Kinematics: Preisgekrönter Roboterbaukasten für Mädchen und Jungs

"Kinematics ist ein modularer Roboterbaukasten für Kinder - und natürlich auch für Erwachsene", sagt Matthias Bürger, kaufmännischer Leiter des gleichnamigen Unternehmens, im Gespräch mit Golem.de. Ziel sei, Kindern spielerisch den Umgang mit Robotern näherzubringen. Anders ausgedrückt: Kinematics ist die Art von Spielzeug, das Väter ihren Kindern schenken, das die Kinder dann aber nie zu Gesicht bekommen.

Der Baukasten besteht aus verschiedenen Bausteintypen, die zusammengesteckt werden: Cubies sind einfache Bausteine, die an Lego oder Fischer Technik erinnern und die das Gerüst des Roboters bilden. Die nächste Gruppe sind Elemente, die den Roboter animieren: ein Motor, der Räder antreibt, ein Gelenk, Pivot genannt, für eine Bewegung von links nach rechts sowie der Twister für die Rotation. Weiterhin gibt es einen Greifer.

Kernstück ist das Powerbrain, ein roter Würfel, der den Roboter steuert: In dem Powerbrain steckt ein Arduino-kompatibler Mikrocontroller sowie ein Akku, der den Roboter mit Strom versorgt. Über eine spezielle Steckverbindung werden Daten und Strom zwischen Powerbrain und den Bewegungsmodulen übertragen.

Bewegungsabfolgen programmieren

Pivots und Twister haben bestimmte Bewegungsmuster vorprogrammiert, die sie ausführen, wenn sie angeschaltet werden. Mit dem Powerbrain können zudem Bewegungsabfolgen aufgezeichnet werden: Der Erbauer des Roboters drückt einen Aufnahmeknopf und bewegt dann die Pivots und Twister. Das Powerbrain merkt sich die Abfolge und spielt diese entsprechend ab.

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Kinematics ist ein Roboterbaukasten für Kinder. Sie sollen damit früh den Umgang mit Robotern lernen. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)

Daneben kann der Roboter über ein Smartphone ferngesteuert werden. Das gilt in erster Linie für Fahrzeuge: Die Nutzeroberfläche verfügt über zwei Bedienelemente: eines zum Vorwärts- und Rückwärtsfahren und eines zum Lenken. Die Datenübertragung zum Powerbrain erfolgt über Bluetooth. Die App gibt es derzeit nur für Android. Eine iOS-App soll bis Ende des Jahres verfügbar sein.

Rotoren und Sensoren

Auch weitere Module sind in Vorbereitung: In Kürze wird es Rotoren geben, um mit Kinematics-Bausteinen einen Quadrocopter zu bauen. In Planung ist zudem ein Modul für Linearbewegungen sowie verschiedene elektrische Generatoren: einen, der per Kurbel-betrieben wird sowie einen mit Solarzelle.

Sensoren sollen weitere Möglichkeiten eröffnen: Mit Hilfe eines lichtempfindlichen Sensors soll ein Roboter einer Lichtquelle folgen können. Ein Infrarotsensor erkennt Hindernisse, denen der Roboter ausweicht.

Roboter für Jungs - und Mädchen

Aus den Bausteinen lassen sich Fahrzeuge bauen. Es gibt aber auch Baukästen, aus denen Hunde oder Ameisen entstehen. Das sei Kalkül, erzählt Bürger. "Wenn man die klassischen Roboter nimmt, dann ist das wieder ein reines Jungsspielzeug." Kinematics solle aber geschlechtsneutral sein - deshalb die Tiere, die den Baukasten auch für Mädchen attraktiv mache. "Die bauen genauso fasziniert damit wie Jungs, sie bauen aber anders."

Getestet hätten die Entwickler das mit eigenen Kindern sowie in einer zweiten Klasse in Leipzig. Dabei seien die Mädchen ebenso begeistert bei der Sache gewesen wie die Jungs. Weiterer positiver Effekt sei gewesen, dass sich Kinder, die sonst nicht so aufmerksam dem Unterricht folgten, besonders intensiv mit Kinematics beschäftigten.

Kinematics ist ein Projekt, das aus einer Semesterarbeit an der Bauhaus-Universität in Weimar entstanden ist. Der erste Prototyp war 2009 fertig. Auf der Cebit haben die Entwickler für ihren Baukasten den Cebit Innovation Award verliehen bekommen.

Im April wird es auf der Plattform Indiegogo eine Crowdfunding-Kampagne für Kinematics geben. Über diesen Weg erhoffen sich die Entwickler Reaktionen und neue Ideen aus der Maker-Community. Die dabei erworbenen Baukästen sollen Ende des Jahres ausgeliefert werden. Der Grundbaukasten, mit dem sich ein Hund oder ein Auto bauen lassen soll, wird voraussichtlich zwischen 150 und 200 Euro kosten. Regulär würden die Bausätze wahrscheinlich erst in der zweiten Jahreshälfte 2015 auf den Markt kommen, schätzt Bürger.