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Gadgets & Lifestyle

Kinematics: Der OpenSource-Roboter-Baukasten für Bastler und Kinder [CEBIT 2014]

Kinematics. (Foto: t3n)

Kinematics verspricht kinderleichtes Bauen und Experimentieren mit Robotern. Mit wenigen Handgriffen ist der Roboter zusammengesteckt und einsatzbereit. Bastler und Kinder können direkt am Roboter programmieren oder kabellos via Bluetooth mit der Smartphone-App.

Robotik ist ein spannendes Feld, das in der Spielzeugbranche meist komplexen Projekten mit umfangreichen Bedienungsanleitungen vorbehalten ist. Oder es sind eher sinnentleerte Roboter-Imitationen aus Kunststoff, die eigentlich mehr Aufziehmännchen als Roboter sind. Der CeBIT-Innivation-Award-Träger Kinematics aber will einen intelligenten Roboter-Baukasten anbieten, der Kindern einen einfachen Zugang zum Themenfeld Robotik bieten soll.

Konzipiert wie ein herkömmlicher Baukasten mit Steckverbindungen, können unterschiedliche Elemente zu einem Roboter zusammengefügt werden. Bewegungsabläufe können dem Roboter direkt mit wenigen Handgriffen am Spielzeug beigebracht werden – ohne dass ein Computer oder eine sonstige Eingabehilfe nötig wäre. Greifen etwas erwachsenere Kinder zum Kinematics-Baukasten, stehen noch erweiterte Funktionen zur Verfügung, beispielsweise die direkte Programmierung via C++. Wir haben die Prototypen des High-Tech-Spielzeugs für euch auf der CeBIT unter die Lupe genommen.

(Foto: Jochen G. Fuchs)
Auf den Hund gekommen: ein Kinematics Roboter. (Foto: Jochen G. Fuchs)

Kinematics: So funktioniert der Baukasten

Tinkerbots, wie der Baukasten heißen soll, besteht aus verschiedenen Bauelementen, motorisierten Bewegungselementen und einer zentralen Steuereinheit. Alles in Form von Würfeln und Elementen die sich mit einem kurzen Handgriff aneinander stecken lassen und sich dann kabellos verbinden. Wollen Nutzer das Basispaket erweitern, kann offensichtlich auch auf Lego-Steine zurückgegriffen werden. Auch wenn der Hersteller das nicht offizielle bewirbt, ist die Kompatibilität mit den bekannten Lego-Verbindungsteckern offensichtlich.

Die Bauteile des Kinematics-Baukasten. (Screenshot: Kinematics)
Die verschiedenen Bauteile des Kinematics-Baukasten. (Screenshot: Kinematics)

Die reinen Bauelemente ermöglichen eine Erweiterung der Modelle in alle vier Himmelsrichtungen. Bewegt wird das entstandene Modell von Servomotoren in den Elementen. Eine zentrale Steuereinheit enthält die Bedienelemente des Roboters sowie einen Bluetooth-Chipsatz. Die aneinandergereihten Aktoren, wie der Hersteller die Bewegungselemente mit den integrierten Motoren nennt, kommunizieren über integrierte Datenschnittstellen, die beim Zusammenstöpseln automatisch verbunden werden. Damit sichergestellt ist, das die Roboter-Elemente richtig zusammengesteckt sind und die Verbindung funktioniert, leuchten am jeweiligen Bauteil grüne – beziehungsweise rote LEDs bei einer fehlerhaften Verbindung – auf.

Ist ein Modell zusammengebaut, wird mit einem Knopfdruck am Bedienelement ein Aufzeichnungsvorgang gestartet. Das Modell wird mit den Händen bewegt, die Steuereinheit „merkt“ sich den Bewegungsablauf – sobald die Play-Taste wieder gedrückt wird, spielt der frisch zusammengebaute Roboter den gespeicherten Bewegungsablauf ab. Ersatzweise kann der Roboter mit einer Smartphone-App über Bluetooth ferngesteuert werden.

(Foto: Jochen G. Fuchs)

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Für anspruchsvollere Aufgaben lassen sich die Roboter über eine herkömmliche Entwicklungsumgebung mit C++ ansprechen, die Elemente sind Arduino-kompatibel und der Quellcode des Projektes ist als Open-Source-Code veröffentlicht worden. Nebenbei bemerkt sind die Kunststoff-Verbindungelemente der Prototypen im 3D-Drucker produziert worden, Kinematics will zukünftig die dazugehörigen Datei-Vorlagen für den 3D-Druck der Community zur Verfügung stellen.

Die Serienfertigung der zukünftigen Bauteile soll jedoch im Spritzguss-Verfahren erfolgen – teils aus konstruktionstechnischen Gründen, weil die Toleranzen bei der Fertigung im 3D-Druck zu hoch sind, teils aus Kostengründen.

Kinematics-Prototypen

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Kinematics in der endgültigen Kleinserien-Version

Die aktuellen Modelle aus dem Kinematics-Baukasten. (Foto: Jochen G. Fuchs)

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Die Erweiterungsmöglichkeiten

Mit dem Basis-Baukasten soll allerdings noch nicht Schluss sein. Erweiterungsbaukästen mit weiteren Bewegungselementen und zusätzlichen Bauelementen sind geplant, unter anderem auch in Themenfeldern wie Energie, Technik, Sensorik oder Bionik. Dabei sind Elemente mit Solar-Technik oder Sensoren denkbare Erweiterungen.

Weitere Erweiterungen, die sich schon in Entwicklung befinden, sind eine funktionelle Erweiterung der Android-Smartphone-App: Sie soll zukünftig Bewegungsabläufe einprogrammieren können. Auch eine Portierung der App auf iOS ist in Planung. Spannend klingt auch die geplante Entwicklung einer Umgebung für die Kinder-Programmiersprache „Scratch“.

Erweiterungen mit zusätzlichen Elementen sind für die Zukunft geplant. (Bild: Kinematics)
Erweiterungen mit zusätzlichen Elementen sind für die Zukunft geplant. (Bild: Kinematics)

So soll es weitergehen: Crowdfunding, Entwicklung mit der Community

Unter dem Namen „Tinkerbots“ will Kinematics ab dem 10. April eine Crowdfunding-Kampagne auf Indiegogo starten, rund 500 Baukästen will der Hersteller dort zur Produktion und zum Verkauf anbieten. Zwar ist das Startup nach eigenen Angaben schon in siebenstelliger Höhe finanziert, unter anderem von Investoren wie dem Frühphasenfonds Brandenburg und SevenVentures, Kinematics will durch die Crowfunding-Kampagne aber sowohl beweisen, dass es einen Markt für das Produkt gibt, als auch die Aufmerksamkeit der Endkunden auf das Produkt lenken. Einen konkreten Preis hat Kinematics noch nicht genannt, eine realistische Schätzung liegt zwischen 150 und 200 Euro.

Zusätzlich will Kinematics gerne die Fabber-Community mit ansprechen und unterstützen – und erhofft sich durch das zur Verfügung stellen des Source-Codes und der 3D-Druckdateien Input aus der Gemeinschaft.

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Eine Reaktion
dani

Wie schön! Kinematics steht schon länger auf meiner Wantlist und ich bin überzeugt, ich bin nicht die Einzige. Wünsche den Jungs beim Crowdfunding schon mal viel Erfolg und freue mich dann auch mal auf ein kaufbares Produkt! :)

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