(Lern-)Spaß pur: ELEGOO Smart Robot Car V.4.0 (ELEGOO STEM KIT) – DIY-Roboterbausatz im Hands-On

ELEGOO? Die machen doch 3D-Drucker? Stimmt! Aber angefangen hat alles mit DIY-Roboterbausätzen, die bei Jung und Alt Interesse für naturwissenschaftliches Lernen (MINT) und ein initiales Programmierverständnis sorgen sollen. Deshalb nennt sie ELEGOO auch STEM-Kits (STEM = science, technology, engineering and mathematics). Ein solches Set, das „ELEGOO Smart Robot Car V.4.0, haben wir uns einmal angeschaut. 

• ELEGOO Smart Robot Car V.4.0
  • bei AliExpress für 57,39€
  • bei Amazon für 67,99€
  • Hinweis: Die Support-Seite rund um Anleitung, Tutorials, Arduino-Code und Datenblätter findet ihr direkt bei ELEGOO

Smart Robot Car V.4.0 – Was ist das überhaupt?

Ein Roboter-Bausatz kann ja Vieles sein. Was ist dann genau das Smart Robot Car V.4.0 von ELEGOO? Im Grunde genommen handelt es sich hier um ein zusammengestelltes und bereits voll vorprogrammiertes Arduino-Bastelprojekt auf vier Rädern: Aus einem Arduino UNO R3, einer Erweiterungsplatine, vier Motoren, Acryl-Trägerplatten, einem Akku, einem 9G-Servo, Ultraschallsensor, HD-Kameramodul nebst ESP32-WLAN-Anbindung sowie Schauben und Werkzeug zaubert ELEGOO ein kleines „smartes“ Fahrzeug, das wahlweise über die ELEGOO KIT App oder sogar direkt über die Arduino IDE auch selbst programmierbar ist. Insgesamt verbaut man 24 Komponenten, darunter ein Line-Tracking-Tool und ein 3-Achsen-Gyroskop (GY-521).

Features: 5 Modi & endloser Experimentierspaß

Der kleiner Flitzer lässt sich wahlweise über die mitgelieferte IR-Steuerung, über WLAN bzw. ELEGOO KIT App oder (zum Durchschalten der verschieden Modi) per Kippschalter auch direkt über die Erweiterungsplatine steuern. Gleich neben dem Kippschalter ist ein weiterer Switch zu finden, der zwischen Steuerungs- und Upload-Modus schaltet, wenn ihr ein neues Firmwareupdate installieren oder Zugriff über die Arduino IDE haben wollt. An Features hört es hier aber noch nicht auf. 5 Modi stehen zur Verfügung, die wir der Reihe nach kurz skizzieren:

1. Fernsteuern über IR-Fernbedienung (Pfeiltasten) oder App (virtueller Joystick), dann inklusive FPV-Funktion dank HD-Livebild
2. Line-Tracking-Modus: Das Smart Robot Car V.4.0 folgt einer mit einem Tape vorgegebenen Strecke automatisch (Indikator-LED: grün)
3. Hindernisvermeidungs-Modus: Der ELEGOO-Roboter dreht das Kameramodul mithilfe des 9g-Servos wiederholend um 180°C von links nach rechts, erfasst die Umgebung und weicht dank Ultraschallsensor aus, falls ein Hindernis erkannt wird (Indikator-LED: gelb)
4. Auto-Follow-Modus: Das Roboter-Auto folgt einem sich bewegenden Objekt, das sich ca. 10cm vor ihm bewegt (Indikator-LED: blau)
5. Freier Programmiermodus nach dem Wenn-Dann-Prinzip über die App

Zu erwähnen sollte man an dieser Stelle, dass das Smart Robot Car V.4.0 starre Achsen hat. Eine Lenkung erfolgt über die unterschiedliche Ansteuerung der vier Motoren respektive Räder um 90° nach links oder rechts. Rückwärts fährt der Arduino auf vier Rädern aber auch. In jedem Fall lassen die 5 Modi viel Raum für kleinere Spielereien und Challenges.

Projekt an Weihnachten

Ja, es liegt schon etwas länger zurück, aber über Weihnachten haben wir das ELEGOO Smart Robot Car V.4.0 aufgebaut. „Wir“ sind in dem Fall meine beiden Töchter (7 und 9 Jahre) und ich. Das passt auch ziemlich gut, ist das kleine Robo-Auto doch wirklich ein prädestiniertes Geschenk für den Nachwuchs.

Das Set ist zwar für ältere Kids ab 12 Jahren gedacht, aber zu einem gewissen Teil konnten meine mit Klemmbaustein-Bausätzen und einem ersten Lego-Roboter erprobten Mädels hier kräftig mithelfen; denn beim Aufbau des kleinen recht symmetrisch aufgebauten ELEGOO-Bausatzes gibt es sich oft wiederholende Schritte. So zeige ich beispielsweise, wie man einen der sechs Abstandhalter zwischen den beiden Trägerplatten installiert und die Kids machen es mir für die übrigen fünf nach. Das führt uns auch schon zum Aufbau an sich.

Aufbau-Impressionen: gut gemacht mit kleinen Verbesserungsvorschlägen

Die mittlerweile vierte Version des Roboter-Autos zeigt: ELEGOO hat bereits viel Hirnschmalz in das Projekt investiert. Mit Liebe zum Detail kommen Anleitung und insgesamt 4 Hauptpakete inklusive Anleitungspaket daher.  Auf diesen Päckchen steht außen feinsäuberlich aufgelistet, was sie enthalten. Eine ganz kurze zusätzliche Beschreibung in einfachen Worten, was jedes Modul konkret macht, wäre für Anfänger eine zusätzliche Orientierungshilfe vor dem Aufbau. In den Päckchen ist alles in kleinen Kunststoffsäckchen verpackt – ebenfalls vorbildlich beschriftet.

Genau hier wäre der erste „Verbesserungsvorschlag“ anzumerken, wenn das Set auch für jüngere Kinder mit weniger Anleitung durch Erwachsene brauchbarer werden soll: Wir würden analog zum „Lego-Erlebnis“ neben dem Step-by-Step-Aufbau-Guide (bei ELEGOO per Papieranleitung und App verfügbar) eine Nummerierung von 1 bis  x für jeden Aufbauschritt gut finden: Zu jeder Zahl gäbe es dann ein entsprechendes Tütchen mit allen Komponenten und Schrauben, die für diesen Schritt notwendig sind. Das erfordert zwar mehr Verpackung, macht den Aufbau aber noch intuitiver und auch einen Rückbau und späteren erneuten Aufbau einfacher.

Apropos Aufbau: Der ist bis auf manchmal für unseren Geschmack einfach zu kleine Schräubchen an sich wirklich einfach und durchdacht. Das liegt nicht zuletzt an den einheitlichen JST-Steckern, deren Pin-Belegung aber manchmal gleich ausfällt. Beispiel: Der 4-Pin-Konnektor des Kamera-ESP32-Moduls ist identisch zu demjenigen des Ultraschallsensors. Hier wären unterschiedliche Stecker sinnvoller um ein Vertauschen zu vermeiden (nicht, dass uns das etwa beim ersten Versuch passiert wäre 😉

Drittes Beispiel, bei dem es in der Papieranleitung an Präzision fehlt: Die Anordnung der 4 Motoren auf der Trägerplatte ist im Hinblick auf ihre korrekte Kabelführung und die anschließende Kabelzuordnung auf dem Erweiterungsboard nicht ausreichend eindeutig dokumentiert.

Verbesserungsvorschlag Nummer 4: Bei unserem Exemplar war die Bohrung in den Reifen-Aufnahmen hinten rechts nicht lang genug und allgemein war das Anbringen der Reifen etwas mühselig. Das mag ein Einzelfall sein, ein genaueres Augenmerk auf die Reifen beim Quality-Management kann hier aber nicht schaden. Ansonsten ist der Aufbau wirklich toll und vorbildlich gehalten. Die Kids hätten sich tatsächlich nur eine Art „Gesicht“ des kleinen Robis gewünscht, wie dies auch auf der Verpackung abgebildet ist.

Ein kurzes Wort zur IR-Fernsteuerung

Die mit einer CR2032-Knopfzelle befeuerte IR-Fernbedienung erfüllt ihren Zweck, sei es durch das manuelle Fernsteuern des Roboters mit den Pfeiltasten oder aber das Durchschalten der verschiedenen weiter oben beschriebenen Fahrmodi. Statt dabei aber Zahlen zu nutzen, wären Icons hier sinnvoller und intuitiver. Zudem erwartet man Optionen wie das Verringern eines Schwellenwertes links (Button 4) und das Vergrößern rechts (Button 6). Hier ist dies aber vertauscht. Selbiges gilt für die Tasten 7 und 9.

Die App: Einfach, intuitiv & gelungen

Die ELEGOOKit-App ist einfach aufgebaut. Zuerst einmal verbindet das Smartphone mit dem ELEGOO-WLAN und stellt über das Büroklammer-Icon im Homescreen der App oben rechts die Verbindung zum Roboterauto her. Dann kann es auch schon losgehen. 6 Menüs stehen zur Auswahl, darunter Menüs für den Aufbau mit Handbuch in digitaler Form und Erklärvideos. Besonders interessant sind die beiden ersten Menüs „Fernbedienung“ und „Programmierung“.

Über die Fernbedienung greift man auf das FPV-Livebild des ELEGOO Smart Robot Car V.4.0 zu und kann es bequem manuell über den virtuellen Joystick links steuern. Vorausgesetzt ihr habt die neueste Firmware installiert, könnt ihr oben rechts die Fahrgeschwindigkeit sowie die Videoauflösung einstellen. Links lassen sich die vier Modi Hindernisvermeidung, Linke-Tracking, ein Auto-Follow und manuelle Fernsteuerung einstellen.

Das Menü „Programmierung“ lässt einen dann selbst entwickelte Programmabfolgen nach dem Wenn-Dann-Prinzip durch das Aneinanderketten kleiner Befehlsblöcke erstellen. Das erinnert mich stark an das visuell ansprechende blockbasierte Arduino-Coding wie u.a. durch Blockly. Hier kann man sich sicherlich fast bis zur Unendlichkeit austoben, was wir aus Zeit- (und Platzgründen) in diesem Hands-On nicht tun können.

Praxistest: kleine Ehrenrunde

„Das Ding ist ganz schön schnell unterwegs“ ist mein erster Gedanke beim Ausprobieren des kleinen Flitzers mithilfe der IR-Fernbedienung. Das Herumcruisen ist schon witzig, auch wenn die Lenkung wie bereits erwähnt eben eingeschränkt ist.

Der weitere Praxistest verläuft aber holprig. Da haben meine Kids einen Parcours auf dem Boden samt Hindernissen gebaut und dann das: Wir können uns zwar mit dem Roboter-Auto verbinden, das Livebild empfangen und es über den virtuellen Joystick in der App sowie über die IR-Fernsteuerung bedienen. Das war es dann aber auch schon. Die anderen Modi funktionieren nicht wirklich oder fehlerhaft. Nach Rücksprache mit dem ELEGOO-Support haben wir den „Schuldigen“ identifiziert: Der Ultraschallsensor ist defekt. ELEGOO schickt uns einen neuen und damit funktioniert alles einwandfrei.

Außerdem erfahren wir über den Support, dass der Line-Tracking-Modus nur funktioniert, wenn schwarzes Tape auf weißen Untergrund geklebt wird. Das steht zwar so im Internet, nicht aber in der Papier-Bedienungsanleitung. Auch hier bedarf des eines prominenten Hinweises, damit kein Frust entsteht.

Wir bauen also nach dem Einbau des neuen Sensors einen kleinen schwarzen Testparcours auf dem weißen Küchentisch und probieren den Tracking-Modus aus: Das ELEGOO Smart Robot Car V.4.0 folgt tatsächlich dem schwarzen Tape – aber nur, wenn dessen Abzweigung nicht stärker als 90° ist. Sehr gut.

Witzig ist auch der Hindernisvermeidungsmodus, bei dem der kleine Roboter etwas hilflos durch die Wohnung zu fahren scheint und Hindernissen halbwegs ausweicht; halbwegs deshalb, weil dies immer von der Beschaffenheit des Hindernisses abhängt. Weiße Türen z.B. „küsst“ der kleine Roboter eher, als dass er sie vermeidet. Hier lässt sich aber an der Empfindlichkeit des Sensors in der App noch spielen. Den Auto-Follow-Modus hingegen finden wir etwas langweilig, da uns der Robi nur schrittweise geradeaus folgt, wenn man ihm ein Objekt ungefähr 10cm „vor die Schnauze“ hält.

Fazit: Bastel-, Fahr- & Programmierspaß

Es mag viele DIY-Robotersets auf dem Markt geben. Das STEM-KIT in Form des ELEGOO Smart Robot Car V.4.0 ist jedenfalls in seiner vierten Generation ein ausgereiftes und durchdachtes System, das aber hier und da noch Verbesserungspotenzial gerade im Aufbau mit sich bringt. Die App empfinden wir als einfach und gelungen, genauso wie die Steuerung. Die verschiedenen Fahrmodi sorgen für Abwechslung, funktionieren aber unterschiedlich gut. Der Programmiermodus bringt unendliche Möglichkeiten und fördert ein logisches sequenzielles Denken. Insbesondere bringt das ELEGOO Smart Robot Car V.4.0. aber eines mit sich: eine Menge Spaß beim Aufbauen, Testparcours-Ausdenken, Fahren und Programmieren. Deshalb bekommt es eine klare CG-Kaufempfehlung als nächstes potenzielles (Geburtstags-) Geschenk.

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