Ratgeber

Roboter Bausätze » Nicht nur für Kinder faszinierend

Die Robotik ist ein spannendes und komplexes Gebiet, das viel theoretisches Wissen verlangt. Um die Theorie mit der Praxis zu verbinden, gibt es Bausätze, mit denen man seinen eigenen Roboter bauen kann. Sie sind in verschiedenen Komplexitätsklassen erhältlich und können selbst für erfahrene Tüftler eine Herausforderung sein. In unserem Ratgeber erfahren Sie mehr über Roboterbausätze und Anwendungsmöglichkeiten.



Warum ein Roboter als Bausatz auch für Erwachsene lohnend ist

Der Begriff Roboterbausatz mag für manche Ohren eher nach einem Spielzeug klingen. In der Tat gibt es für Kinder ab 8 Jahren Roboter-Modelle, die schnell fertiggestellt werden können und sich perfekt für die ersten Schritte eignen, denn trotz des einfachen Aufbaus werden spielerisch erste Kenntnisse in den Bereichen Robotik, Elektronik und Informatik vermittelt. Viele einfache Roboter lassen sich außerdem programmieren. Häufig wird dazu auf eine übersichtlich aufgebaute Smartphone-App zurückgegriffen, die eine vereinfachte und leicht zu erlernende Programmierumgebung bietet. 

Komplexer sind Modelle, die über einen Arduino oder einen Raspberry Pi gesteuert werden. Hier ist in der Regel eine längere Einarbeitungszeit in die Programmierung des Roboters nötig. Allerdings bietet ein solcher Bausatz jede Menge Anwendungsmöglichkeiten, die für Erwachsene in vielerlei Hinsicht interessant sind, und steht darin einem Industrie-Roboter in fast nichts nach. Meist verfügen Modelle dieser Art über mehrere Motoren, LEDs und verschiedene Sensoren und werden für Projekte an Schulen, Berufsschulen und Universitäten eingesetzt. Zudem kann ein hochwertiges Robotik-Kit durchaus für praktische Arbeit verwendet werden.



Welche Arten von Roboter-Bausätzen gibt es?

Generell können Roboterbausätze in zwei Gruppen unterteilt werden: Es gibt mobile Roboter und Miniatur-Industrieroboter. Mobile Roboter sind mit Rädern oder Ketten ausgestattet und können je nach Ausführung entweder ferngesteuert werden oder als autonome Roboter agieren. Es sind auch Modelle erhältlich, die über mehrere Beine verfügen und sich wie ein Insekt fortbewegen. Ein oder mehrere Motoren sorgen für den Antrieb. Die Integration verschiedener Sensoren ist mitunter ebenfalls realisierbar. Je nach Komplexitätsgrad des Kits ist eine Steuerung via Smartphone-App oder über Arduino beziehungsweise Raspberry Pi möglich. Das erstellte Programm wird meist mithilfe eines integrierten USB-Programmers eingespielt. Während des Betriebs ist bei vielen Modellen eine Steuerung per SB-Interface, Bluetooth oder WLAN möglich. Die Stromversorgung der Elektronik erfolgt in der Regel über konventionelle Batterien oder Micro-Akkus.

Die Königsklasse unter den Roboterbausätzen bilden die Roboterarme. Sie sind einem klassischen Industrieroboter nachempfunden und können mithilfe diverser Motoren selbst komplizierte Bewegungen ausführen. Solche Geräte bestehen häufig aus robustem Aluminium und sind entsprechend schwer. 

Strom beziehen die meisten Roboterarme über ein eigenes Netzteil. Viele Roboterarm-Bausätze sind hochwertige Präzisionsgeräte, was sich gewöhnlich auch im Preis widerspiegelt. Eine vollumfängliche Steuerung ist über Arduino sowie Raspberry Pi möglich, wobei oft C oder Python als Programmiersprachen genutzt werden.



Anwendungsmöglichkeiten von Roboterarmen

Mithilfe eines Roboterarm-Bausatzes lassen sich kleinere Gegenstände von A nach B befördern, was man sich im Alltag durchaus zunutze machen kann. Zudem gibt es eine Reihe weiterer Anwendungsoptionen. So besteht die Möglichkeit, eine Kamera, ein Smartphone oder ein Solarpanel an einem Roboterarm anzubringen. Mit den passenden Sensoren ausgerüstet, kann die Kamera beispielsweise selbstständig einem Objekt folgen. Die automatische Ausrichtung eines kleineren Teleskops liegt ebenfalls im Bereich des Machbaren. Wird ein Smartphone oder Tablet am Roboterarm fixiert, kann es so programmiert werden, dass das Display dem Benutzer folgt, sobald er sich im Raum bewegt. Das gleiche Prinzip lässt sich auf ein Solarpanel übertragen. Indem es vollautomatisch dem Stand der Sonne folgt, liefert es immer eine optimale Stromausbeute.



Worauf muss ich beim Kauf eines Roboter-Bausatzes achten?

Zunächst muss bekannt sein, für welche Zielgruppe der Bausatz vorgesehen ist. Für Kinder eignen sich zum Einstieg einfache Modelle von Lego oder Fischertechnik, um die Grundlagen der Robotik zu erlernen. Sinnvoll ist es, wenn der Bausatz später um zusätzliche Bauteile und Module erweitert werden kann. So wächst der Roboterbausatz mit der Entwicklung des Kindes quasi mit. Achten Sie darauf, dass die Programmierumgebung leicht verständlich ist, damit beim Lernen nicht unnötig Frust aufkommt.

Für anspruchsvolle Projekte im Bildungsbereich oder für versierte Tüftler darf es durchaus ein vielfältig steuerbarer Roboterarm mit verschiedenen Motoren und Sensoren auf Arduino- oder Raspberry-Pi-Basis sein. Grundsätzlich sollte ein solcher Bausatz einen möglichst großen Funktionsumfang bieten. Eine Programmierung mithilfe von Hochsprachen wie C ermöglicht maximale Flexibilität. Auch in diesem Segment kann es nicht schaden, wenn der Bausatz mit zusätzlichen Modulen erweiterbar ist.



Unser Praxistipp: Unterschied zwischen Arduino und Raspberry Pi verstehen!

Bei einem Raspberry Pi handelt es sich um einen Computer im Miniaturformat. Der Arduino ist dagegen ein Mikrocontroller, der einen PC benötigt, um programmierten Code zu erhalten. Ein Arduino ist lediglich in der Lage, ein aufgespieltes Programm immer wieder auszuführen, während ein Raspberry Pi auch mehrere Programme parallel ausführen und verschiedene Variablen berücksichtigen kann.



FAQ – häufig gestellte Fragen zum Thema Roboter-Bausatz

Welche Sensoren gibt es für Roboter-Bausätze?

Roboter-Bausätze werden mit verschiedenen Sensoren angeboten. So gibt es zum Beispiel Ausführungen, die mit Ultraschall oder Infrarot arbeiten. Des Weiteren sind Sensoren zur Messung von Druck, Temperatur, Licht, Lage, Beschleunigung, Geschwindigkeit, Drehzahl oder Gewicht erhältlich..

Welche USB-Standards gibt es?

Die an einem modernen PC vorhandenen USB-Standards sind USB 2.0 sowie USB 3.0/3.1/3.2. Sie unterscheiden sich im Hinblick auf die mögliche Stromversorgung und die maximale Übertragungsgeschwindigkeit. USB 2.0 weist eine theoretische Geschwindigkeit von 480 Mbit/s auf, während der maximal zur Verfügung stehende Strom bei 500 mA liegt. Deutlich schneller ist USB 3.0 mit bis zu 5 Gbit/s. Auch bei der Stromversorgung wurde der Standard verbessert: USB 3.0 liefert bis zu 900 mA. Die Weiterentwicklung USB 3.1 kann bis zu 10 Gbit/s übertragen und ebenfalls mit bis zu 900 mA aufwarten. Beim Einsatz vom USB-Typ-C kann der Standard bis zu 3 A bereitstellen. Die theoretisch mögliche Übertragungsgeschwindigkeit konnte bei USB 3.2 auf 20 Gbit/s verdoppelt werden. Es ist allerdings darauf zu achten, dass hinter USB 3.2 auch der Gen 1 Standard stehen kann, der nur eine Geschwindigkeit von 5 Gbit/s bietet. 10 Gbit/s erreicht nur USB 3.2 Gen 2x2. Ein entsprechendes Kabel weist grundsätzlich USB-Typ-C-Stecker auf. Die maximale Stromstärke liegt bei 3 A.

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