2005 war noch ein H8-Prozessor von Hitachi das Herzstück des Rechners, nach dem ARM7 AT91SAM7S 256 von Atmel im Jahre 2006 kommt in der neuesten Version im sogenannten EV3-Stein (Bild 2) ein mit 300 MHz getakteter ARM-9-AM-1808-Prozessor mit einem auf Linux basierenden Betriebssystem zum Einsatz. Die Speicherausstattung umfasst den 16 MByte Flash-Speicher (mit einer SD-Karte bis 32 GByte erweiterbar) und den 64 MByte Arbeitsspeicher. Der EV3-Stein bietet PC-Host-Kommunikation mittels USB-Host-Mode über USB 2.0 mit 12 Mbit/s. Der Anschluss eines WLAN-Dongles erfolgt ebenfalls über USB (480 Mbit/s). Eine weitere Kommunikationsmöglichkeit besteht über das Bluetooth-2.1-Modul von Panasonic (Bild 9). Außerdem sind Anschlussboxen für bis zu vier Sensoren und bis zu vier Motoren vorgesehen. Bild 2a zeigt das Blockschaltbild des EV3-Steins und das Zusammenspiel der Komponenten. Ihre Beweglichkeit erhalten die Lego-Mindstorms-Roboter von zwei unterschiedlichen Motoren. Der große Motor (Bild 4) läuft mit 160 bis 170 U/min, mit einem Laufmoment von 20 Ncm sowie mit einem Kippmoment von 40 Ncm. Er ist damit langsamer, aber stärker als der mittlere Motor (Bild 3). Dieser läuft mit 240 bis 250 U/min, mit einem Laufmoment von 8 Ncm sowie mit einem Kippmoment von 12 Ncm, er ist somit schneller, aber nicht ganz so leistungsstark.
Damit der Roboter ein Roboter wird, benötigt er eine Anzahl von digitalen und analogen Sensoren. Beim Farbsensor (Bild 5) handelt es sich um einen digitalen Sensor, der die Farbe oder die Stärke des Lichts erkennen kann, die durch das kleine Fenster an der Vorderseite des Sensors eindringen. Dieser Sensor kann in drei verschiedenen Modi verwendet werden: Farbmodus, Modus „Stärke des reflektierten Lichts“ und Modus „Stärke des Umgebungslichts“. Beim Berührungssensor (Bild 8) handelt es sich um einen analogen Sensor, der erkennt, wenn die rote Taste des Sensors gedrückt und wieder ausgelassen wird. Das heißt, der Berührungssensor lässt sich so programmieren, dass er unter Verwendung (durch Erkennen) von drei Zuständen – gedrückt, ausgelassen oder angestoßen (gedrückt und wieder ausgelassen) – bestimmte Aktionen auslöst.
Beim Infrarotsensor (Bild 7) handelt es sich um einen digitalen Sensor, der von Festkörpern reflektiertes Infrarotlicht erkennen kann. Darüber hinaus ist er aber auch in der Lage, Infrarotlicht-Signale wahrzunehmen, die er von der Infrarotfernsteuerung (Bild 6) empfängt. In drei verschiedenen Modi kann der Infrarotsensor verwendet werden: Nähemodus (Reichweite 70 cm), Signalmodus (Reichweite 2 m) und Fernsteuerungsmodus.
Mit dem Bausatz lassen sich fünf verschiedene Robotervarianten aufbauen. Von Fans kreierte Bauanleitungen für zwölf weitere Roboter, die auch mit dem Bausatz gebaut werden können, sind auf Lego.com erhältlich. Die entsprechende Software, gemeinsam von National Instruments und Lego entwickelt, ist ebenfalls über die Website Lego.com erhältlich. Es gibt zwei Startpakete, das Lego Mindstorms EV3 Education Core und die Lego Mindstorms EV3 Home Edition. Der Lego Mindstorms EV3 eignet sich ab einem Alter von zehn Jahren und wird für 349,99 Euro (Home Edition) angeboten.
Siegfried W. Best
(ah)
