Der LEGO-Code, Teil 3: LEGO & Raspberry Pi


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Ready for LEGO – Die Pibow-Hülle für den Pi hat Löcher für LEGO-Steine.

Pimoroni (Kurzform von Pirate, Monkey, Robot, Ninja) hat vor nun gut 5 Jahren eine der ersten (und bis heute besten) Hüllen für den Raspberry Pi auf den Markt gebracht: den Pibow.

Viele Käufer wunderten sich über die Löcher auf der Unterseite. Dienen Sie der Lüftung? Dem Anbringen von Schrauben? Nein, sie sind für LEGO-Steine gedacht. (Anmerkung: die LEGO-Platte ist heute nicht mehr standardmäßig verbaut, sondern ein Zubehörteil.) Bereits damals haben die Designer vorausgesehen, dass der Pi und LEGO einmal gute Freunde werden könnten.

Und sie sollten Recht behalten, denn heute gibt es eine riesige LEGO-Pi-Fangemeinde, die tolle Projekte auf die Beine stellt und den beliebtesten Mini-Computer der Welt (mittlerweile wurden über 17 Millionen Einheiten verkauft) mit den bekanntesten Bauklötzen der Welt verbindet.

Und damit willkommen zum dritten und vorletzten Teil meiner Serie über den medienpädagogischen Einsatz von LEGO. Diesmal geht es allein um LEGO & den Raspberry Pi.

Wie sehr diese beiden Produkte mittlerweile zusammengewachsen sind, zeigt anschaulich die Oktober-Ausgabe des MagPi-Magazins. In der Titelgeschichte wird gezeigt, wie man mit dem Raspberry Pi LEGO-Motoren ansteuern und so noch mehr aus dem Spielzeug herausholen kann. Der Artikel beginnt mit einer Hommage:

LEGO has always inspired people. While it is undeniably satisfying to build a set like the UCS Millennium Falcon, there is nothing as inspiring and creative as a child with a box of LEGO pieces. LEGO has the potential to become anything: a moon base with rockets and laser cannons, a pirate ship, a castle, or a city. It’s this imagination and improvisational spirit that’s stayed with us as makers, so it’s only appropriate that makers often turn to LEGO to bring life to their ideas. Grab some LEGO and a Raspberry Pi, and let’s build something amazing!

Auch zwei Projekte von mir haben übrigens den Weg in dieses Magazin geschafft: ein umgebauter Wall-E-Roboter und eine LEGO Arcade Machine.

Diese Diashow benötigt JavaScript.

Regelmäßigen Lesern dieses Blogs muss ich wohl kaum etwas zum Raspberry Pi erzählen. Wer neu hinzugekommen ist, dem empfehle ich zum Einstieg diesen Blog-Artikel oder meinen Vortrag zum Pi bei InVision.

Was mit nach nunmehr fast 5 Jahren noch immer am Raspberry Pi begeistert, ist seine Vielseitigkeit. Für mich ist er das kreativste Werkzeug der Welt, insbesondere für Schulen bzw. Kinder und Jugendliche. Und das hat auch damit zu tun, dass er sich so wunderbar mit LEGO-Steinen kombinieren lässt. Wie genau, darum geht es in diesem Artikel, der diesmal sehr bilderlastig ausfällt, aber so bekommt man am besten einen Eindruck davon, was alles möglich ist.

Der Pi als „Gehirn“ für LEGO-Elektronik

Man kann grundsätzlich zwei Einsatzzwecke bei der Kombination von LEGO mit dem Pi unterscheiden: Einmal den Einsatz des Pi als „Gehirn“ für LEGO oder die Arbeit mit LEGO als Baumaterial für Pi-Projekte.

Im Prinzip lassen sich nämlich die LEGO-Motoren (wie alle anderen Motoren) mit dem Raspberry Pi ansteuern und programmieren. Hierzu können entweder zusätzliche Kabel angelötet oder gleich radikal die vorhandenen LEGO-Anschlüsse abgeschnitten und die Kabel an den Pi angeschlossen werden.

Bei den Sensoren, die etwa in den Mindstorms-Set enthalten sind, wird die Verbindung schon etwas schwieriger, jedoch gibt es auch hierfür Lösungen, z.B. den BrickPi. Auch mit Hilfe des SBrick lassen sich Motoren und LEDs per Bluetooth vom Raspberry aus ansteuern. Zudem hat Elektor eine eigene Lösung für die Verbindung von Pi und LEGO-Elektronik entwickelt.

Wen dieses Bild anspricht, sollte zum Buch

Wen dieses Bild anspricht, sollte zum Buch „LEGO und Elektronik“ von Thomas Kaffka greifen.

Wer bereits Erfahrung im Bau elektronischer Schaltungen hat, kann sich mit Hilfe des Buches „LEGO und Elektronik – Raspberry Pi, Arduino, Sensoren, Motoren und vieles mehr einsetzen und programmieren“ gut in die Thematik einlesen.

Aber Vorsicht: Die dort vorgestellten Projekte sind nichts für Anfänger. Wer sich also von dem links abgedruckten nicht abgeschreckten lässt, für den könnte sich der Kauf lohnen.

Wer mit einem einfacheren Projekt beginnen möchte, kann diese Anleitung für ein Pi-betriebenes LEGO-Fahrzeug (leider nur auf Englisch) durchlesen. Hier findet man sich auch mit weniger Fachkenntnissen zurecht.

Wer es noch einfacher möchte, sollte mit der oben erwähnten Ausgabe des Mag Pi-Magazins beginnen und auf „fertige“ Lösungen wie den BrickPi setzen, statt selbst zum Lötkolben greifen.

Verpackungskünstler

Fernab jeder Elektronik eignen sich LEGO-Teile jedoch auch zum Bau von Gehäusen jeder Art. So lässt sich beispielsweise aus alten Arcade-Knöpfen ein einfaches Steuergerät basteln, das an dem GPIO-Port angeschlossen werden kann.

Arcade Buttons

Die Maße des Raspberry Pi sind zudem recht LEGO-freundlich, d. h. es lässt sich leicht ein Gehäuse aus LEGO bauen, in das der Pi hineinpasst. Hier ein Beispiel für ein selbstgebautes Gehäuse aus dem LEGO-Minecraft Set 2111 (Hier gibt`s die Bauanleitung.):

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Auch dieses Nintendo Entertainment System aus LEGO beherbergt einen Pi. Eine Bauanleitung gibt es in der oben verlinkten Mag Pi-Ausgabe.

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Und hier der Vollständigkeit halber noch mein allererstes LEGO-Pi-Gehäuse:

LEGO-Gehäuse

LEGO zeigt bei solchen kleinen Projekten seine wahr Stärke als offenes, kreatives Werkzeug. Selbst Google-Gründer Larry Page hat übrigens einmal einen funktionsfähigen Tintenstrahldrucker aus LEGO gebaut. Auch das Gehäuse des ersten Google-Servers, das sich heute noch in der Uni Stanford besichtigen lässt, war aus LEGO.

LEGO hat mit seiner „Architecture“-Reihe dieses Potential, das in der „Kreativ-Branche“ schlummert, längst erkannt und wird dem Vernehmen nach wohl wirklich zum Prototypen-Bau von Architekten verwendet. Die Gründe liegen auf der Hand: LEGO-Prototypen sind schnell gebaut, lassen sich leicht verändern und sind vergleichsweise günstig.

Ein Maker-Space sollte also immer auch eine große Kiste mit LEGO-Steinen parat haben. So kann man schon mit einfachen Mitteln tolle Dinge basteln, z. B. eine Ampel aus LEDs, wie wir sie in der Codingschule verwenden. Hier gibt es eine genaue Anleitung zum Bau und zur Programmierung.

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Was Kinder dann mit den Steinen und dem Pi so alles anstellen können, zeigt sehr schön das folgende Schüler-Video eines „LEGO Smart-Homes“, programmiert mit Scratch:

Auch hier: eine starke Community

Wie bereits im letzten Teil der Serie erwähnt wurde, macht vor allem die große Community LEGO stark. Einige davon erstellen z. B. mit einem 3D-Drucker LEGO-Teile, die es so nicht zu kaufen gibt, z. B. Mecanum-Räder. Auch alte Sets wie das zu Beginn der Serie vorgestellte RCX-Set von LEGO werden von der Community noch „betreut“. Hier findet sich z. B. eine Anleitung zur Programmierung des RCX-Blocks mit NQC (Not Quite C). LEGO hat mit LEGO Ideas sogar eine eigene Set-Reihe eingeführt, in der Kreationen von LEGO-Nutzern veröffentlicht werden. Eines der Produkte aus dieser Reihe, der Wall-E, war Grundlage meines ersten selbstgebauten Raspberry Pi-Roboters.

Auch der Raspberry Pi lebt von seiner Community, insbesondere von den gemeinsamen Treffen und dem Austausch im Netz, allen voran im offiziellen Raspberry Pi-Forum, in dem so ziemlich alle Fragen rund um den Mini-Computer beantwortet werden und sowohl Anfänger als auch Profis schnell Hilfe finden.

Aus der Community heraus entstehen auch immer wieder interessante Produkte, z. B. das LEGO-kompatible SmartiPi Touch-Gehäuse, das für den offiziellen 7″-Touchscreen des Raspberry Pi und die das Kameraboard gebaut wurde. Es gibt zudem eine Variante des Gehäuses nur für den Raspberry Pi, ohne Bildschirm.

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Wer lieber selber bauen möchte, findet hier eine Anregung zum Bau eines LEGO-Gehäuses für den offiziellen Touchscreen:

Auch zum Calliope gibt es übrigens einige interessante LEGO-Projekte, allen voran der Bau einer Motorensteuerung. Hierzu gibt es ein tolles Video-Tutorial kostenlos auf YouTube.

So – das war`s für den dritten Teil. Nächste Woche folgt das große Fazit, in dem ich auch einen Blick auf Alternativen zu LEGO werfen werde. Hier noch einmal eine Übersicht über alle Artikel:

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Auch wer vorhat, einen Pi-Supercomputer zu basteln, kann übrigens mit LEGO ein hübsches Gehäuse basteln. Inspiration gefällig? Bitte sehr:

Ein Kommentar zu “Der LEGO-Code, Teil 3: LEGO & Raspberry Pi

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