherlich besser lösen.

Entwicklungsumgebung & Apps

Natürlich müssen die Roboter-Sets auch programmiert werden, um sie zum Leben zu erwecken. Makeblock hat da verschiedene Anwendungen im Angebot. Auf dem PC beziehungsweise Mac steht die Anwendung mBlock im Vordergrund. Sie basiert zu einem Großteil auf der visuellen Programmiersprache Scratch des MIT Media Labs. Darüber kann entweder der Roboter direkt angesteuert werden, so dass zum Beispiel Ausgaben weiterhin in der Programmierumgebung erscheinen oder die erstellten Programme werden auf den Roboter geladen, um sie dort auszuführen. Im ersten Fall ist ein Computer oder Tablet zur Steuerung notwendig, im zweiten Fall ist der Roboter autonom.

Darüber hinaus bietet Makeblock verschiedene Apps für Tablets an. Unterstützt werden iOS- und Android-Produkte. Die mBlock genannte App sticht dabei sehr hervor. Sie ist wirklich hervorragend und liebevoll gestaltet, einfach zu bedienen und besitzt gute Tutorials, um in die Programmierung mit dem mBlock oder mBlock Ranger einzusteigen. Das ist vergleichbar zu der App für den WeDo 2.0, allerdings noch etwas besser umgesetzt, unserer Meinung nach. Erfreulicherweise unterstützt die mBlock App beide Roboter-Sets. Programmiert wird ähnlich zu einem Scratch-Programm mit Blöcken, wie zum Beispiel in der mBlock Anwendung. Diese müssen untereinander gezogen werden, um einen Programmablauf zu bilden. Die Abbildungen 3 bis 6 zeigen ein paar Screenshots dieser App unter iOS auf einem iPad.

Zusätzlich gibt es noch die Makeblock App. Die Namensgebung ist vielleicht etwas verwirrend, weil die App wie das Unternehmen beziehungsweise wie die Wortmarke heißt. Diese App unterstützt alle Makeblock-Produkte. Zum freien Programmieren ist sie aber nicht geeignet. Die nachfolgenden Abbildungen 7 bis 9 zeigen ein paar Screenshots der App, damit ihr euch besser vorstellen könnt, was die App kann. Der Zweck ist, durch fertig programmierte Komponenten den Roboter zu steuern, Daten auszulesen und generell mit ihm zu interagieren.

Der Liniensensor unter der Lupe

Sowohl beim mBot als auch beim mBot Ranger ist ein Sensor zur Linienverfolgung dabei. Bei vielen anderen Robotik-Sets ist das normalerweise ein Farbsensor, der für die Verfolgung einer Linie genutzt werden kann. Vorzugsweise eine Linie, die sich gut vom Untergrund abhebt. Zum Beispiel eine schwarze Linie auf weißem Untergrund.

Bei den Makeblock-Sets ist das anders. Hier handelt es sich direkt um Hardware, die eine Linie verfolgen kann. Technisch ist das so realisiert, dass der Sensor genau genommen aus zwei Sensoren besteht. Jeder dieser Sensoren besteht wiederum aus zwei Sensoren, nämlich einer Infrarot aussendenden LED und einem Fototransistor, der diese Infrarotstrahlen empfangen kann. Auf diese Weise kann eine Linie auf beiden Seiten mit jeweils einer Sensorkombination erfasst werden, wodurch die Linienverfolgung sehr genau wird.

Projekt „Linie verfolgen“

Ein sehr häufig umgesetztes Programm, in unseren Kursen wird regelmäßig danach gefragt, ist der bereits angesprochene Linienverfolger. Damit ist ein Programm gemeint, das einen Roboter eine Linie auf dem Boden verfolgen lässt. In der Regel ist die Linie schwarz und der Hintergrund weiß, damit der Kontrastunterschied zwischen Linie und Hintergrund so groß wie möglich ist.

Die Abbildungen 10 und 11 zeigen die Programmierung in mBlock. Einmal eine Version für den mBot und einmal eine für den mBot Ranger. Aus unserer Sicht ist am einfachsten das Programm für den mBot nachvollziehbar. Erfreulicherweise gibt es nämlich einen Block, der den Linienfolge-Sensor ausließt und direkt per Option erlaubt abzufragen, auf welcher Seite des Liniensensors welche Farbe erkannt werden soll. So lässt sich relativ schnell einstellen und programmieren, dass der Roboter nach links fahren soll, wenn der Sensor auf der linken Seite schwarz erkennt und bei schwarz auf der rechten Seite nach rechts dreht. Jetzt müssen wir nur noch eine Option einstellen, dass der Roboter geradeaus fährt, wenn auf beiden Seiten schwarz vorhanden ist und schon ist der Linienverfolger fertig.

Für den mBot Ranger funktioniert es auf ähnliche Weise. Allerdings besitzt dieser keinen extra Block für die Abfrage des Linienfolge-Sensors inklusive Optionen. Warum das der Fall ist, können wir uns auch nicht erklären. Bei der Lösung für den mBot Ranger haben wir mit einer Variablen Namens „sensor“ gearbeitet. Diese speichert die Werte eins, zwei oder drei ab. Eins bedeutet, dass der Roboter nach rechts fahren soll, weil auf der rechten Seite des Sensors reflektierendes Licht erkannt wird. Zwei bedeutet, dass der Roboter nach links fährt und bei drei fährt der Roboter geradeaus. Damit lässt sich ein Linienfolger für den mBot Ranger realisieren. Beide Programme sind in der Anwendung mBlock unter Windows 10 entstanden. Diese Programmierumgebung wird von Makeblock kostenfrei zur Verfügung gestellt und läuft unter Windows, Mac OS und Linux. Abbildung 12 zeigt einen Screenshot der Anwendung.
Das nachfolgenden Video 1 zeigt das Programm „Linie verfolgen“ für den Roboter mBot Ranger. Die Vorlage, die im Video zu sehen ist, stammt direkt von Makeblock. Sie liegen den Roboter-Sets bei. Beim mBot die kleinere Vorlage (Abbildung 13) mit der acht und beim mBot Ranger die größere Vorlage (Abbildung 14). Das finden wir sehr löblich. Hier könnte sich LEGO® Education eine Scheibe von abschneiden.

Unser Fazit

Unser Fazit fällt positiv aus. Wir mögen das Konstruktionsprinzip, den Lieferumfang der Sets und die Sachen, die damit realisierbar sind. Die Funktionen der Hardware sind umfangreich und die Sensoren wirklich Klasse. Der Ultraschallsensor, um ein Beispiel zu nennen, kann Entfernungen von 3 cm bis 4 m erfassen. Das ist ordentlich.

Die Vielfalt der Programmierumgebungen finden wir ebenfalls gut. Apps für iOS und Android gibt es und auch auf dem PC beziehungsweise Mac gehen wir nicht leer aus. Die Umgebung mBlock auf dem PC könnte noch die ein oder andere Funktion vertragen. Auch das Verbinden zum Roboter und das Übertragen von Programmen könnte etwas glatter ablaufen. Die Apps, wir haben die iOS-Version auf einem iPad ausprobieret, sind dagegen umso besser. Eine so schön gestaltete Oberfläche mit sehr durchdachten visuellen Blöcken sind nicht überall zu finden.

Alles in allem laufen die Roboter von Makeblock wirklich gut. Wir sind immer noch beeindruckt von der Leistungsfähig der Aktoren und Sensoren. Die genannten Probleme, zum Beispiel beim Verbinden zum Roboter und Übertragen von Programmen, sind aus unserer Sicht Softwareprobleme, die Makeblock gut in den Griff bekommen sollte.

Wir können daher ruhigen Herzens eine Empfehlung für beide Robotik-Sets aussprechen. Voraussetzung ist, dass Spaß am Konstruktionsprinzip von Makeblock vorhanden ist. Wer lieber Stecken möchte, sollte unserer Meinung nach zu LEGO® greifen.