Lego-Robotik mit Java

Das Lernprogramm oopNXT eignet sich hervorragend für die Einführung in das objektorientierte Programmieren mit Java insbesondere für Benutzer, die Wert auf einen sauberen Klassendesign legen und "schöne" Java-Programme enwickeln möchten. Die Grundlage bietet die Klassenbibliothek NxtJLib, die nach Grundprinzipien des objektorientierten Programmierens aufgebaut ist. Jeder NXT-Roboter wird als ein Objekt der Klasse NxtRobot aufgefasst, mit dem Vorteil, dass mehrere Roboter gleichzeitig gesteuert werden können. Auch Motoren, Fahrwerke und Sensoren werden als Objekte aufgefasst und mit der Methode addPart() den Robotern zugeordnet. Zudem steht den Programmieranfängern eine Klasse TurtleRobot zur Verfügung, welche analog zur Turtle-Grafik insbesondere die Methoden forward(), backward(), left() und right() enthält. Für Programmieranfänger werden unter dem Menüpunkt TurtleRobot an Hand von einfachen Beispielen die wichtigsten Programmstrukturen und Java-Grundbegriffe erläutert.
Sensoren lösen typischerweise Events aus. Diese werden in NxtJLib gemäss dem bekannten Java-Eventmodell analog zum Maus-Events beschrieben. Die Verwendung von Events fördert das Denken mit eventgesteuerten Algorithmen, welches für das Programmieren von modernen Applikationen unerlässlich ist.

Für die Programmentwicklung kann unser Online-Editor verwendet werden. Auf dem Benutzerrechner sind ausser JRE keine Java-Installationen notwendig. Der Java-Compiler und die Java-Klassenbibliotheken sind auf unserem Webserver installiert. Tipps zu Browsereinstellungen, sowie eine Anleitung zur Installation der Java-Firmware auf dem NXT findet man unter dem Menüpunkt Installation.

Für einige Robotermodelle haben wir eine Computersimulation entwickelt. Anstatt den Roboter wirklich fahren zu lassen, entwickelt man die Programme im Simulationsmodus und führt sie in einem Grafikfenster aus. Diese Option ist insbesondere dann interessant, wenn man im Unterricht nicht genügend Roboter zur Verfügung hat. Ein lauffähiges Programm, das im Simulationsmodus entwickelt wurde, kann anschliessend ohne Änderung mit einem wirklichen NXT-Roboter getestet werden.

Für die Arbeit mit einer lokal installierten Java-Entwicklungsumgebung (z.B. Netbeans oder Eclipse) kann die Klassenbibliothek NxtJLib kostenlos von der Website des Autors www.aplu.ch herunter geladen werden.

Für die Steuerung NXT-Roboters mit Handys steht eine zu NxtJLib analoge Bibliothek NxtJLibMP zur Verfügung. Weitere Informationen dazu entnimmt man der Website www.gidlet.ch.