Ich war sechs Jahre alt, da sauste ich mit meinem Schlitten einen steilen Hang hinab und krachte geradewegs in einen Baum. Anderthalb Monate lang musste ich mit einem Gipsbein leben, das ist für einen Sechsjährigen eine halbe Ewigkeit. Während meiner Genesung vertrieb ich mir die Zeit mit einem Lego-Bausatz, aus dem man einen kleinen Hubschrauber, ein Flugzeug und verschiedene Autos zusammenbasteln konnte. Es war der Beginn einer langjährigen Leidenschaft.
Lego ist zu einer Art Leitmotiv in meinem Leben geworden. Im selben Jahr, als ich mir das Bein brach, schwappte «Star Wars» über die Welt herein, und so füllte sich mein Kinderzimmer mit winzigen Lego-Weltraumkreaturen, phantastischen Raumschiffgeschwadern und abenteuerlichen Planeten-Exkursionsfahrzeugen. Als ich älter wurde, interessierte mich dann die Lego-Technic-Serie. Für ein Schulprojekt konstruierte ich einen Roboterarm mit Greifhand. Als nächstes baute ich zu meinem eigenen Vergnügen einen einfachen vierbeinigen Mechanismus, der laufen konnte.
Es waren diese frühen Erfahrungen, die mich nach dem Schulabschluss dazu bewogen, in Princeton Maschinenbau zu studieren. Am liebsten hätte ich Lego studiert oder Roboterbau oder, noch besser, beides. Maschinenbau erschien als die nächstbeste Alternative.
Mit zwanzig Jahren wurde mir meine Kindheitsleidenschaft allmählich peinlich: ein erwachsener Mann, der es nicht übers Herz brachte, sich von seiner kindlichen Begeisterung für bunte Plasticbausteine zu verabschieden.
Doch Lego war nie nur für Kinder, das Robotics Invention System (RIS) hat dies Gott sei Dank endlich klargestellt. RIS, das Flaggschiff einer neuen Produktlinie namens Mindstorms, kam 1998 auf den Markt. Es enthielt ein kleines Elektronengehirn (das RCX), Motoren, Sensoren und über 700 Legobausteine. Auf der Schachtel stand, der Bausatz sei für Kinder ab zwölf, aber die Hälfte der Erstkäufer dürfte längst aus dem Jugendalter heraus gewesen sein.
Ich war ein bisschen verlegen, als ich das Riesenpaket im Spielwarenladen zur Kasse trug. Ich war inzwischen 28 Jahre alt, verheiratet und Vater von drei Kindern. Die Tatsache, dass ich dafür 200 Dollar unseres Familieneinkommens aus dem Fenster warf, machte nichts besser. Zu Hause musste ich warten, bis die lieben Kleinen im Bett waren, bevor ich mein neues Spielzeug auspacken und ausprobieren konnte. Sie waren noch in einem Alter, in dem man Legosteine am liebsten verspeist oder an Orten versteckt, wo niemand sie vermuten würde. So musste ich mich nur noch der Katzen erwehren, die mit den kleinen Gummibändern spielen wollten.
Die Legosteine wurden immer noch so zusammengebaut, wie ich es kannte. Doch stellten sich bald neue Herausforderungen: Motoren fest in einen Roboter zu montieren, ja überhaupt einen Roboter um das sperrige RCX herum zu bauen, war schwieriger als vermutet. Und einen Roboter zu programmieren, war selbst für einen erfahrenen Computerprogrammierer wie mich eine völlig neue Erfahrung. Roboter bewegen sich in der gegenständlichen Welt, deshalb sind Roboterprogramme von Computeranwendungen grundverschieden.
Der Roboterbaukasten enthält eine Software, die auf einem PC mit Windows läuft; mit ihr schreibt man das Steuerungsprogramm für die Roboter, und zwar indem man auf dem Bildschirm kleine Klötzchen zusammenfügt. Das war zwar recht amüsant, aber komplizierte Abläufe konnte man damit nicht beschreiben. Einen Roboter zum Beispiel so zu programmieren, dass er einer schwarzen Linie auf dem Fussboden folgte, stellte eine ziemliche Herausforderung dar.
Nach einigen Tagen des Herumspielens fasste ich einen Entschluss. Ich wollte meinen Arbeitgeber, einen wissenschaftlichen Buchverlag, davon überzeugen, mich ein Buch über Legoroboter schreiben zu lassen. Er war einverstanden, und ich fühlte ich mich wie der glücklichste Mensch auf der Welt. Endlich wurde ich fürs Legospielen bezahlt!
Eine Weile lang flatterten mir per E-Mail regelmässig brillante neue Vorschläge zur Programmierung des RCX ins Haus. Das Internet erwies sich ohnehin als der ideale Treffpunkt für volljährige Legofans, die sogenannten Adult Fans of Lego (AFOL). Sie diskutierten im Netz ausgiebig, wie man das Maximum aus RIS herausholen kann. Die Software, die Lego mitlieferte, war für Leute gedacht, die in ihrem Leben noch nie programmiert hatten. Erfahrene Programmierer fühlten sich dadurch eingeschränkt, und so konzentrierte sich die AFOL-Gemeinde schon bald auf die Entwicklung alternativer Programmiermöglichkeiten für das RCX.
Und was für Alternativen da entwickelt wurden! Schon wenige Wochen nachdem das RIS auf den Markt gekommen war, hatte Kekoa Proudfoot, ein Student der Universität Stanford, das Innenleben und die Kommunikationsweise zwischen RCX und PC entschlüsselt und bekannt gemacht. Andere bauten auf dieser grundlegenden Arbeit auf. Nach und nach wurden zahlreiche Programmierumgebungen für den RCX entwickelt. Heute kann man seinen Legoroboter in Java, Smalltalk, Visual Basic und einem halben Dutzend weiterer Dialekte programmieren, die gezielt für Mindstorms-Roboter geschaffen wurden.
Das Internet ist eine Fundgrube für Legoroboterfans. Neben zahlreichen alternativen Entwicklungsumgebungen für das RCX findet man Skizzen und Baupläne von neuen Sensorentypen, Fotos von Robotern mit exotischen Antriebsformen, massenhaft Quellcodes in vielen verschiedenen Sprachen und Filmaufnahmen von Robotern, die sich mit Fangen oder anderen Bewegungsspielen die Zeit vertreiben. Wer geistesverwandte Roboterfreunde kennen lernen will, kann sich in die lebhaften Debatten auf www.lugnet.com einklinken, einer von Legofans eingerichteten Diskussionsseite. Alternativ kann man natürlich auch einen Fanclub vor Ort gründen oder an einem Konstruktionswettbewerb für Roboter teilnehmen.
Das RCX ging aus dem Programmable-Brick-Projekt des Massachusetts Institute of Technology (MIT) hervor. Die Roboterforscher des MIT arbeiten seit mindestens 15 Jahren mit Legosteinen und haben früh erkannt, dass Lego nicht nur ein bezauberndes Spielzeug ist, sondern sich auch hervorragend zur Konstruktion von Prototypen eignet. So unterhielten Lego und das MIT seit geraumer Zeit freundliche Kontakte. Der Name Mindstorms entstammt denn auch dem Titel eines Buchs des MIT-Professors Seymour Papert, einem Erkenntnistheoretiker und Erfinder der Programmiersprache Logo.
Im Oktober 1999 lud das MIT alle Leute, die sich für Mindstorms interessierten, zu einer grossen Versammlung ein: Erzieher, Jugendliche, Forscher aus aller Welt und Prominente aus der Lego-Internetgemeinde. Für mich bot sich hier die Gelegenheit, einige jener Leute kennenzulernen, mit denen ich seit Monaten elektronisch korrespondierte. Ich stellte fest, dass wir uns recht ähnlich waren: männlich, im besten Alter, verspielt - und sehr ernst, wenn es um Lego ging.
In seinem Vortrag fand Seymour Papert treffende Worte, um die Anziehungskraft von Mindstorms zu beschreiben. Legosteine seien eine Revolution im Bereich des Lernens gewesen, weil sie den Kindern enorme kreative Möglichkeiten an die Hand gegeben hätten. Während andere Spielzeugproduzenten von oben herab entschieden, welches Spielzeug für die Kinder hergestellt werde, eröffneten Legosteine den Kindern die Möglichkeit, sich ihre eigenen Spielsachen zu bauen. Mindstorms sei ein weiterer Schritt in diese Richtung. Im Gegensatz zu anderen programmierten elektronischen Spielsachen wie etwa Furbies verschaffe Lego den Jugendlichen die kreative Möglichkeit, ihre eigenen Roboter zu konstruieren und programmieren.
Zum Glück steht diese Möglichkeit auch Erwachsenen offen! Als ich neue Roboterprojekte für mein Buch zu entwickeln versuchte, wurde mir erschreckend deutlich, wie flach mein Denken durch das mehrjährige Programmieren am Computer geworden war. Mit seinen eigenen Händen ein dreidimensionales Objekt zusammenzubauen, ist für Programmierprofis wie mich äusserst lehrreich. Man kann einen Roboter im Laufe eines Nachmittags mehrmals umbauen und lernt dabei immer wieder etwas Neues.
Mein erster Roboter, Hank, sollte möglichst einfach sein. Ich entschied mich für ein panzerartiges Gefährt, also einen Robotertyp, der sich relativ leicht steuern lässt. Ich brauchte ziemlich lange, bis ich das RCX, die zwei Motoren und die Raupen so montiert hatte, dass Hank nicht auseinanderfiel, wenn er losfuhr. Als ich es geschafft hatte, stiess ich einen Seufzer der Erleichterung aus. Jetzt fehlte nur noch ein Stossdämpfer vorne, und Hank konnte Hindernisse umfahren.
Doch der Stossdämpfer erwies sich als die wahre Knacknuss. Ich experimentierte viele Stunden, bis er hinreichend empfindlich war, dass der dahinter liegende Berührungssensor auch leichte Berührungen wahrnahm, ohne grundlos und dauernd zu reagieren. Diese Erfahrung wiederholte sich immer wieder: Die einfachsten Dinge gestalten sich oft als überraschend schwierig. Und meist sind die guten Lösungen auch elegant: Zuletzt hatte ich schliesslich einen zweigeteilten Stossdämpfer, mit dem Hank auch erkennen konnte, ob er rechts oder links auf ein Hindernis gestossen war. Später fügte ich Hank noch einen Lichtsensor hinzu, mit dem er sich den hellsten Platz in der Wohnung sucht. In diesem Punkt ähnelt er meiner Katze, die sich auch am liebsten in die Sonne legt.
Mein begabtester Roboter ist Minerva. Er verfügt über zwei RIS-Motoren und einige mechanische Tricks und kann sich vorwärts bewegen, sich umdrehen und mit einem Greifarm Gegenstände aufheben und wieder hinlegen. Eines schönen Tages hoffe ich, einen Roboter zu konstruieren, der die Wäsche zur Waschmaschine trägt, das Geschirr spült oder Windeln wechselt. Doch das ist noch ein weiter Weg. Legoroboter zu bauen ist ein vergnüglicher Zeitvertreib und eine vielseitige, lehrreiche Herausforderung. Haushalten muss ich immer noch eigenhändig.
Manchmal fällt es mir immer noch schwer, mich selber ernst nehmen, wenn ich meine Arbeitstage mit dem Zusammenbauen und Programmieren von Legorobotern verbringe. Oft lümmle ich den halben Tag im Pyjama herum, was das Gefühl, ein nützlicher Mitmensch zu sein, auch nicht gerade stärkt. Meine zweijährige Tochter brachte es neulich auf den Punkt. Als meine Frau ihr wieder einmal, wie schon so oft, erklärte, dass ich bei der Arbeit sei und nicht gestört werden dürfe, erwiderte sie: «Papa nicht arbeiten, Papa Lego spielen.»
Aber mit diesem Problem bin ich nicht allein. Viele Leute in angesehenen Berufen spielen heutzutage Lego. Mit Mindstorms haben die Legosteine Eingang in Wissenschaft und Wirtschaft gefunden. Die Universitäten haben gemerkt, dass RCX sich hervorragend für den Unterricht und die Forschung auf den Gebieten Robotertechnik und künstliche Intelligenz eignet. In den Disneystudios greifen die Trickingenieure zur Herstellung von Protoypen ihrer Produkte auf Mindstorms zurück. Und einige hellsichtige Hightech-Firmen aus der Gegend um San Francisco geben ihren Angestellten die Möglichkeit, sich die Pausenzeit mit Mindstorms zu vertreiben.
Lego selbst war von der grossen Nachfrage nach RIS überrascht. Obschon die Firma sich wenig gesprächig zeigt, wenn man sie nach Verkaufszahlen fragt, haben sie zugegeben, dass die 80 000 im Jahr 1998 produzierten Einheiten in der Zeit von September bis Weihnachten ausverkauft waren. Man darf vermuten, dass sie 1999 einige hunderttausend weitere verkauften und 2000 nochmals so viele.
Lego hat die Mindstorms-Produktlinie um einige kleinere und weniger vielseitige Baukästen ergänzt. Es sind neue Sensoren auf den Markt gekommen, so dass man inzwischen auch Roboter bauen kann, die auf Temperatur reagieren, oder solche, die messen, wie weit sie sich fortbewegt haben. Und seit unter dem Namen Vision Command auch eine Kamera dazugekommen ist, kann man sogar sehende Roboter konstruieren.
Noch ist Mindstorms, so wie Lego es verkauft, auf Kinder und Jugendliche zugeschnitten. Ich denke aber, dass die erwachsene Fangemeinde sich begeistert auf einen höherstufigen Baukasten stürzen würde, der einen verbesserten RCX mit mehr Ein- und Ausgängen und einer stärkeren Rechenleistung enthielte. Ja, es könnte sich sogar lohnen, einen Baukasten speziell auf die Bedürfnisse der universitären Forschung auszurichten. Ich hoffe natürlich, dass Lego diese Gelegenheit beim Schopfe packen wird, doch das Spielzeugunternehmen verrät seine Zukunftspläne nicht.
Inzwischen bin ich schon vierfacher Vater. Mit ihrer Phantasie und ihrem frischen Blick auf die Welt verblüffen mich meine Kinder jeden Tag. Ich kann es kaum erwarten zu sehen, was für Roboter sie einmal bauen werden.
Jonathan Knudsen lebt in Princeton, New Jersey. Er hat «Das inoffizielle Handbuch für Lego Mindstorms Roboter» geschrieben, das dieses Jahr bei O'Reilly erschienen ist.