Lego Mindstorms NXT
Lego Mindstorms NXT to gra konstrukcyjno-robotyka zaprezentowana przez Lego w 2006 roku. Następuje ona po serii Lego Mindstorms RCX . W 2010 Mindstorms NXT jest w wersji 2.0. Sam zostanie zastąpiony kilka lat później Lego Mindstorms EV3 .
Historyczny
Seria Mindstorms NXT to generacja Lego Mindstorms, na której została zaprezentowana4 stycznia 2006na targach Consumer Electronics Show w Las Vegas w Stanach Zjednoczonych . Główne zmiany to zastosowanie 32-bitowego procesora typu ARM oraz dodanie nowych czujników dźwięku i ultradźwięków. Ponadto możliwe jest teraz wykorzystanie technologii Bluetooth do sterowania robotem (np. Telefonem komórkowym).
Robot Lego Mindstorms NXT jest szeroko stosowany w edukacji i edukacji naukowej i technologicznej. Wiele konkursów studenckich jest opartych na robocie Lego, takich jak First Lego League czy French Robotics Cup . Na bazie tego zestawu robotów istnieją również zawody międzynarodowe.
Zestaw Lego Mindstorms NXT ewoluował w EV3 w 2013 roku.
Funkcja
Główne cechy
Główne cechy nowej serii Lego Mindstorms NXT to:
- Programowalne inteligentne porty wejściowe NXT, 4 porty wejściowe i 3 porty wyjściowe o kształcie zbliżonym do standardu RJ12 (przesunięta jest tylko zakładka przeciwzwrotna)
- połączenia USB i Bluetooth
- trzy interaktywne serwomotory
- Kilkadziesiąt modeli czujników (po cztery czujniki w pudełku): ultradźwiękowy, dźwiękowy, świetlny, kontaktowy, kolorowy, poszukiwacz podczerwieni, żyroskopowy, podczerwony, akcelerometr, kompas ...
- NXT-G, wysoce intuicyjne, graficzne oprogramowanie do programowania oparte na Labview, kompatybilne z systemami Windows i Mac
- Wiele dodatkowych akcesoriów (brak w głównym pudełku), takich jak klucz USB Bluetooth , akumulator , środki komunikacji Wi-Fi, XBee, multipleksery, panele słoneczne, sterowniki przekaźników, holonomiczne koła ...
-
Siłownik
-
Gniazdo elektryczne
-
Wtyk męski
Charakterystyka techniczna inteligentnej cegły NXT
- 32-bitowy ARM7 mikroprocesor z Atmel ,
- Funkcja Bluetooth (połączenie z innymi NXT lub komputerem PC i możliwość sterowania NXT za pomocą telefonu komórkowego lub innego urządzenia Bluetooth),
- port USB 2.0 (12 Mb / s ),
- cztery porty wejściowe do podłączenia czujników o nazwach 1, 2, 3 i 4,
- trzy porty wyjściowe dla silników o nazwach A, B i C,
-
Wyświetlacz ciekłokrystaliczny 100 × 64 pikseli,
- wbudowany głośnik (jakość dźwięku 8 kHz - 8 bitów - próbkowanie 2−16 kHz ),
- zasilanie: sześć baterii AA (1,5 V ); bateria 9 V jest sprzedawana przez Lego.
- wymiary: 112 × 72 × 40 mm
Możliwe jest jednoczesne podłączenie 3 inteligentnych klocków NXT do drugiego przez Bluetooth, ale komunikacja może odbywać się tylko z jednym na raz.
Możliwe jest połączenie NXT z czujnikami i silnikami serii RCX za pomocą kabli adaptera.
Charakterystyka czujnika
Lego dostarcza tylko 4 czujniki: czujnik kontaktowy, czujnik dźwięku, sonar ultradźwiękowy, czujnik światła lub czujnik koloru. Pozostałe istniejące czujniki są tworzone przez firmy zewnętrzne, które opierają się na otwartych specyfikacjach technicznych robota Lego Mindstorms NXT. W ten sposób Lego promuje powstawanie ekosystemu wokół swojego produktu. Firmy dostarczające czujniki do Lego to:
- Hitechnic
- Mindsensors
- Humarobotyka
- Dexter Industries
- Codatex
Oto opis dostępnych czujników (niewyczerpujący):
- czujnik dotyku: reaguje na kontakt.
- czujnik światłoczuły: mierzy przechwycone natężenie światła.
- czujniki dźwięku: mierzą natężenie dźwięku w decybelach.
- Czujniki ultradźwiękowe : używane do wykrywania przeszkód i pomiaru ich odległości (zasada sonaru).
- kompas: używany do określenia położenia północy w stosunku do robota. Ten typ czujnika jest bardzo przydatny w robotyce, ponieważ zapewnia stały punkt odniesienia.
- czujnik koloru: rozróżnij różne kolory (6 z NXT-G, oprogramowanie dostarczone przez LEGO).
- czujnik przyspieszenia: mierzy zmiany prędkości. Umożliwia robotowi zlokalizowanie się w przestrzeni, wykrywanie wstrząsów oraz rozpoznawanie ruchów i przyspieszeń robota.
- Poszukiwacz podczerwieni: Pozwala wykryć źródła podczerwieni, siłę i kierunek.
- czujnik żyroskopowy: służy do wykrywania obrotów.
- czujnik podczerwieni: używany do komunikacji z niektórymi innymi urządzeniami na podczerwień.
- Detektor podczerwieni: mierzy odległości do przeszkód (podobnie jak sonar ultradźwiękowy).
- GPS: zapewnia pomiar położenia przestrzennego dzięki systemowi GPS
- Czujniki temperatury: czujniki występujące w sztywnej lub elastycznej formie, umożliwiają pomiar temperatury obiektów.
- IMU: jednostka inercyjna
- Czujnik zginania: pióro mierzące jego odkształcenie. Ten typ czujnika umożliwia na przykład odtworzenie wąsów lub wibrysów niektórych zwierząt, takich jak szczury czy koty.
- Czujnik RFID : wykrywa transpondery RFID
- Czujnik PIR: Ten pasywny czujnik podczerwieni jest analogiczny do czujników spotykanych w czujnikach ruchu w domowych systemach alarmowych.
- Czujnik barometryczny: mierzy ciśnienie atmosferyczne, które jest przydatne do tworzenia stacji pogodowej lub do pomiaru wysokości danego miejsca.
- Czujnik pola magnetycznego
- Czujnik kąta lub obrotu
- Czujnik termiczny
- Czujnik Geigera
-
Czujnik światłoczuły
-
Czujnik dźwięku
-
Czujnik dotyku
-
Czujnik ultradźwiękowy
Programowanie
Istnieje wiele możliwości programowania Mindstorms NXT: W zestawie konsumenckim znajduje się graficzne oprogramowanie do programowania. Nazywa się NXT-G. Jest oparty na Labview, ale nie wymaga żadnych umiejętności w LabView. Rozpoczęcie korzystania z NXT-G jest bardzo łatwe.
Oprogramowanie NXT-G nie jest zawarte w wersji edukacyjnej zestawu Lego.
- Programowanie tekstowe:
- Języki .NET, takie jak Cis lub Visual Basic .NET , dzięki Microsoft Robotics Studio
- NBC , asemblera
- NXC , który jest bliski język C . Jest darmowy i open-source.
- RobotC to kolejny język programowania oparty na języku C opracowany przez Carnegie Mellon University w Stanach Zjednoczonych
- Lejos to interfejs API typu open source oparty na języku Java
- Urbiscript: język platformy oprogramowania Urbi ( Universal Real-Time Behavior Interface )
- W Ada (pełny profil lub Ravenscar )
- Istnieje również biblioteka ROS dla robota Lego
- Istnieje również biblioteka Matlab utworzona przez Uniwersytet w Aachen
- Programowanie graficzne:
Uwagi i odniesienia
-
Biblioteka Matlab , rwth-aachen.de
Zobacz też
Powiązane artykuły
Linki zewnętrzne