LEGO Mindstorms EV3: Tipps & Tricks zur Fehlersuche

Mit dem LEGO Mindstorms EV3 zu basteln, zu programmieren und einfach Ideen auszuprobieren macht unheimlich viel Spaß. Und das nicht nur Kindern, wie ich in meinen Kursen immer wieder eindrucksvoll merke. 🙂 Wenn aber etwas nicht so läuft wie gewünscht, ist der Spaß schnell verschwunden und weicht dem Frust. Woher die Fehler auch kommen ist leider nicht immer so schnell ersichtlich, wie wir uns das wünschen würden. Fehlerursachen gibt es genug. Defekte Hardware, falsch gebaute EV3-Modelle, falsch angeschlossene Hardware und natürlich eigene Programmierfehler, sind nur einige der möglichen Fehlerquellen. Und trotzdem sind gerade diese Fehler für die meisten Probleme verantwortlich.

In diesem Beitrag gebe ich dir einen Überblick über häufige Stolperfallen und zeige auch gleich, wie du sie am besten beheben kannst. Aktuell behandelt der Beitrag Probleme in Zusammenhang mit Windows PCs und mit Mac OS X. Spezifische Tipps zu Linux reiche ich bei Gelegenheit nach.

Verbindungsprobleme

Ganz am Anfang der Fehlerliste stehen häufig Verbindungsprobleme. Damit ist in der Regel die Verbindung vom LEGO Mindstorms EV3 zu einem PC mit Windows oder einem Gerät mit Mac OS X gemeint. Wird der LEGO Mindstorms EV3 nicht erkannt, hat das oft die folgenden Ursachen.

• Das USB-Kabel am LEGO Mindstorms EV3 oder am PC ist nicht richtig angeschlossen. Gerade am EV3 wird es häufig nicht richtig eingesteckt, weil viele LEGO Modelle den Anschluss etwas versperren können.
• Der LEGO Mindstorms EV3 muss eingeschaltet sein, damit er vom System erkannt wird.
• Es werden keine Treiber für den LEGO Mindstorms EV3 installiert. Wenn das an einem USB-Anschluss partout nicht funktionieren möchte, auf jeden Fall einen anderen USB-Anschluss ausprobieren. Nicht an allen PCs sind alle USB-Anschlüsse aktiv. Vor allem diejenigen, die im Gehäuse nach vorne zeigen, sind häufig gar nicht angeschlossen. Im Allgemeinen kann die erste Installation der Treiber auch eine Weile dauern. Also ruhig etwas Geduld mitbringen. 🙂
• Die automatische Treiber-Installation hat nicht richtig funktioniert. Gerade unter Windows tritt das häufiger auf. Hier könnten fehlende Rechte das Problem sein. Kannst du sonst Programme auf dem PC installieren? Wenn nein, kann es durchaus damit zusammenhängen.

Eine gute Möglichkeit, die Verbindung zu überprüfen, ist die Stein-Info in der LEGO Mindstorms EV3 Home Edition (siehe Abbildung 1). Dort muss der EV3 Brick angezeigt werden. Ist das nicht der Fall, bitte die Punkte oben checken, da dann ganz sicher etwas nicht mit der Verbindung stimmt. Die geöffnete Stein-Info bietet auch gleichzeitig eine gute Möglichkeit, den Namen deines EV3 Brick zu ändern, wenn du das möchtest und mal einen Blick auf Version der Firmware zu werfen.

Abb. 1: Die aktive Stein-Info mit den Daten eines angeschlossenen LEGO Mindstorms EV3.

Möglicherweise hilft dir auch die Ansicht der verfügbaren Steine weiter, wie in Abbildung 2 zu sehen. Dort werden alle LEGO Mindstorms EV3 Bricks aufgeführt, die gefunden werden konnten. Entweder über USB, über Bluetooth oder WLAN. Dort muss dein Brick auftauchen.

Abb. 2: Verfügbare LEGO Mindstorms EV3 Steine in der Home Edition Software.

Die Firmware aktualisieren

Im Zweifel kannst du über Werkzeuge | Firmware Aktualisierung prüfen, ob es eine neue Version gibt (siehe Abbildung 3). Die lohnt es sich immer einzuspielen, um auf diese weise Fehlerquellen auszuschließen. Natürlich erst dann, wenn die Verbindung überhaupt steht.

In aktuellen Versionen der LEGO Mindstorms EV3 Home Edition scheint die automatische Prüfung auf eine neue Firmware Version nicht mehr zuverlässig zu funktionieren. Zumindest konnte ich das Verhalten schon mehrfach beobachten. Als ich am 25. Januar 2016 das letzte Mal nachgesehen habe, war die Version 1.09H die aktuellste Version. Wenn deine älter ist, bitte direkt aktualisieren.

Abb. 3: Neue Firmware zum LEGO Mindstorms EV3 (nach manuellem Download).

Ein kleiner Hinweis: Bei vielen ist es zu Problemen beim Einspielen der Version 1.09H gekommen. Wenn sich dein Brick beim Firmware-Update aufhängt, dann befolge den Anweisungen des LEGO Mindstorms EV3 Home Edition Software, nachdem du den Vorgang über die Schaltfläche Abbrechen beendet hast. Abbildung 4 zeigt diese Anweisungen zur Sicherheit auch noch einmal. Wenn gar nichts mehr geht, kannst du mir gerne eine Nachricht(öffnet in neuem Tab) schreiben.

Abb. 4: Anweisungen zum Zurücksetzen eines LEGO Mindstorms EV3 Bricks.

Welches EV3-Modell ist gut?

Zum Testen eignen sich immer ganz einfache Modelle am besten. Das ist natürlich leichter gesagt als getan. Denn wer an seinem Modell bastelt und immer neue Funktionen hinzufügt, der hat auch irgendwann ein komplexere EV3-Modell vor sich stehen. Das ist nur logisch. Für diese allgemeinen Fehler, die ich hier beschreibe und die recht häufig am Anfang auftreten, lohnt es sich aber, ganz eine Tests durchzuführen.

Wenn du dir nicht sicher bist, dass ein Motor genau das macht, was du in der Programmierung von ihm erwartest, dann bau einen Motor aus, schließe nur diesen Motor an den Brick an und lasse ihn etwas laufen. Du kannst vielleicht noch eine LEGO Technic Stange einsetzen oder irgendetwas anderes, um besser überprüfen zu können, ob sich die Achse auch wirklich dreht so wie du dir das vorgestellt hast.

Bei der Fehlersuche gilt immer: Es ist besser, ein sogenanntes Minimalbeispiel zu erstellen, als zu versuchen, sein riesiges Konstrukt aus Anweisungen zum Laufen zu bekommen. Insbesondere bei grundlegenden Fehlern, wie nicht gut drehende Motoren, ist das anzuraten.

Ein Minimalbeispiel ist der minimale, voll funktionsfähige EV3 G-Code zur Darstellung eines bestimmten Verhaltens oder Fehlers.

Mit EV3 G-Code ist deine Programmierung aus der LEGO Mindstorms EV3 Entwicklungsumgebung gemeint. Die sollte nur einen kleinen Ausschnitt dessen testen, was du vorhast. Die Definition eines Minimalbeispiels lässt sich natürlich auch auf einen LEGO Roboter beziehen.

Ein Minimalbeispiel ist der minimale, voll funktionsfähige EV3 LEGO Roboter zur Darstellung eines bestimmten Verhaltens oder Fehlers.

Wie aber oben schon erwähnt, kann das für ein EV3 Roboter, der mit der Zeit größer und komplexer wird, nicht ganz so einfach sein zu erreichen. Einen Versuch ist es aber wert.

In meinem Beitrag mit allgemeinen Tipps und Tricks zu meinen Kursen verrate ich dir noch einige Hinweise mehr zu EV3-Modellen, die sich gut für Übungen und zur Fehlersuche im Allgemeinen eignen.

Allgemeine Funktionstests

Wenn die Verbindung steht und die Firmware aktuell ist, sorgen die ersten Funktionstests dafür zu prüfen, ob auch alles richtig angeschlossen ist und die eigene Programmierung das tut, was wir uns vorgestellt hatten.

Wer sich nicht sicher ist, ob sein Brick überhaupt funktioniert, was leider hin und wieder vorkommt, der sollte ganz einfache Programme laufen lassen. Nichts verrücktes oder aufwändiges, sondern einfach nur einen Motoren vor- und zurückbewegen. Bei einem Fahrzeug auch gerne beide Motoren, um das EV3-Modell vor- und zurück zu bewegen. Diese Tests lassen sich mit sehr wenig Aufwand realisieren. Sowohl was das notwendige EV3-Modell anbelangt, als auch von der Programmierung an sich.

Wenn das funktioniert, können anderen Funktionen getestet werden. Beispielsweise die Ausgabe von Tönen, die Anzeige von Text auf dem Display des LEGO Mindstorms EV3 oder die ersten Sensoren.

Ich habe für diese Zwecke eine Reihe kleiner Testprogramme für den LEGO Mindstorms EV3 in der Home Edition geschrieben, die ich gerne ausführen lassen, wenn sich jemand nicht sicher ist, ob sein Brick richtig funktioniert. Diese Testprogramme kannst du dir über den folgenden Link herunterladen.

Download der Testprogramme(öffnet in neuem Tab) (24,6 KB)

Falls das noch immer nicht richtig funktioniert und du dir nicht sicher bist, kannst du mir auch gerne eine Nachricht(öffnet in neuem Tab) schicken und ich gucke mir das Problem konkret an. Dazu am besten direkt ein Programm von dir, was nicht richtig funktioniert, mitschicken. Dann habe ich deutlich bessere Chancen zu helfen.

Auch bei den Funktionstests, die meistens hauptsächlich auf den Software-Blöcken, also eurer Programmierung beruhen, sind kleine Schritte wichtig. Kleine Schritte lassen sich am einfachsten mit einem Minimalbeispiel erreichen. Für die Funktionstests gilt also genau das, was ich oben schon einmal zu einem guten Modell geschrieben hatte, nur auf die Programmierung bezogen:

Ein Minimalbeispiel ist das minimale, voll funktionsfähige EV3 Programm zur Darstellung eines bestimmten Verhaltens oder Fehlers.

Zusammenfassung

Jetzt ist der Artikel doch wieder länger geworden, als ich das eigentlich geplant hatte. 🙂

Ich hoffe, ich konnte mit den Tipps & Tricks oben ein weniger weiterhelfen, wenn es mit dem LEGO Mindstorms EV3 mal nicht so klappt, wie ihr euch das vorgestellt habt. Bei der Fehlersuche ganz wichtig sind kleine Schritte. Stellt euch vor, ihr wollt nur einen kleinen Teil eures Programms zum Laufen bringen. Was müsst ihr dafür tun? Welche Software-Blöcke braucht ihr und wie muss die Hardware aufgebaut sein? Wenn das dann klappt, könnt ihr sowohl euer Programm, wie auch euer LEGO Modell Schritt für Schritt erweitern.

Und wenn gar nichts mehr geht, freue ich mich immer über eine Nachricht(öffnet in neuem Tab). Gerne mit aussagekräftiger Fehlermeldung, um euch so gut es geht weiterhelfen zu können. 🙂