Lego Mindstorms NXT

Piedra NXT

El NXT es una computadora de control de la serie de productos Lego Mindstorms . Tiene conexiones para varios sensores y actuadores , así como interfaces USB y Bluetooth . La computadora se puede programar en la PC usando lenguajes de programación especiales . El NXT se presentó en el Consumer Electronics Show a principios de 2006 y ha estado disponible en Alemania desde octubre de 2006.

Robots Mindstorms (NXT 1.0)

El NXT tiene un procesador ARM . Los sensores de ruido y ultrasónicos eran nuevos . Un robot equipado con él también se puede controlar de forma remota mediante un teléfono móvil o una computadora a través de Bluetooth . También es posible utilizar un teléfono móvil equipado con una cámara como sensor de cámara.
El software necesario para ello se puede descargar del sitio web de LEGO Mindstorms. Allí también se puede encontrar documentación, actualizaciones de software, kits de desarrollo de software (SDK) y el código fuente del firmware (desde diciembre de 2006).

Versiones

El conjunto Mindstorms NXT (8527, versión estándar) está disponible en Alemania desde octubre de 2006. La versión 2.0 del sistema NXT ahora está disponible con el conjunto 8547. En estas versiones, el software está incluido en el conjunto. También está el Education Basic Set (9797), que es una versión especialmente optimizada para la vida escolar diaria en una robusta caja de plástico. A diferencia de las otras versiones, el software debe adquirirse por separado aquí.

El 7 de enero de 2013, LEGO presentó el sistema sucesor Mindstorms EV3 en el CES , que tiene compatibilidad de motor y sensor con el NXT. Además, en comparación con el NXT, el ultrasonido ha sido reemplazado por un sensor de distancia por infrarrojos y se ha agregado un sensor giroscópico . El nuevo modelo salió al mercado en septiembre de 2013.

Equipamiento básico

El set Lego Mindstorms NXT contiene:

  • un ladrillo NXT programable con microprocesador de 32 bits, altavoz de sonido real, conexión Bluetooth y USB , cuatro conexiones de sensor y tres de motor,
  • tres servomotores con sensores de rotación incorporados , precisión 1 °
Motor con sensor de rotación incorporado
  • uno (NXT 1.0) o dos (NXT 2.0) sensores de botón ( imagen )
  • Sensor ultrasónico ( imagen ) Puede medir la distancia entre él y un objeto. El rango de medición es de entre 6 cm y 255 cm.
  • Sensor de luz ( imagen ) (NXT 1.0) o sensor de color (NXT 2.0)
  • Sensor de sonido ( imagen ) (solo NXT 1.0)
  • siete cables de conexión de 6 hilos (incluidos 1 × 20 cm, 4 × 35 cm y 2 × 50 cm)
  • 619 elementos de tecnología Lego
  • Instrucciones de construcción
  • Almohadilla de prueba / calibración
  • NXT-G, un entorno de desarrollo gráfico integrado para los sistemas operativos Windows y macOS
  • cable USB

Especificaciones de hardware del ladrillo NXT

cable de conexión

cable eléctrico

El paquete básico de NXT (juego 8547) contiene siete cables de conexión NXT.

Es un cable de seis polos con una especie de conector RJ12 . La única diferencia con un conector RJ12 es que la punta de conexión está en el lateral y no en el medio.

También hay cables adaptadores (juego 8528) para los cables de conexión antiguos del RCX. Esto significa que se pueden utilizar todos los sensores analógicos del RCX (predecesor del NXT), pero se requiere una actualización (gratuita) para el entorno de programación estándar "NXT-G" para poder direccionar los sensores.

Asignación del enchufe

Alfiler 1 2 3 Cuarto 5 Sexto
función Entrada analógica
o
+9 V 		GND GND + 4,3 V I²C -SCL
o
RS485 -A 		I²C -SDA
o
RS485 -B

equipo

Todos los sensores y el propio ladrillo NXT también están disponibles individualmente.

  • Configure la batería 9798 (9 V); 1400 mAh para combinar con el transformador 9833
  • Configure la batería 9693 (10 V); 2100 mAh para combinar con el transformador 8887
  • El juego 8529 contiene siete cables de conexión NXT; una vez 20 cm, cuatro veces 35 cm, dos veces 50 cm
  • El juego 8528 contiene tres cables adaptadores para motores y sensores RCX
  • Set 9797 La versión escolar (431 piezas) del set Mindstorms NXT ha estado conteniendo una batería de iones de litio de 2100 mAh y tres cables adaptadores para conectar lámparas y motores y sensores más antiguos, elementos de tecnología LEGO desde julio de 2010 . El software debe comprarse por separado, pero también es una versión escolar ampliada: LEGO 2000080. Contiene un robot educador (programas de aprendizaje con animaciones 3D) y registro de datos (adquisición de datos de medición).

Además, ahora hay varios sensores de otras compañías que no son compatibles directamente con el NXT-G . LEGO ofrece ahora una actualización para NXT-G, con la que puedes integrar bloques de estos sensores.

HiTechnic, que ha estado trabajando oficialmente con LEGO desde el 17 de septiembre de 2007, tiene una posición especial aquí. HiTechnic ha recibido permiso para utilizar la carcasa del sensor LEGO oficial. Además, LEGO ahora vende estos sensores por sí mismo. Los siguientes sensores HiTechnic se han agregado a la gama LEGO:

LEGO también vende el sensor RFID Codatex

programación

Telémetro ultrasónico

El entorno de programación basado en gráficos NXT-G proporcionado por LEGO fue desarrollado por Lego en cooperación con National Instruments y se basa en la interfaz de programación gráfica LabView . Este programa viene con instrucciones de programación paso a paso para todas las funciones básicas. Además, también hay una gran cantidad de opciones de programación alternativas.

Lenguajes de programación alternativos

Los lenguajes de programación alternativos hacen posible escribir y compilar sus propios programas que, como los programas NXT-G, se ejecutan directamente en el NXT. A veces, se usa un firmware separado para esto y, a veces, aún se puede usar el firmware original.

  • NBC (Next Byte Code) es un lenguaje con sintaxis similar a la de un ensamblador
  • NXC (no exactamente C), un lenguaje con sintaxis similar a C
  • leJOS , un Java - Sistema Operativo de NXT y RCX
  • nxtOSEK , un sistema operativo en tiempo real que es el único que permite la ejecución nativa de código C y C ++
  • pbLua , una implementación de Lua
  • LabVIEW , LabVIEW Toolkit para LEGO MINDSTORM NXT (Robolab)
  • RobotC, lenguaje distribuido por Robotics Academy con una sintaxis basada en C
  • Encantador , un kit de herramientas basado en Scratch / BYOB que usa LeJos como firmware, para NXT
  • nxt, una biblioteca desarrollada para Microsoft Touch Develop , para programar el NXT directamente en un Windows Phone

Programación remota

Para la programación por control remoto, se ofrecen bibliotecas para lenguajes de programación que pueden controlar el NXT de forma remota a través de una conexión Bluetooth o USB. El programa en sí se ejecuta en la computadora a control remoto. Éstas incluyen:

  • MindSqualls, una biblioteca de programas para .NET para desarrollar programas que controlan remotamente el NXT a través de Bluetooth
  • AForge.NET , contiene una biblioteca de programas similar a MindSqualls
  • MonoBrick, una biblioteca de comunicación de Lego Mindstorms en C que le permite desarrollar programas que controlan de forma remota el NXT a través de una conexión Bluetooth o USB
  • RWTH - Mindstorms NXT Toolbox, biblioteca (así como documentación y ejemplos) para controlar el NXT desde Matlab a través de Bluetooth o USB
  • MIT App Inventor (anteriormente "Google App Inventor") permite el desarrollo de programas para el sistema operativo Android y también proporciona componentes con los que el NXT se puede controlar de forma remota a través de Bluetooth.

Entornos de desarrollo

  • BricxCC (Bricx Command Center), entorno de desarrollo para NXC y NBC
  • Microsoft Robotics Studio 1.5, entorno de desarrollo visual y entorno de prueba 3D para varias plataformas de hardware (incluido LEGO Mindstoms NXT)
  • ROBOLAB a partir de la versión 2.9
  • Tuxminds, entorno de desarrollo visual para diversas plataformas hardware (LEGO, Asuro, ...)
  • Open Roberta , entorno de desarrollo visual para varias plataformas de hardware (LEGO Mindstorms EV3 con Java - sistema operativo leJOS o ev3dev, LEGO Mindstorms NXT, ... )

Entornos de simulación

  • SimLejos, entorno de simulación tridimensional para Java - OS leJOS
  • Virtual Worlds, entorno de simulación para el lenguaje de programación RobotC para NXT

Sistema sucesor Mindstorms EV3

El 7 de enero de 2013, LEGO presentó un nuevo sistema Mindstorms llamado EV3 en el Consumer Electronics Show ; el primer anuncio oficial se realizó el 4 de enero de 2013. EV3 es un desarrollo (evolución) del sistema LEGO Mindstorms NXT.

  • Linux integrado basado en RedHat se ejecuta en EV3. Los sistemas operativos alternativos como ev3dev, un sistema Linux basado en Debian, también se pueden iniciar desde una ranura para tarjetas microSD.

Competiciones

Varias competiciones como la Olimpiada Mundial de Robots se disputan con el sistema LEGO Mindstorms . Una competición regular para escolares que se lleva a cabo en diferentes partes del mundo es la First Lego League . Otras competiciones son p. Ej. B. la RoboCup o RoboRace de la Universidad de Stuttgart.

literatura

  • Fraunhofer IAIS: Roberta - Conceptos básicos y experimentos para LEGO Mindstorms NXT . Fraunhofer Verlag IRB, 2007, ISBN 978-3-8167-7807-3
  • Mario Ferrari et al.: Construyendo robots con LEGO Mindstorms Nxt . Syngress Media, 2007, ISBN 978-1-59749-152-5 (inglés)
  • Daniel Braun: Programación de robots con NXC para LEGO MINDSTORMS NXT . Mitp-Verlag, 2009, ISBN 3-8266-5070-0
  • Matthias Paul Scholz: Robots de construcción y programación: una introducción a LEGO MINDSTORMS NXT . 2ª edición revisada. mitp, 2012, ISBN 978-3-8266-9446-2
  • Trella Sebastian, Thorsten Leimbach: Programación de Roberta con LabVIEW . 1ª edición. 2014, ISBN 978-3-8396-0692-6

enlaces web

Commons : Lego Mindstorms  - Colección de imágenes, videos y archivos de audio

Evidencia individual

  1. ↑ Especificación de hardware del sistema LEGO NXT ( Memento del 27 de junio de 2011 en Internet Archive )
  2. ↑ Sitio web de LEGO NXT
  3. ↑ Mindstorms EV3: Lego anuncia un nuevo kit de robótica. heise online , 7 de enero de 2013, consultado el 18 de septiembre de 2013 .
  4. ↑ Lego Mindstorms no es un juguete para niños. LEGO EV3. Zeit Online , 15 de septiembre de 2013, consultado el 18 de septiembre de 2013 .
  5. ↑ kinder-technik.de
  6. ↑ RWTH - Caja de herramientas Mindstorms NXT
  7. ↑ LEGO MINDSTORMS - App Inventor ( Memento de la original, del 28 de septiembre, 2013, en el Archivo de Internet ) Información: El archivo de enlace se inserta de forma automática y sin embargo no ha sido comprobado. Verifique el enlace original y de archivo de acuerdo con las instrucciones y luego elimine este aviso. @ 1@ 2Plantilla: Webachiv / IABot / beta.appinventor.mit.edu
  8. ^ Abra el laboratorio de Roberta. Consultado el 18 de agosto de 2017 .
  9. ↑ mindstorms.lego.com
  10. ↑ Descripción general de EV3
  11. ↑ Sitio web de la Olimpiada Mundial de Robots por “TECHNIK BEGEISTERT e. V. “: Olimpiada Mundial de Robots
  12. ↑ Sitio web para Europa Central de "Hands On Technology": primera liga de lego