Adnotare: Se efectuează o revizuire superficială a complexului robotic, incluzând constructorul Lego Mindstorms NXT 2.0 și mediul de programare NXT-G. Scop: familiarizați-vă cu principalele componente ale constructorului Lego Mindstorms NXT 2.0, interfața mediului NXT-G și învățați cum să creați cel mai simplu program"Salut Lume!"

Introducere

Studiul roboticii începe astăzi de la școală. Cu toate acestea, nu toate școlile sunt atât de norocoase și există o serie de motive obiective. În primul rând, costul unui complex robotic (în continuare ne referim la Lego Mindstorms NXT 2.0) depășește costul mediu sistem informatic. În al doilea rând, orele de robotică ar trebui să fie conduse de un profesor de înaltă calificare, care este la fel de bine versat în design tehnic, microelectronică și programare. Formarea unor astfel de profesori specialişti abia începe astăzi. Și în al treilea rând, manualele în limba rusă publicate astăzi pot fi numărate aparent pe degetele unei mâini.

Acest manual a fost elaborat pe baza rezultatelor lucrului cu studenții care primesc specialitatea profesor de informatică. Autorii și-au propus sarcina de a oferi conceptele inițiale de programare a roboților Lego Mindstorms NXT 2.0 în limbajul NXT-G. În plus, anumite capitole ale manualului au fost folosite în cursurile de perfecţionare şi recalificare pentru profesorii de informatică de la Departamentul de Informatică şi Metode de Predare a Informaticii de la Universitatea Pedagogică de Stat din Orenburg.

Nu cu mult timp în urmă au apărut mai multe o nouă versiune complex robotic LegoMindstorms EV3. Cu toate acestea, flota de roboți Mindstorms NXT 2.0 disponibile în școlile și centrele de creativitate tehnică din Rusia este atât de mare încât ar fi greșit să o reducem.

Programare Astăzi nu mai este atât de atractivă pentru școlari ca acum 15-20 de ani. Acest lucru este observat de mulți profesori de informatică din școli și universități. Sunt necesare noi mijloace pentru a motiva studenții în acest domeniu. În opinia noastră, robotica de astăzi este doar un astfel de instrument. Prin urmare, manualul se concentrează pe componenta algoritmică a roboticii.

Atragem atenția elevilor asupra acestui lucru - și acest lucru este foarte important! - că atunci când lucrați cu manualul, nu trebuie doar să finalizați sarcinile, ci și să vă asigurați că introduceți și verificați problemele din exemple. Acest lucru vă va ajuta să înțelegeți mai bine limbajul și caracteristicile programării roboților.

Luăm în considerare programare roboți în versiunea în limba engleză a mediului NXT-G, deoarece este distribuit gratuit.

Ideile pentru multe sarcini au fost adunate de la [, ,], autorii cărora le exprimăm profundă recunoștință.

Compoziția Lego Mindstorms NXT 2.0. Tehnologia NXT

Această secțiune prevede informatie scurta despre conținutul setului de construcție Lego Mindstorms NXT 2.0 și al tehnologiei NXT, pe baza manualului de utilizare inclus în setul 8547. Dacă aveți manual specificat, și v-ați familiarizat deja cu el, apoi puteți merge imediat la secțiunea 1.2.

NXT este un robot inteligent, controlat de computer, bazat pe elemente LEGO și sistemul MINDSTORMS.

Sistemul MINDSTORMS și-a luat numele din cartea lui Seymour Papert „Mind Revolution: Children, Computers, and Big Ideas”, în care autorul analizează modul în care copiii își modelează gândirea și rolul computerelor în acest proces.

Baza constructorului Lego Mindstorms NXT 2.0 este un bloc NXT programabil (numit și „cărămidă”), servo-uri interactive și mai mulți senzori. Kitul 8547 include:

• doi senzori de presiune - butoane;
• senzor de culoare - un senzor RGB care permite robotului să distingă culorile și să măsoare luminozitatea luminii din jur;
• senzor ultrasonic - „ochii” robotului, permițându-i să măsoare distanța până la un obiect.

Versiunea educațională a designerului are și un senzor de sunet care măsoară nivelul volumului sunetului, iar în locul unui senzor RGB există un senzor de lumină. Există și alți senzori care sunt produși separat de kit, de exemplu, pentru măsurarea temperaturii, pH-ului mediului, un senzor giroscopic, o busolă etc.

Toți senzorii și motoarele sunt conectate la unitatea NXT prin porturile de intrare și ieșire folosind cabluri negre cu șase fire. Senzorii sunt conectați la porturile de intrare numerotate 1 - 4, iar motoarele sunt conectate la porturile de ieșire, denumite A, B, C pe blocul NXT.

• Port 1: Senzor de atingere
• Port 2: Senzor de atingere
• Port 3: Senzor de culoare
• Port 4: Senzor cu ultrasunete
• Port A: Motor pentru funcții suplimentare
• Port B: Motor pentru mișcare
• Port C: Motor pentru mișcare

În a noastră curs de pregatire Respectăm aceste recomandări. De fapt, puteți conecta senzori la porturi arbitrare. Observa porturi standard obligatoriu atunci când lucrați cu meniul Încercați-mă (vezi mai jos).

Unitatea NXT funcționează cu șase baterii AA. Versiunea educațională a kit-ului include o baterie reîncărcabilă.

Meniul NXT este operat folosind patru butoane (Fig. 1.1):

• Triunghiuri gri - butoanele „înainte” (dreapta) și „înapoi” (stânga) - vă permit să navigați în meniu la articolul dorit;
• Pătratul portocaliu corespunde tastei enter; este folosit și pentru a porni robotul;
• Dreptunghi gri închis - „anulați” sau reveniți la articolul anterior. Același buton este folosit pentru a opri robotul. Pentru a opri NXT, apăsați butonul până când pe ecran apare Oprire? , apoi apăsați butonul portocaliu pentru a confirma oprirea. De asemenea, puteți apăsa și țineți apăsat butonul gri închis până când NXT se oprește complet.

Sarcina 1.1. Aflați cum să porniți și să opriți NXT. Încercați să dezactivați NXT folosind cele două metode descrise mai sus.

Toate informațiile de pe afișajul NXT sunt afișate pe Limba engleză. Când este pornit, ecranul NXT arată ca Fig. 1.3:

Dacă NXT funcționează normal, pictograma de stare de funcționare se va roti. Dacă pictograma nu se mai rotește, atunci NXT este înghețat și necesită o repornire.

În mod implicit, robotul se numește NXT. Numele poate fi schimbat. Cum se face acest lucru, vezi paragraful 1.2.

Sarcina 1.2. Porniți NXT. Examinați informațiile afișate pe ecranul NXT. Navigați în meniul principal NXT folosind tastele săgeți. Opriți NXT.

Să aruncăm o privire asupra structurii meniului NXT.

• Fișierele mele. Aici sunt stocate toate fișierele NXT.
  • Fișiere software. Aici sunt stocate fișierele compilate ale programelor descărcate de utilizator. De aici sunt lansate programe pentru execuție.
  • fișiere NXT. Fișiere de serviciu NXT.
  • Fișiere de sunet. Conține diverse fișiere audio, atât încorporate, cât și înregistrate de utilizator. Puteți înregistra propriile sunete pentru a le utiliza ulterior în programe.
  • Fișiere de jurnal de date. Conține date colectate de NXT utilizând meniul NXT Datalog. Datele pot fi citite în timp ce programul rulează sau transmise prin Bluetooth către alte dispozitive.
• Programul NXT. Această secțiune vă permite să programați NXT-ul direct pe unitate, fără ajutorul unui computer. Puteți crea programe scurte de la cel mult cinci echipe. Potrivit pentru cunoașterea inițială cu capacitățile NXT. Cu toate acestea, orice problemă complexă nu este rezolvată aici.
• NXT Datalog. Primește, afișează și scrie date de la dispozitive externe (senzori) în fișiere, care sunt apoi stocate în meniul Fișiere Datalog.
• Vedere. Vă permite să afișați pe ecran datele primite de la dispozitive externe. Dar, spre deosebire de NXT Datalog, nu scrie aceste date în fișiere. Poate fi folosit pentru testarea și calibrarea senzorilor.
• Bluetooth. Vă permite să creați un canal comunicații fără firîntre NXT și alte dispozitive compatibile Bluetooth. Folosit pentru a descărca programe fără cablu USB, pentru a schimba programe cu alte NXT, telecomandă alte NXT (până la trei) sau controlați NXT folosind alte dispozitive, de exemplu, de pe un telefon.
• Setări. Setări diverși parametri bloc NXT.
  • Volum. Setează volumul difuzorului.
  • Dormi. Configurează setările oprire automată când inactiv.
  • Versiunea NXT. Să aflăm versiunile actuale software și hardware.
  • Sterge fisierele. Folosit pentru a șterge fișiere. Atenție: șterge toate fișierele din directorul selectat!
• Încearcă-mă (Încercă). Prin conectarea senzorilor și a motoarelor la porturile corespunzătoare, puteți efectua mai multe programe gata făcuteși familiarizați-vă cu capacitățile designerului.

Exemplul 1.1. Să configuram NXT astfel încât să se oprească automat după două minute de inactivitate. Pentru a face acest lucru, selectați Setări\Sleep din meniul principal. Apoi, cu ajutorul săgeților, selectați valoarea dorită (valoarea curentă este afișată pe ecran) și apăsați enter (buton portocaliu). Dacă acum nu lucrați cu NXT timp de două minute, acesta se va opri de la sine. Rețineți opțiunea Niciodată: în acest mod, NXT nu va fi oprit până când nu faceți acest lucru. Dar acest lucru poate duce la descărcarea mai rapidă a bateriilor.

Exemplul 1.2. Să încercăm să redăm fișiere de sunet pe unitatea NXT. Meniul principal\Fișierele mele\Fișiere de sunet\Good Job. Fereastra afișează numele fișierului selectat și opțiunile de lucru cu acesta, pe care le puteți derula folosind săgețile:

• Run - rulați fișierul selectat pentru execuție (pictograma de stare de lucru). Dacă selectați această opțiune, fișier de sunet vor fi reproduse. În timp ce fișierul rulează, mesajul Running va fi afișat pe ecran, iar la finalizare - Terminat.
• Ștergere - ștergeți fișierul selectat (pictograma coș de gunoi). Dacă selectați această opțiune, un mesaj de avertizare Ești sigur? (Esti sigur?). Opțiunea implicită este o pictogramă în formă de cruce (Niciuna). Dacă fișierul selectat trebuie în continuare șters, atunci utilizați săgeata pentru a selecta pictograma cu bifa (Da).
• Trimitere - înainte (pictograma literei). Pentru a trimite un fișier către alte dispozitive, trebuie mai întâi să configurați un canal de comunicare Bluetooth.

Sarcina 1.3. Setați volumul difuzorului la maxim. Verificați volumul redând un fișier audio NXT aleatoriu. Setează un volum confortabil pentru tine.

Sarcina 1.4. Explorați diferitele opțiuni de oprire automată ale NXT. Setați temporizatorul de oprire automată la 10 minute.

Sarcina 1.5. Testați senzorii de atingere, ultrasunete și motor folosind meniul Încercați-mă (nu uitați de porturile de conectare standard ale senzorului).

Vom lua în considerare lucrul cu alte elemente din meniu, după cum este necesar.

8 ianuarie 2011 la 15:13

Unboxing Lego Mindstorms NXT 2.0

• Gadget-uri

1 ianuarie. Dimineata devreme. Fiul meu de 9 ani a găsit un cadou de la Moș Crăciun sub copac. S-a dovedit a fi o cutie uriașă de Lego Mindstorms NXT 2.0.

Unboxing

Dimensiunea cutiei, precum și calitatea manoperei sunt excelente. La început vrei doar să te uiți la cutie. Capacul cu balamale arată conținutul și elementele kit-ului software.

Deci, ce avem în cutie:

• Bloc programabil NXT (denumit în continuare pur și simplu o cărămidă) - nucleul întregului sistem
• 4x senzori:
  • Senzor cu ultrasunete – permite robotului să măsoare distanța până la un obiect și să răspundă la mișcare
  • Doi senzori de presiune - permit robotului să răspundă la atingeri
  • Senzorul de culoare este cel mai interesant senzor, include trei funcții simultan: Poate detecta 6 culori - alb, negru, galben, roșu, verde și albastru, intensitatea luminii și să fie o lumină de fundal
• 3x Servomotoare interactive - pe lângă faptul că oferă mișcare, pot fi folosite ca senzori, oferind determinarea unghiului de rotație al roții.
• Cablu USB pentru conectarea cărămizii la computer
• 7x cabluri de conectare
• Instrucțiuni
• Disc software pentru Windows și Mac OS
• Câmp de testare pentru calibrarea senzorilor și testarea creației tale
• 613 de piese Lego diferite

Aceasta este deja a doua versiune a setului Mindstorms. Și a crescut puțin față de prima sa versiune. Au fost adăugate detalii, a apărut un nou senzor - Senzor de culoare.

Brick poate reda sunete preînregistrate și poate afișa imagini și text pregătite pe ecran.

Caracteristică interesantă Caramida are bluetooth incorporat, care poate fi folosit atat pentru a comunica cu o alta caramida, cat si pentru a controla robotul folosind un telefon. Am găsit software pentru asta pe internet fără probleme. telefoane simple, Windows Mobileși Android.

Deschizand cutia iti dai seama ca setul contine foarte mult piese mici. Și depozitarea lor într-o cutie nu este foarte convenabilă. Experiența mea anterioară cu Lego a fost utilă. Au fost folosite o nouă cutie de plastic și pungi de plastic cu fermoar. Deși cutia este drăguță, este inutilizabilă din punct de vedere funcțional.

Aceasta este o cărămidă grozavă și groaznică.

Instrucțiunile incluse sunt în limba engleză, dar în stil Lego, totul este intuitiv și simplu. Instrucțiunile de hârtie oferă explicații pentru instalare și configurare și, în același timp, vă permit să asamblați un modul de bază (de testare). Alte scheme sunt disponibile prin intermediul Program Lego Mindstorm NXT.

Instrucțiunile în limba rusă sunt ușor de găsit pe internet, de exemplu.

Pentru a opera o cărămidă veți avea nevoie de 6 baterii AA AA. Recomand aprovizionarea cu baterii și încărcător. După ce am căutat pe site-ul Lego, am găsit o baterie standard la 54,95 USD + sursă de alimentare la 24,99 USD.

E cam scump pentru mine.

Nici despre software-ul standard NXT-G nu există întrebări, totul funcționează.

NXT-G este un mediu de programare grafic dezvoltat de National Instruments pentru LEGO. Scrierea programelor NXT-G este foarte asemănătoare cu crearea diagramelor de flux. „Scrieți” un program trăgând și plasând blocuri care descriu diferite comportamente, cum ar fi rotirea unui motor. Folosind diverse blocuri, puteți controla motoarele, determinați distanța până la un obiect sau schimbarea culorii, redați un sunet și executați cod în funcție de starea senzorilor etc.

Scrieți un program, conectați robotul (cărămida) la computer, încărcați programul, transferați robotul pe site-ul de testare și urmăriți cum creația dvs. începe să exploreze lumea.

NXT-G este conceput pentru copii și adulți care nu au experiență de programare și din acest motiv, este foarte ușor de utilizat. Este clar că capacitățile acestui program sunt limitate, dar își rezolvă perfect sarcinile inițiale. Pe Internet au fost descoperite multe medii terțe care vă permit să scrieți cod direct. O sa incerc sa fac o recenzie in curand.

Apoi totul a mers conform instrucțiunilor, asamblarea modelelor, rularea software-ului. Datorită instrucțiunilor pas cu pas ale Lego, fiul meu face totul el însuși, mă uit doar ocazional și dau indicii Direcția corectă.

Ce urmeaza?

Fiul meu montează un model. Apoi testăm diferite opțiuni de program la locul de testare, de exemplu, pentru viteza unui robot care trece de-a lungul unei linii. Deci sunt multe de făcut pentru următoarele câteva luni. Principalul lucru este să prezinte probleme.

Pentru mine, am descărcat cartea „Extreme NXT”, care oferă o mulțime de idei despre utilizarea cărămizilor și instrucțiuni despre crearea și conectarea de noi senzori. Deci cel mai interesant urmează să vină.

Și în sfârșit, Monster Chess - șah foarte mare folosind LEGO MINDSTORMS pentru fiecare piesă de șah.

Mindstorms NXT este soluția software oficială de la cel mai mare producător danez de designer - LEGO. Acest program oferă posibilitatea de a programa module individuale pentru roboți din aceeași serie. În primul rând, software-ul a fost creat pentru a-i învăța pe copii noțiunile de bază despre programare și robotică. Procesul de scriere a instrucțiunilor aici este cât se poate de ușor și nu sunt necesare cunoștințe speciale pentru a începe lucrul cu Mindstorms NXT.

Concept general

Dezvoltatorii sună acest program mediu picto dezvoltare grafică. Vorbitor în cuvinte simple, întocmirea instrucțiunilor pentru roboți aici are loc cu ajutorul componentelor vizuale care trebuie specificate parametrii necesariși combinați într-o singură rețea (doar trageți și plasați în locurile dorite de pe ecranul de lucru). Fiecare dintre aceste module pictograme este responsabil pentru funcționarea unui anumit modul pe care l-ați folosit la crearea robotului. Să presupunem că ați adăugat un motor care este responsabil pentru deplasarea robotului. Prin includerea pictogramei corespunzătoare în circuit, puteți selecta numărul de rotații pentru motor, puterea utilizată, precum și componentele cu care va interacționa.

Pentru a înțelege toate complexitățile lucrului cu Mindstorms NXT, puteți lua mai multe lecții de antrenament. Programul are, de asemenea, documentație detaliată, care este disponibilă, inclusiv în limba rusă (la fel ca și software-ul în sine).

Informații suplimentare

După cum puteți înțelege deja din această recenzie, programul va fi util doar celor care dețin un robot din seria LEGO corespunzătoare. Vă rugăm să rețineți că există un program „propriu” pentru designerii EV3 - . În esență, are aceeași funcționalitate ca Mindstorms NXT. Mai mult, ambele soluții au un shell grafic aproape identic.

Caracteristici cheie

• vă permite să scrieți instrucțiuni pentru roboții LEGO
• predă noțiunile de bază ale programării și roboticii;
• oferă foarte convenabil mediu de lucru, care este tradus complet în rusă;
• face posibilă monitorizarea execuției instrucțiunilor în timp real;
• se oferă să treacă prin mai multe lecții atunci când începi.

Constructorii Lego ai companiei daneze cu același nume sunt bine cunoscuți în toate țările. Faima și popularitatea lor la nivel mondial este fără îndoială, cu toate acestea, există, desigur, diferențe naționale în această popularitate.

Revizuirea robotului Lego Mindstorms NXT 2.0: Terminator de la designer

Nu este un secret că în America de Nord există un adevărat cult Lego. Modelele realizate din cuburi de coșuri devin în mod constant o știre pe site-urile dedicate științei și tehnologiei, iar printre autorii acestor design-uri vei găsi rar nume de copii sau adolescenți - și tot mai mulți oameni sunt adulți, ingineri entuziaști, programatori, arhitecți. ... Modelele de nave spațiale sunt realizate din piese Lego, faimoase din filme populare, case și mașini în mărime naturală. diferite feluri dispozitive electronice cu programare complexă si utilizarea senzorilor...

Lego - nu numai cărămizi cu elemente de fixare

În Rusia, spre deosebire de America, Lego este încă perceput ca o joacă de copii - potrivit macar, prin majoritate. Imaginea noastră tipică a unei jucării daneze este fie o cutie cu aspect modest, cu câteva zeci de părți, fie atracții tematice uriașe care par un fel de fenomen arhitectural și nu un domeniu pentru creativitatea de design.

Cu due diligence, puteți construi un computer adevărat din Lego

Între timp, Lego este un set de construcție cu posibilități creative cu adevărat grozave. Se bazează pe două principii principale. În primul rând, toate piesele din toate seturile (cu excepția seriei Lego Duplo pentru copii) sunt compatibile între ele. În al doilea rând, a fost lansat sub marca Lego o cantitate mare diverse seturi.

Pentru toate gusturile

Pe parcursul a peste 60 de ani de funcționare, Lego a lansat peste o sută de seturi diferite. Toate pot fi împărțite în mai multe grupuri.

În primul rând, acestea sunt seturi de construcție tematice „compozite”, a căror lansare are loc de mulți ani. Acestea includ seturi precum Oraș, Spațiu sau Castel.

În al doilea rând, aceștia sunt constructori tematici cu o idee specifică. Astfel de seturi includ Sport, Friends, Fabuland...

Puteți începe să visați la un jeep cumpărând Lego

În al treilea rând, acestea sunt truse de construcție ale căror teme sunt licențiate din lucrări culturale populare la momentul lansării: cărți, benzi desenate, filme, filme de animație. Acest grup include seturi Razboiul Stelelor, Batman, Harry Potter...

În al patrulea și în cele din urmă, există un grup de designeri „creativi”. Ele sunt dedicate diverselor subiecte, a căror caracteristică comună este realismul și complexitatea suficientă a fenomenului. Aceste seturi includ Creator și Architecture, precum și Technic, un set de construcție care vă permite să creați diverse mașini și mecanisme care folosesc motoare.

Printre constructorii Lego „creativi” se numără și setul formal „tematic” Mindstorms – cea mai complexă, interesantă și diversă creație Lego.

Robot personal - norma în secolul 21

Istoria setului Mindstorms a început în 1998, când a apărut prima versiune a acestuia în sortimentul Lego. A devenit un rezultat natural al cooperării dintre Lego și MIT Media Lab pentru a crea un bloc de procesor programabil universal, care a devenit baza pentru designer. Potențialul setului a fost atât de enorm încât timp de zece ani a rămas o platformă creativă relevantă pentru diferite experimente de design. În 2008, a fost lansată a doua versiune a setului Mindstorms, NXT. Și în 2009 - al treilea: Mindstorms NXT 2.0.

Nimic complicat

Lego Mindstorms NXT 2.0 este un set pentru crearea de roboți. Prin robot înțelegem o structură care efectuează o serie de acțiuni în conformitate cu un program pre-scris. Programul poate fi fie simplu, constând dintr-un număr de secvențe, fie complex - având mai multe opțiuni care sunt lansate în funcție de prezența factorilor externi.

Toată această varietate este oferită de un set de piese Lego standardizate, care în Mindstorms NXT 2.0 pot fi împărțite în patru grupuri.

Cutie Mindstorms NXT 2.0

În primul rând, acestea sunt piesele pentru asamblarea structurii: curele de transmisie, șenile, roți dințate, roți, grinzi, console...

În al doilea rând, acestea sunt servomotoare controlate electronic. Sunt trei în set. Capetele lor rotative au o viteză maximă de 170 de rotații pe minut și precizia este egală cu un grad.

În al treilea rând, o varietate de senzori care permit roboților creați să reacționeze interactiv la schimbările condițiilor de mediu.

În cele din urmă, în al patrulea rând, acesta este procesorul bloc Mindstorms NXT, care funcționează ca un centru de coordonare pentru toate celelalte componente ale designului.

Să ne uităm acum la elementele fiecăruia dintre grupurile de constructori mai detaliat.

În jurul computerului

ÎN set de bază Mindstorms NXT 2.0 include mai mult de 600 de piese pentru a asambla designul robotului. După cum am menționat deja, acestea sunt angrenaje și bucșe, grinzi din plastic de diferite dimensiuni, elemente de fixare, console, roți, cleme, plăci și așa mai departe. Toate sunt compatibile fundamental cu piese de la alți constructori Lego și pot fi folosite împreună. În plus, avem la vânzare seturi suplimentare piese – destinate asamblarii unor roboti deosebit de complexi.

Lista părților vizuale

Procesorul bloc Mindstorms NXT vă permite să conectați trei motoare electrice la sine - exact așa sunt multe dintre ele incluse în livrarea designerului. Motorul Mindstorms NXT 2.0 este un dispozitiv prefabricat format dintr-un motor echipat cu cutii de viteze si un senzor de deplasare unghiulara. Designul motorului are butuci de roți cu un orificiu pentru ax. După cum sa menționat mai sus, senzorul de unghi al motorului are o precizie de 1 grad și viteza maxima rotația motorului este de 170 rpm.

Senzori și motor de marcă

Comportamentul inteligent al roboților construiți folosind constructorul Mindstorms NXT 2.0 este asigurat de senzorii incluși în kit și, ca și motoarele, conectați la un procesor bloc. Setul de bază al designerului Mindstorms NXT 2.0 include patru senzori - exact cât pot fi conectați la blocul procesorului prin porturile sale de intrare. Acești senzori includ doi senzori de presiune, un senzor ultrasonic pentru măsurarea distanțelor și detectarea de la distanță a obstacolelor și un senzor de lumină (poate fi folosit ca element de iluminare de fundal). Pe lângă senzorii de bază pentru setul Mindstorms NXT 2.0, sunt disponibili și senzori de sunet (microfon cu interfață compatibilă cu procesorul bloc Mindstorms NXT. În sfârșit, sub licență de la Lego senzori suplimentari produs de Mindsensors și HiTechnic. Printre produsele lor găsiți camere video, cronometre, busole, senzori de presiune, senzori în infraroșu, senzori de accelerație (de la 2 la 5 avioane), senzori de înclinare și giroscoape.

O mică parte din senzorii produși de Mindsensors

Procesorul bloc Mindstorms NXT, furnizat împreună cu designerul Mindstorms NXT 2.0 într-o singură copie, este un microcomputer specializat bazat pe două microcontrolere cu memorie flash. Dimensiunile sale sunt de 14,5 pe 9,6 și 6,1 centimetri, iar greutatea (fără baterii) este de 235 de grame. Carcasa unității procesorului are patru butoane de control și un afișaj monocrom cu cristale lichide cu o rezoluție de 100 pe 60 de pixeli. Spatele unității este un capac al compartimentului pentru baterii pentru instalarea a 6 baterii AA. Marginile de sus și de jos ale carcasei sunt ocupate de porturi de intrare și ieșire pentru conectarea senzorilor și motoarelor electrice. Tot pe corp există port USB 2.0 pentru a conecta dispozitivul la un computer. Un tip de conexiune mai versatil oferă încorporat adaptor bluetooth, cu care Mindstorms NXT poate interacționa cu blocuri ale altor seturi Mindstorms NXT 2.0, cu laptopuri, tableteși smartphone-uri. În cele din urmă, în cazul Mindstorms NXT a fost loc și pentru un difuzor care îți permite să reproduci sunete cu o calitate de 8 biți și 16 kiloherți.

Procesor bloc Mindstorms NXT

După cum sa spus deja, baza de calcul Mindstorms NXT sunt două microcontrolere. Ambele sunt produse de Atmel. Primul dintre ele - AT91SAM7S256 - folosește un procesor ARM7TDMI pe 32 de biți cu o frecvență de bază de 48 megaherți. Microcontrolerul are 64 kilobytes de ROM și folosește 256 kilobytes de memorie Flash ca RAM.

Al doilea microcontroler ATmega48 pe un procesor AVR pe 8 biți cu o frecvență de 8 megaherți. Volumul ROM-ului său este de 512 octeți, iar memoria RAM este de 4 kilobytes. Ca și în cazul AT91SAM7S256, vorbim despre memoria Flash.

Creativitate pură

În ciuda bazei sale tehnice impresionante, constructorul Mindstorms NXT 2.0 poate să nu fi câștigat o popularitate atât de enormă dacă nu în două circumstanțe.

Prima este existența reală a procesorului de bloc Mindstorms NXT în stare Sursa deschisa. Lego a descoperit cu mult timp în urmă întregul circuit al dispozitivului, fără a uita să îl posteze acces deschis cod firmware de marcă. Setul de dezvoltare software, Kitul de dezvoltare hardware (HDK) și Kitul de dezvoltare Bluetooth sunt acum disponibile pentru oricine. Acesta din urmă documentează și descrie protocoalele de schimb de informații prin intermediul adaptorului Bluetooth încorporat.

Toată lumea poate înțelege mediul de programare grafică NXT-G

A doua circumstanță este selecția bogată de limbaje de programare și instrumente de programare pentru Mindstorms NXT.

Principalul limbaj de programare pentru Mindstorms NXT este codul RCX. În plus, Lego acceptă oficial pachetele de dezvoltare grafică NXT-G și Robolab. Toate celelalte opțiuni sunt considerate „terț”.

Printre ele se numără limbaje precum Java, C, Visual Basic, Ada, Forth... Instrumentele de lucru cu acesta sunt larg reprezentate pe Internet și sunt compatibile cu toate sisteme de operare: Windows, MacOS și Unix.

Dar prea mult programe complexe nu poți desena în el

De fapt, cu nivelul adecvat de cunoștințe și imaginație medii software compatibil cu Mindstorms NXT, împreună cu setul Mindstorms NXT 2.0, poate deveni o bază suficientă pentru implementarea unui proiect de orice complexitate. Nu degeaba acest constructor Lego a devenit baza pentru predarea programării și designului în mulți institutii de invatamant pace. El este, de asemenea, designerul Mindstorms NXT 2.0, care este aprobat oficial pentru utilizare în competiția de roboți World Robot Olympiad. Pentru a nu fi nefondat, în partea finală a materialului vom analiza câteva exemple de soluții de design uimitoare create folosind Mindstorms NXT 2.0.

Începe vacanța!

Deși începutul tradițional al familiarizării cu constructorul Mindstorms NXT 2.0 este asamblarea unui fel de tractor controlat inteligent sau robot umanoid(prima se datorează prezenței roților în piese, a doua se datorează asocierii cu cuvântul „robot” în sine), unele reușesc să fie destul de originale. În acest caz, mulți (în mare parte, desigur, proprietari adulți ai setului) asamblează un transportor robot pentru deschiderea sticlelor. Acestea pot fi baloane din plastic de un litru și jumătate sau sticle de bere în stil american (cu capac cu șurub) - principalul lucru este că modulul de deschidere a transportorului poate prinde dopul din jurul circumferinței și poate produce o mișcare de rotație.

Punând laolaltă

După cum sa menționat deja în articol, procesorul bloc se conectează foarte ușor cu mulți dispozitive electronice prin portul USB. Există o mulțime de opțiuni pentru utilizarea acestei funcții: sincronizarea acțiunilor cu alți roboți Mindstorms NXT 2.0, controlul robotului de pe un smartphone ca și cum ar fi o telecomandă, crearea de complexe complexe în care principala problemă de calcul este rezolvată nu de un procesor bloc, ci de un dispozitiv cu mai multa putere. Ultimul părea grup relevant designeri care au combinat robotul de asamblare Mindstorms NXT 2.0 și Smartphone Nokia N95 pentru rezolvarea problemei de rezolvare a unei versiuni profesionale (4 cu 4 x 4) a cubului Rubik.

Distribuția sarcinilor a fost următoarea: Nokia N95, folosind camera sa, fotografiază toate fețele cubului (care este răsturnat cu amabilitate de robotul asamblator), analizează scanarea rezultată și generează un algoritm de asamblare. Folosind acest algoritm, este creat un algoritm pentru procesorul bloc Mindstorms NXT, care, la rândul său, controlează mecanismul robotului de asamblare. Timpul mediu de asamblare a unui cub ajunge să fie de aproximativ o jumătate de oră.

Test de inteligență

Cu toate acestea, să fim sinceri și să spunem că este adevărat putere de calcul Blocul de procesor Mindstorms NXT este suficient fără ajutor din exterior smartphone-uri pentru orice sarcini intelectuale. Echipa designerului Hans Andersson a reușit să demonstreze acest lucru folosind robotul lor pentru a rezolva puzzle-ul tradițional japonez Sudoku.

Este important de menționat că robotul a făcut totul singur: a analizat tabelele Sudoku, le-a rezolvat, a creat un algoritm de mișcare și a introdus numerele lipsă în celulele goale.

Dispozitivul este furnizat de re:Store.