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LEGO Mindstorms (Robotics Invention Systems) ist eine Erweiterung des LEGO-Bausteine. Die Basis von Mindstorms ist ein zentrales Steuerungsmodul, mit dem selbstgebaute Kreationen ausgestattet werden können Elektromotoren und Sensoren die einschließen berühren, Licht, Drehung, Entfernung, Lautstärke und Temperaturwahrnehmen. Diese können über die Software angepasst werden programmiert jetzt sofort Computer. Auf diese Weise kann man selbst funktionierende LEGO-Kreationen herstellen.

Für die Computerprogrammierung sind jetzt mehrere Programmiersprachen verfügbar.

Mindstorms RCX

RCX der ersten Generation

LEGO hat 1998 die erste Generation von Mindstorms auf den Markt gebracht

• Ein zentrales Steuermodul namens RCX ist das Herzstück des Systems.
• Die Programmierung erfolgt mit Hilfe von a Infrarot Absender. RIS 1.0: seriell, RIS 2.0: USB. Hier sind mehrere Programmiersprachen/Umgebungen möglich.
• Inklusive Anschlüsse für drei Sensoren (Berührungs-, Temperatur-, Licht- und Rotationssensoren vorhanden) und drei Motoren.

Mindstorms NXT

"Golf Bot" ein Roboter aus dem NXT-Set

NXT ist die zweite Generation von LEGO Mindstorms, die 2006 kam heraus. Es hat einige Vorteile gegenüber RIS. Der NXT ist das Herz eines Mindstorms-Roboters. Es ist ein intelligenter, computergesteuerter Legostein, der einen Mindstorms-Roboter zum Leben erweckt und verschiedene Bewegungen ausführen lässt. Zum Beispiel hat der NXT drei Ausgangsports zur Steuerung der Motoren - Ports A, B und C. Darüber hinaus hat der NXT 4 weitere Eingangsports, um die Daten der Sensoren zu verarbeiten - Ports 1, 2, 3 und 4. Computer, der NXT hat einen USBPort und drahtlose Verbindung über Bluetooth. Zum Beispiel kann man Programme vom Computer auf den NXT herunterladen oder Daten vom Roboter auf den Computer hochladen. Der NXT verfügt außerdem über einen Lautsprecher, sodass Sie ein Programm mit echten Klängen erstellen können, die beim Starten des Programms angehört werden können. Der NXT hat vier Tasten. Die mittlere orangefarbene Taste hat die Funktion, es einzuschalten, einzugeben und das Programm zu starten. Mit den hellgrauen Pfeilen können Sie sich im Menü nach links und rechts bewegen. Die dunkelgraue Taste dient zum Zurückkehren, zum Stoppen eines Programms oder zum Ausschalten des NXT. Weiterhin verfügt der NXT über einen Bildschirm, auf dem die Funktionen beobachtet werden können.

NXT hat die folgenden technischen Spezifikationen:

• 32-Bit-ARM7-Mikrocontroller
• 256 KB Flash, 64 KB RAM
• 8-Bit-AVR-Mikrocontroller
• 4 KBbyte Flash-Speicher, 512 Byte RAM
• Drahtlose Kommunikation über Bluetooth (Bluetooth Class II V2.0 kompatibel)
• USBFull-Speed-Port (12 Mbit/s)
• vier Eingangsports, digitale 6-adrige Kabelplattform (ein Port enthält a IEC 61158 Typ 4/EN 50 170 konform-Erweiterungsport für zukünftige Verwendung)
• drei Ausgangsports, digitale 6-adrige Kabelplattform
• 100 x 64 Pixel LCD-Grafikdisplay
• Lautsprecher - 8 kHz Klangqualität. Tonkanal mit 8 Bit Auflösung und 2-16 kHz Beispielrate.
• Stromversorgung: 6 AA-Batterien

Sensoren

• Als der NXT veröffentlicht wurde, enthielt er vier Sensoren:
  • Der Berührungssensor (Berührungssensor): zeigt a boolescher Wert, Richtig oder falsch.
  • Der Geräuschsensor: registriert, wie laut ein Geräusch ist.
  • Der Lichtsensor: kann registrieren, wie viel Licht reflektiert wird.
  • Der Ultraschallsensor (Ultraschallsensor): Misst Entfernungen durch Senden und Empfangen von Ultraschall. Die Zeit, die eine Welle braucht, um zurückzukommen, kann in eine Entfernung übersetzt werden.

• Später wurden sechs weitere Sensoren veröffentlicht:
  • Der Farbsensor: Kann Farben erkennen. Dies ist in NXT 2.0 enthalten
  • Der Accellerometer Sensor (Accelerometer): kann auf Beschleunigung und eine Winkelbeschleunigung in 3 Achsen reagieren.
  • Der Kompasssensor: Ein magnetischer Kompass auf der Z-Achse (null Grad ist Norden).
  • Der Gyrosensor: kann eine Winkelgeschwindigkeit in der Z-Achse (in Grad pro Sekunde) messen.
  • Der Infrarotsensor: reagiert auf Infrarotlicht.
  • Der IR-Sensor: kann Befehle an den Power Functions IR-Empfänger und den RCX 2.0 senden.

Die Software zur Programmierung der Roboter wurde komplett erneuert. Außerdem veröffentlicht LEGO der Software der neuen Generation viele Informationen zum Selbermachen von Steuerungssoftware für NXT in Form von Entwickler-Kits.

Computerprogrammierung

Der LEGO Mindstorms NXT wird mit einer Software geliefert, mit der ein NXT-Roboter programmiert werden kann. Das Programm kann dann über USB oder Bluetooth auf den NXT hochgeladen werden. Die Software läuft unter beiden Fenster wenn Mac OS X. Diese Software arbeitet mit einem System von National InstrumentsLabVIEW dass die bekannten ziehen und ablegenSystem hat. Die Software kann auch von der Mindstorms-Website heruntergeladen werden.

Es ist auch möglich, den NXT-Roboter über eine Programmiersprache zu programmieren. Programmieren kann man beispielsweise in Java (LeJOS) oder in C (RobotC oder NXC). Die Vorteile von 'Hardcoding' sind, dass mehr Funktionen zur Verfügung stehen und der Code klarer und einfacher anpassbar ist. Außerdem sind die so erstellten Dateien kleiner als die mit der mitgelieferten Software erstellten Dateien. Dadurch können mehr Programme in den begrenzten Speicher des Roboters geladen werden.

Mindstorms NXT 2.0

Mindstorms NXT 2.0 wurde im Januar 2009 veröffentlicht. Andere Sensoren sind standardmäßig in diesem Set enthalten:

• zwei Berührungssensoren statt einem;
• ein Farbsensor (ersetzt den alten Lichtsensor).
• der Ultraschallsensor verwendet eine andere Tonhöhe als der Ultraschallsensor des ersten NXT-Sets.

Der NXT selbst ist immer noch derselbe.

Mindstorms EV3

Lego Mindstorms EV3 ist seit September 2013 im Handel. Es gibt wenige Unterschiede zwischen NXT und EV3, die meisten davon sind im Aussehen. Ein Unterschied besteht darin, dass EV3 4 Ausgänge hat und NXT 3. NXT und EV3 haben beide 4 Eingänge. Außerdem kann ein NXT mit der EV3-Software programmiert werden, aber der EV3 kann nicht mit der NXT-Software programmiert werden.

Mindstorms EV4

Am 12. Juni 2020 hat LEGO eine neue Generation unter dem Titel LEGO MINDSTORMS Robot Inventor auf den Markt gebracht^[1], mit einem parallelen Satz von SPIKE für die Bildungswelt. Hardware und Software sind nicht mit EV3 kompatibel. Die Programmierung erfolgt über kratzen oder Python. Beim Start ist der Hauptfehler des EV3 das Fehlen einer Brick-to-Brick-Kommunikation, die es verschiedenen Einheiten ermöglicht, zusammenzuarbeiten.

Externe Links

• (und) Mindstormssite
• (NL) Mindstorms-Info
• (und) Entwickler-Kit Download-Seite
• (und) LeJOS - Java für Lego Mindstorms
• (und) NXTlog - Community rund um Mindstorms, einschließlich der Möglichkeit, anderen Kreationen zu zeigen

Verweise