✖


Jump to content

Лего Майндштормс

«Роболаб» перенаправляется сюда. Чтобы узнать об инклюзивном фестивале в Кельне, см. RoboLAB (фестиваль) .

Лего Майндштормс
Робот на базе платформы NXT
Предмет Робототехника
Лицензия от Группа Лего
Доступность 1 сентября 1998 г. декабря 1998-09-01 ) 2022 г. ( – 31
Всего наборов 91 [1]
Официальный сайт

Lego Mindstorms (иногда стилизованное под LEGO MINDSTORMS ) — снятая с производства линейка обучающих наборов для сборки программируемых роботов на основе кубиков Lego .

Наборы Mindstorms позволяют пользователям создавать творения, взаимодействующие с физическим миром. Все наборы Mindstorms состоят из набора элементов Lego, «умного кирпича» (внутренне известного как программируемый кирпич или «pbrick»), который служит «мозгом» для машины Mindstorms. В каждый комплект также входит пара насадок для смарт-кирпича (например, моторы и датчики) и программное обеспечение для программирования. В отличие от обычных наборов Lego, в наборах Mindstorms нет основной модели, которую нужно собрать. Примеры сборок включены в каждую версию Mindstorms, но набор является открытым, позволяя пользователю создавать и программировать свои собственные проекты.

Помимо домашнего использования, продукты Mindstorms широко используются в школах и на соревнованиях по робототехнике, таких как FIRST Lego League . Версии наборов Mindstorms, специально предназначенные для использования в образовательных учреждениях, продаются компанией Lego Education.

Целевой аудиторией Lego Mindstorms являются дети, но значительное число любителей Mindstorms — взрослые. Взрослые любители разработали большое количество альтернативных языков программирования и операционных систем для умного кирпича, позволяющих выполнять более сложные функции.

Изначально Mindstorms был задуман и выпущен как инструмент для поддержки образовательного конструктивизма , но стал первым комплектом для домашней робототехники, доступным широкой аудитории. После запуска продукта в 1998 году компания сформировала сообщество взрослых любителей и хакеров, а также студентов и обычных энтузиастов Lego. В октябре 2022 года Lego Group объявила, что прекращает выпуск линейки Lego Mindstorms, продолжая при этом поддерживать Scratch SPIKE на основе . контроллер. [2]

Lego Mindstorms и система изобретений робототехники 1998 ( )

См. Также: Лего Образование
Робот, созданный с использованием деталей Robotics Invention System.

Система изобретений робототехники (RIS) была флагманским продуктом первого поколения линейки Lego Mindstorms. Это коммерциализация технологии, созданной Медиа-лабораторией MIT в сотрудничестве с группой LEGO. RIS оснащен программируемым микроконтроллером Robotic Command eXplorer (RCX), а также совместимыми с Lego двигателями и датчиками на 9 В, а также набором деталей Lego. Исходная версия RIS была запущена осенью 1998 года. Летом 1999 года она была заменена второй версией, RIS 1.5; и третья версия, RIS 2.0, в 2001 году.

бренда Развитие Mindstorms ​

Линейка продуктов Lego Mindstorms была первым проектом «Домашнего образования», подразделения Lego Education, основанного сотрудником Тормодом Аскильдсеном в 1995 году. Аскильдсен, который ранее десять лет работал в Lego Education, разочаровался в работе с преподавателями и захотел создать улучшенный образовательный опыт, который будет доставлен непосредственно детям. Home Education решила включить технологии в свои продукты на основе исследования рынка , которое показало, что детям интересно учиться с использованием технологий. [3] Разработка Lego Mindstorms началась в апреле 1996 года. [4] : 1061  Концепция набора была основана на технологии, созданной в сотрудничестве с MIT Media Lab. Медиа-лаборатория Массачусетского технологического института экспериментировала с объединением Lego и программирования с начала 1980-х годов, а Lego ранее коммерциализировала некоторые из этих технологий в качестве продуктов для обучения в линейке Lego Dacta . Программируемый блок (или pbrick [5] ) был усовершенствованием этих ранних концепций, которые имели ограниченный диапазон, поскольку для работы их нужно было привязывать к компьютеру. [6] : 24 

Компания Lego была заинтересована в массовом производстве кирпичей с момента их создания в 1980-х годах, но в то время это считалось невозможным из-за отсутствия компьютеров в школах и домашних хозяйствах, а также относительной стоимости электрических компонентов. [6] : 25  В начале 1990-х годов технологии стали все больше становиться частью жизни ребенка, и, соответственно, рынок игрушек начал больше смещаться в сторону компьютеризированных игрушек. [7] : 37  Многие попытки Lego по производству электронных игрушек зашли в тупик в тот момент, когда Lego начала превращать программируемый кирпич Массачусетского технологического института в потребительский продукт. [4] : 1061  MIT продолжил разработку концепции pbrick, создав в период с 1994 по 1996 год версию «Red Brick», которая улучшила предыдущую версию. К середине 1990-х годов персональные компьютеры были относительно распространены в домашних хозяйствах, а компоненты, необходимые для производства кирпича, снизились в цене, что сделало возможным массовое производство. [6] : 25  Разработка того, что позже будет известно как Система изобретений робототехники, началась в 1996 году как флагманский продукт недавно созданного подразделения домашнего обучения Lego Education (Lego Dacta). Название линейки продуктов «Mindstorms» было призвано выразить пользовательский опыт продукта. Оно названо в честь книги Пейперта Mindstorms , поскольку пользовательский опыт был аналогичен концепциям образовательного конструктивизма, описанным в его книге. [8]

Поначалу скромный проект позволил команде Mindstorms свободно разрабатывать продукт, используя операционные процедуры, неортодоксальные на тот момент для Lego Group. [4] : 1062  В отличие от традиционных наборов Lego, система изобретений робототехники Mindstorms не содержала пошаговых инструкций. [3] В наборе также не было основной модели, и в пьесе не было повествования. [ нужна ссылка ] Чтобы преодолеть разрыв между этим новым игровым опытом и ранее существовавшими играми Lego, команда Mindstorms создала множество возможностей для людей, заинтересованных в продукте, для взаимодействия друг с другом, например, создание Mindstorms.com, Mindstorms Discovery Centers и ПЕРВАЯ Лего-лига . [8] Создание этого опыта осуществлялось посредством партнерства с относительно большим количеством внешних групп, с которыми команда Mindstorms взаимодействовала как равноправные партнеры, что было необычно для группы Lego в то время. [4] : 1063  Чтобы ослабить напряженность между Mindstorms и более традиционными продуктами, команде проекта была предоставлена ​​автономия от процесса разработки продуктов Lego, и вместо этого она подчинялась непосредственно высшему руководству компании. [4] : 1064 

Разработка RCX Brick [ править ]

«Красный кирпич» MIT Media Lab послужил прототипом RCX от Lego Mindstorms.

Команда Lego Mindstorms использовала идеи, полученные исследователями Массачусетского технологического института в ходе тестирования кубика с логотипом 3-го поколения («Красный кирпич») в школах, в качестве основы для разработки программируемого кубика массового производства. [9] : 5  Физический программируемый блок был перепроектирован с нуля, поскольку экспериментальные программируемые блоки не были рассчитаны на надежность или экономичное производство. [6] : 19, 26  Язык программирования продукта был разработан при помощи сотрудников лаборатории MIT Media. Lego решила использовать визуальный язык программирования для Mindstorms, вдохновленный языком LOGOBlocks, ранее использовавшимся в экспериментах с программируемыми кубиками, чтобы сделать продукт доступным для детей, которые могут быть незнакомы с программированием. [6] : 29  Хотя технология, на которой была основана Mindstorms, была нацелена на «всех детей», выбранная целевая аудитория Lego Mindstorms была намеренно узкой, чтобы получить положительную оценку в прессе, превзойдя ожидания. Было принято решение нацелить продукт на мальчиков в возрасте от 10 до 14 лет, отчасти потому, что это была основная целевая аудитория Lego, а отчасти на основе исследований рынка (не подтвержденных результатами Медиа-лаборатории Массачусетского технологического института), которые пришли к выводу, что эта демографическая группа больше всего их привлекут компьютеризированные игрушки. Этот выбор целевой аудитории напрямую повлиял на цвет кирпича RCX (который был сделан желто-черным, чтобы напоминать строительную технику) и примеры использования набора Mindstorms (например, создание автономных роботов). [6] : 28 

Запустить [ править ]

Продвижение системы изобретений робототехники Lego Mindstorms началось за 6 месяцев до запланированного запуска продукта. [8] Впервые продукт был запущен с открытием Центра открытий Mindstorms в Музее науки и промышленности , где дети могли взаимодействовать с системой изобретений робототехники Mindstorms для выполнения поставленных задач, знакомя их с продуктом. [10] Продукт Mindstorms был запущен одновременно с Lego Cybermaster, еще одним продуктом Lego, созданным на основе технологии программируемых кирпичей MIT, который больше соответствовал традиционной философии продуктов группы Lego. [4] : 1067 

Система изобретений робототехники Lego Mindstorms (RIS) была выпущена в сентябре 1998 года. [11] по розничной цене 199 долларов. Вместо продажи в магазинах игрушек продукт продавался в магазинах электроники, таких как BestBuy и CompUSA , из-за относительно высокой стоимости набора. [8] Весь производственный цикл (от 60 до 100 тыс. шт.) [12] ) распродано за 3 месяца. [7] : 181  [6] : 30 

Второе издание RIS, Robotics Invention System 1.5, было выпущено летом 1999 года. [7] : 187  [5]

Третье издание, RIS 2.0, было выпущено в 2001 году. [13]

Фанатская база и «Право на взлом» [ править ]

Несмотря на то, что система изобретений робототехники была ориентирована на детей, она быстро нашла аудиторию среди взрослых и хакеров всех возрастов; Опросы компаний Lego, проведенные через несколько месяцев после запуска, показали, что семьдесят процентов любителей Lego Mindstorms были взрослыми. Вскоре после запуска продукта взрослые любители начали делиться версиями микрокода и прошивки в Интернете блока RCX, полученными методом реверс-инжиниринга, что привело к разработке альтернативных языков программирования для RCX, таких как «Not Quite C» (NQC) и альтернативных операционных систем. для кирпича типа лейОС. Группа Lego вкратце рассмотрела возможность отправки писем о прекращении противоправных действий на веб-сайты, использующие запатентованный код RCX. [7] : 183  Однако команда The Mindstorms успешно доказала, что признание продукта хакерским сообществом доказывает, что продукт стоит разрабатывать. Чтобы способствовать развитию этого растущего сообщества, на веб-сайте Lego был создан официальный форум, а в лицензионное соглашение с конечным пользователем программного обеспечения Lego Mindstorms был добавлен пункт о «праве на взлом». Официальный комплект разработчика программного обеспечения для RCX позже будет опубликован на веб-сайте Mindstorms. Взрослыми любителями было выпущено значительное количество продуктов, посвященных RIS, включая практические руководства, а также неофициальные датчики и оборудование. В 1999 году начался съезд любителей Lego Mindstorms под названием Mindfest. [7] : 181–184 

Несмотря на высокие продажи, высшее руководство игнорировало команду разработчиков The Mindstorms. В качестве меры по сокращению расходов офис Mindstorms был закрыт в 2001 году, а члены команды были уволены или направлены на другие проекты. [5] Lego Group продолжала производить Robotics Invention System 2.0 после закрытия офиса Mindstorms, продавая около 40 000 единиц в год без рекламы. [7] : 189  пока набор не был снят с производства в 2006 году. [14]

РКС [ править ]

Программируемый блок RCX первого поколения

RCX основан на 8-битном Renesas H8/300 микроконтроллере , включая 32 КБ ПЗУ для низкоуровневых функций ввода-вывода, а также 32 КБ ОЗУ для хранения высокоуровневого встроенного ПО и пользовательских программ. RCX программируется путем загрузки программы через специальный инфракрасный интерфейс. После того как пользователь загрузит программу, RCX может запустить ее самостоятельно без необходимости доступа к компьютеру. Программы могут использовать три входных порта датчиков и три выходных порта 9 В в дополнение к ИК-интерфейсу, что позволяет взаимодействовать нескольким блокам RCX. Встроенный ЖК-дисплей может отображать уровень заряда батареи, состояние портов ввода/вывода, какая программа выбрана или запущена, а также другую информацию. [15]

В модулях RCX версии 1.0 помимо батарей имеется разъем для адаптера питания. В версии 2.0 (а также в более поздних версиях 1.0, включенных в RIS 1.5) разъем адаптера питания был удален. Блоки RCX, оснащенные адаптером питания, были популярны для проектов стационарной робототехники (например, роботов-манипуляторов) или для управления моделями поездов Lego . В последнем случае RCX может быть запрограммирован с помощью программного обеспечения цифрового управления (DCC) для управления несколькими проводными поездами.

ИК-интерфейс RCX может взаимодействовать со Spybots , Scout Bricks , Lego Trains и NXT (с использованием стороннего датчика инфракрасной связи). ИК-приемника RCX 1.0 Несущая частота составляет 38,5 кГц, а несущая частота ИК-приемника RCX 2.0 — 76 кГц. Обе версии могут передавать на любой частоте. RCX обменивается данными с компьютером с помощью последовательного порта или ИК-вышки USB . Поскольку выпуск RCX прекращен, поддержка этого интерфейса ограничена в более поздних операционных системах, чем Windows XP.

На всех версиях RCX напечатан уникальный номер, который можно зарегистрировать на ныне несуществующем веб-сайте Lego Mindstorms RCX. Это было необходимо для получения технической поддержки. Первый выпущенный RCX имеет маркировку «000001» и был выставлен на мероприятии, посвященном 10-летию Mindstorms. [16]

Lego RCX был доступен в новых наборах с 1998 года (Lego Set 9719: Robotics Invention System 1.0) по 2003 год (Lego Set 9786: Robo Technology Set, с USB-кабелем). Оригинальный RCX 1.0 работал с существующими продуктами питания Lego из темы Lego Train: Продукт Lego 70931: Регулятор скорости электропоезда, адаптер питания 9 В для 120 В, 60 Гц — версия для США (годы: с 1991 по 2004), Продукт Lego 70938: Скорость электропоезда Адаптер питания регулятора 9 В на 230 В, 50 Гц — европейская версия (годы выпуска: с 1991 по 1996). Оба этих продукта преобразуют питание от сети в 12 В переменного тока через коаксиальный разъем питания (также называемый «цилиндрическим разъемом») , 5,5 мм снаружи, 2,1 мм внутри. Иногда они продавались отдельно, а иногда были доступны как часть других наборов, таких как Lego Set 4563: Load N' Haul Railroad (год: 1991) и Lego Set 10132: Motorized Hogwarts Express (год: 2004). [17] [18] [19] [20] [21] [22]

дроид, комплект разработчика Dark Набор Robotics Discovery и Side

Набор «Открытие робототехники» был более доступным и простым набором, чем набор «Изобретение робототехники». Вместо RCX у него был собственный программируемый блок под названием Scout. Еще более простая версия Разведчика будет представлена ​​в двух наборах Mindstorms на тему «Звездных войн».

Разведчик [ править ]

Lego также выпустила синий компьютер под названием Scout , который имеет 2 порта для датчиков, 2 порта для двигателя (плюс один дополнительный, если он подключен к Micro Scout с помощью оптоволоконного кабеля ) и встроенный датчик освещенности, но не имеет интерфейса ПК. В комплект поставки входит набор «Робототехника». Scout можно запрограммировать с помощью набора встроенных комбинаций программ. Чтобы запрограммировать Scout, пользователь должен включить на нем «режим мощности». Scout может хранить одну программу.

В основе Scout лежит микроконтроллер Toshiba с 32 КБ ПЗУ и 1 КБ ОЗУ, где для пользовательских программ доступно около 400 байт. Из-за крайне ограниченного объема ОЗУ многие предопределенные подпрограммы находились в ПЗУ. Scout поддерживает только пассивные внешние датчики, а это означает, что можно использовать только датчики касания, температуры и другие датчики без питания. Аналого -цифровые преобразователи, используемые в Scout, имеют разрешение всего 8 бит, в отличие от 10-битных преобразователей RCX. [23]

Компания Lego планировала создать дополнительный набор, который позволит программировать Scout с компьютера с помощью такого программного обеспечения, как код RCX. Однако из-за сложности проекта от него отказались.

RCX может управлять блоком Scout с помощью программного блока «Отправить ИК-сообщение». RCX выполняет все функции управления и, следовательно, может быть запрограммирован с помощью ПК, в то время как Scout принимает команды. Во время этого процесса все параметры блока Scout должны быть отключены.

Микро Скаут [ править ]

Micro Scout был добавлен в качестве начального уровня в робототехнику Lego. Это очень ограниченный Pbrick с одним встроенным датчиком освещенности и одним встроенным двигателем. Он имеет семь встроенных программ и может управляться устройством Scout, Spybotics или RCX с помощью VLL. Как и Scout, Micro Scout также основан на микроконтроллере от Toshiba .

Устройство продавалось как часть комплекта разработчика дроидов (с R2-D2 ), а затем как часть комплекта разработчика Dark Side (с AT-AT Imperial Walker ).

Lego Mindstorms NXT (2006) [ править ]

Комплект LEGO Mindstorms NXT
Робот, собранный из набора NXT.
Основная статья: Lego Mindstorms NXT

Lego Mindstorms NXT — комплект программируемой робототехники , выпущенный компанией Lego в августе 2006 года и заменивший комплект Lego Mindstorms первого поколения. [24] В комплект входит 577 деталей, в том числе: 3 серводвигателя, 4 датчика ( ультразвуковой , звуковой, сенсорный и световой ), 7 соединительных кабелей, интерфейсный кабель USB и интеллектуальный модуль NXT. Это позволяет роботу автономно выполнять различные операции. В комплект также входит NXT-G, графическая среда программирования, позволяющая создавать и загружать программы в NXT. В программе также есть инструкции для 4-х роботов: Альфа-Рекс (гуманоид), Три-Бот (автомобиль), Робо-Арм Т-56 (робот-рука) и Спайк (скорпион).

Развитие [ править ]

Разработка Lego Mindstorms NXT началась в 2004 году. В то время группа Lego находилась в разгаре финансового кризиса. В рамках усилий по реструктуризации линейка продуктов, разработанная для выпуска в 2006 году, будет включать относительно небольшое количество продуктов, которые гарантированно будут прибыльными. В качестве этих продуктов было выбрано возрождение системы изобретений робототехники Mindstorms, поскольку у Lego Mindstorms было много поклонников, а наборы продолжали хорошо продаваться без рекламы. [7] : 187–188 

Поклонники активно участвовали в разработке и продвижении Mindstorms NXT. Команда разработчиков сотрудничала с четырьмя любителями, которые считаются экспертами в сообществе фанатов Lego Mindstorms. Эти фанаты были известны как Панель пользователей Mindstorms (MUP). Им были отправлены первые прототипы комплекта Mindstorms, и они были переданы членам команды Mindstorms на частном интернет-форуме. MUP предоставил подробные отзывы об оборудовании и дизайне комплекта NXT. Особенности NXT, непосредственно основанные на запросах МВП, включают использование 32-битного процессора, более мощных двигателей и совместимость с Bluetooth. [7] : 194 

Запустить [ править ]

Продвижение Lego Mindstorms NXT в основном основывалось на сарафанном радио, поскольку компания находилась в разгаре финансового кризиса и не имела достаточно денег для масштабной маркетинговой кампании. [7] : 189  Mindstorms NXT был представлен в январе 2006 года на выставке Consumer Electronics Show 2006. На выставке Lego запросила заявки на этап бета-тестирования, на котором 100 пользователей, известных как партнеры сообщества Mindstoms (MCP), получат комплекты NXT по сниженной цене за несколько месяцев до запуска. Целью программы MCP было обеспечить поддержку продукта до его запуска и получить отзывы о почти окончательном комплекте. [7] : 196–198  [5] Поклонники, участвовавшие в программе MCP, предоставили набору значительный объем пиара после запуска, например, альтернативные модели, готовые черновики книг и веб-контент, например сообщения в блогах. [5] Новостные агентства, такие как Wired и CNN, также бесплатно рекламировали Mindstorms NXT, сообщая о привлечении фанатов к процессу его разработки. [7] : 199  Запуск Mindstorms NXT, измеряемый в часах эфирного времени, веб-контенте и страницах журналов; вызвало больше общественного интереса, чем вся компания накопила за всю свою жизнь. [5]

Lego Mindstorms NXT (артикул 8527) был выпущен 1 августа 2006 года. [5] За первый год было продано комплектов на 30 миллионов долларов. [7] : 199 

Lego Mindstorms NXT 2.0 [ править ]

Основная статья: Lego Mindstorms NXT 2.0

Lego Mindstorms NXT 2.0 был выпущен 5 августа 2009 года. Он состоит из 619 деталей и пяти датчиков; два сенсорных датчика и один звуковой, световой и ультразвуковой датчик расстояния. NXT 2.0 использует операции с плавающей запятой, тогда как более ранние версии используют операции с целыми числами. [25] Стоимость комплекта составляет около 280 долларов США.

Lego Mindstorms EV3 [ править ]

Кубик Lego Mindstorms EV3
Основная статья: Lego Mindstorms EV3

Lego Mindstorms EV3 — это продукт Lego Mindstorms третьего поколения. EV3 является дальнейшим развитием NXT. [26] [27] Система была выпущена 1 сентября 2013 года. В комплект Lego Mindstorms EV3 входят двигатели (2 больших серводвигателя и 1 средний серводвигатель), датчики (2 датчика касания, ультразвуковой датчик, датчик цвета, инфракрасный датчик и новый гироскопический датчик), программируемый блок EV3, более 550 элементов Lego Technic и пульт дистанционного управления (инфракрасный маяк, который доступен только в режиме «Дом/Торговая точка»). EV3 можно управлять с помощью смарт-устройств. Он может загружать альтернативную операционную систему с карты microSD, что позволяет запускать ev3dev , операционную систему на основе Debian .

Lego Education Спайк Прайм [ править ]

Основная статья: Лего Образование

Спайк Прайм был анонсирован в апреле 2019 года. [28] Хотя базовый комплект не входит в линейку продуктов Mindstorms, он включает в себя три мотора (1 большой, 2 средних) и датчики расстояния, силы и цвета. [29] кирпич контроллера на базе STM32F413 микроконтроллера [30] и более 520 элементов Lego Technic. [31] Большинство этих двигателей и датчиков, включая концентратор, будут служить электрическими компонентами для еще не выпущенного набора Robot Inventor.

Lego Mindstorms изобретатель - Робот

Lego Mindstorms Robot Inventor был анонсирован в июне 2020 года. [32] и выпущен позже осенью. Это последний коммерчески доступный набор Mindstorms до прекращения реализации темы, объявленной в октябре 2022 года. Он имеет четыре средних мотора от Spike Prime, два датчика (датчик расстояния и датчик цвета/света) также от Spike Prime, концентратора Spike Prime с шестиосевой гироскоп, акселерометр, поддержка контроллеров и управления с телефона. Он также имеет более 902 элементов Lego Technic. Производство этого набора было прекращено в 2022 году, поскольку Lego обещала поддержку приложений до 2024 года. [33]

Языки программирования [ править ]

Дополнительная информация: Lego Mindstorms NXT § Программирование.
Имя Устройство Тип программы Тип(ы) языка Примечания Ссылки
РКХ НХТ ЕВ3 Работает на кирпиче Пульт дистанционного управления
Актер-Лаборатория Пользовательский язык, похожий на блок-схему
Есть Да Есть Требуется nxtOSEK
Интерфейс Ada для Mindstorms Есть
изобретатель приложений Да изобретатель приложений Специальная поддержка датчиков и двигателей Lego Mindstorms NXT.
лотокOS Да Нет Нет С , С++ веб-сайт
Ч C, интерпретатор С++ Управляйте Lego Mindstorms на C/C++ в интерактивном режиме без компиляции
лязг С, С++
КодерZ Да Да Нет Ява Работает с Blockly или с Java (с использованием LejOS). Также включает онлайн-3D-симулятор. [34] веб-сайт
Cpp4Robots Нет Нет Да Да С/С++ Cpp4Robots — расширение (плагин) для среды Microsoft Visual Studio; позволяет программировать Lego EV3 на родном языке C/C++ и в среде разработки Microsoft Visual Studio; работает с прошивкой по умолчанию в модуле EV3 веб-сайт
Диалоговая ОС Графическая блок-схема роботов с голосовым управлением DialogOS сочетает в себе распознавание и синтез речи с робототехникой, что позволяет создавать говорящих роботов, реагирующих на голосовые команды.
очаровательный Да Перетаскивание, аналогично NXT-G. Программируйте роботов, просто перетаскивая строку функций
EV3Базовый Нет Нет Да Да Да Microsoft Small Basic веб-сайт
ev3_scratch Да Нет Да Скретч (язык программирования) Код запускается в браузере, передавая команды роботу EV3 через Bluetooth.
FLL NXT-навигация Да Использует файлы NXT-G и .txt.
GCC C , C++ , Objective-C , Fortran , Java, Ada и другие.
Гинкрап Нет Нет Да Да Да JavaScript , Scratch-подобное программирование веб-сайт
Набор инструментов GNU для h8300 C/C++, язык Ассемблера (ASM)
ХВМ Да Среда разработки языка Java для Mindstorms EV3 на базе Eclipse. Работает с Java 1.7; работает со стандартной прошивкой Lego; не требуется карта microSD; нужен беспроводной Bluetooth-ключ для EV3 веб-сайт
Интерактивный С язык в стиле C Язык, разработанный для конкурса дизайна роботов Lego Массачусетского технологического института.
jaraco.nxt Да Да Питон Модули Python, предоставляющие низкоуровневые интерфейсы для управления кирпичом Lego NXT через Bluetooth; включает код для управления двигателями с помощью контроллера Xbox 360 с использованием pyglet
ЛабВЬЮ Да Да Да Да National Instruments LabVIEW Язык визуального программирования (G-код) Основной язык, используемый для разработки программного обеспечения Mindstorms NXT. Вы можете использовать доступный дополнительный комплект для создания и загрузки программ в NXT, а также создавать оригинальные блоки NXT или управлять роботами напрямую через USB или Bluetooth с помощью NXT fantom.dll. Он также служит языком программирования для EV3.
API Lego Mindstorms EV3 для .NET Нет Нет Да Нет Да .NET, WinJS и C++ API .NET для блока Lego Mindstorms EV3, который можно использовать с настольных компьютеров, Windows Phone и WinRT; этот API может подключаться, управлять и считывать данные датчиков с блоков Lego EV3 через Bluetooth, Wi-Fi или USB. веб-сайт
Lego.NET Все, что можно скомпилировать в CIL , лучше всего работает с C#. Не поставляется с компилятором, преобразует CIL в машинный код.
Лего::NXT Да Нет Да Перл Набор модулей Perl, обеспечивающих низкоуровневое управление кубиком Lego NXT в режиме реального времени через Bluetooth.
Леголог Пролог Использует программу NQC для интерпретации команд, отправляемых с ПК, на котором выполняется код Пролога.
LEGONXTRemote Да Нет Да Цель-C Программа дистанционного управления для удаленного управления и программирования Lego NXT Brick. Поддерживает NXT 2.0 и 1.0, датчики, все 3 двигателя, автоматическое рулевое управление и запуск предустановленных программ.
далеко Да Да Да Да Да Ява Система на основе Java для опытных программистов может работать с большинством датчиков и такими вещами, как GPS, распознавание речи и картографические технологии. Может быть сопряжен с Eclipse IDE или запущен из командной строки.
Лестат С++ Позволяет управлять NXT напрямую из любой программы C++ в Linux.
librcx С/С++ Библиотека для GCC
Логитек SDK Visual Basic , Visual C++ Может быть объединен с библиотекой управления RCX, такой как Spirit.ocx из MindStorms SDK, для использования Lego Cam.
Язык визуального программирования Microsoft (VPL) Да Нет Да Графическая блок-схема на основе .NET В Microsoft Robotics Studio используется собственная программа NXT msrs для отправки и получения сообщений в и из управляющей программы на компьютере через Bluetooth.
Mindstorms SDK Visual Basic, Visual C++, MindScript, LASM Не требуется VB для использования функций VB, поскольку MS Office поставляется с урезанной версией VB для создания макросов.
Монокирпич Да Да Да С# .NET 4.5. Прошивка запускается с SD-карты. веб-сайт
НКК Да Да NQC , C-подобный язык
НХТ++ С++ Позволяет управлять NXT напрямую из любой программы C++ в Visual Studio, Windows.
NXT_Питон Да Нет Да Питон Пакет для управления роботом Lego NXT с использованием языка Python; может общаться через USB или Bluetooth
NXT-Питон Да Нет Да Питон Основанный на NXT_Python, включает дополнительные расширенные функции, поддержку около 30 датчиков и несколько серверных модулей подключения. Работает на Windows, Linux, Mac.
НХТГКК Сборка, C , make-файлы, Eclipse и т. д. Первый набор инструментов GCC для программирования прошивки Lego Mindstorms NXT.
nxtOSEK С / С++
Мозговой штурм OCaml OCaml Модуль для управления роботами Lego NXT с помощью OCaml через интерфейсы Bluetooth и USB.
На экране Пользовательский язык, который можно запрограммировать непосредственно на RCX.
pbForth Да Форт Больше не развивается.
пбЛуа Да API для языка программирования Lua для Mindstorms NXT, текстовый pBLua: ... написан на портативном языке C с минимальными требованиями к времени выполнения; может быть скомпилирован на лету в NXT; это небольшой, легко читаемый и простой в написании язык; имеет обширную документацию, доступную в Интернете и в формате мертвого дерева, а также очень дружелюбную группу новостей. веб-сайт
PBrickDev PBrickDev — язык на основе блок-схем. Имеет больше функций, чем язык RIS, например журналы данных и подпрограммы, многопоточность.
ПРО БОТ Разновидность языка на основе Visual Basic/spirit.ocx. Разработан для роботов, которые постоянно находятся в контакте с рабочей станцией.
Обработка Да Java (упрощенный, запрограммированный в стиле C) Обработка (язык программирования) — это язык программирования с открытым исходным кодом и среда для программирования изображений, анимации и взаимодействий. Его используют студенты, художники, дизайнеры, исследователи и любители для обучения, создания прототипов и производства; библиотека обработки NXTComm, разработанная Хорхе Кардосо, может управлять NXT с помощью обработки.
ДовольноC С Библиотека для использования с GCC, входящая в состав GCC для Windows.
RCX-код Да RCX Code, собственный язык на основе блок-схем. Включено в потребительскую версию Mindstorms, продаваемую в магазине игрушек.
РОБОЛАБ Да Язык блок-схем на основе LabVIEW. Это среда программирования, предлагаемая школам, использующим MindStorms, и поддерживающая Lego Cam. Структура программирования практически иконка за иконкой имитирует структуру проектирования блок-схемы. Таким образом, это очень помогает пользователям с точки зрения перевода дизайна блок-схемы в значки Robolab.
РобоМайнд Простой образовательный язык сценариев, доступный от арабского до украинского. Среда обучения RoboMind позволяет быстро разрабатывать и тестировать сценарии для виртуальной среды роботов. Затем сценарии можно напрямую перенести на робота Lego Mindstorms NXT. Работает на стандартной прошивке.
РобоРеалм Мультиплатформенный язык, работающий с IRobot Roomba, NXT, RCX, VEX и многими другими популярными робототехническими наборами; также может обрабатывать видео с помощью веб-камеры, это дает роботу превосходное зрение, поскольку он может фильтровать определенные цвета, фиксироваться на определенной области цвета, отображать переменные от робота или компьютера и многое другое; программное обеспечение работает с клавиатурой, джойстиком, мышью
Робот JavaScript Нет Да Да Да JavaScript Компилятор, который компилирует код JavaScript для роботов EV3. Включает подсветку синтаксиса, совместное использование кода, более 100 примеров программ и подробные сообщения компилятора. Объектно-ориентированный язык. Бесплатно. веб-сайт
РОБОТК Да Да Да Да Интегрированная среда разработки, на студентов, которая используется для программирования и управления роботами Lego NXT , VEX , RCX и Arduino с использованием языка программирования на основе языка C. ориентированная ROBOTC дает возможность использовать текстовый язык, основанный на языке C. Он включает в себя встроенные инструменты отладчика, (но не ограничиваясь ими) шаблоны кода, математические/тригонометрические операции (sin, cos, tan, asin, acos... и т. д.), удобную функцию автозаполнения, встроенную в интерфейс. встроенные примеры программ. Это заслуживает особого упоминания об инструменте отладки. Любой разработчик знает, насколько важно иметь хороший инструмент отладки. Среди всех других языков программирования робототехники, поддерживающих платформу Mindstorms, среда отладки RobotC заслуживает внимания; но это не бесплатно.
Робототехника.NXT Да Да Хаскелл Интерфейс Haskell через Bluetooth; он поддерживает прямые команды, сообщения и множество датчиков (также неофициальных), а также поддерживает простое управление блоком NXT на основе сообщений с помощью удаленно выполняемой программы (базовый код NXC включен)
Операционная система робота (ROS) Библиотека на базе Linux для написания роботов; стек «nxt» обеспечивает интерфейс с NXT
Руби-NXT Да Да Руби Обеспечивает низкоуровневый доступ к NXT через Bluetooth и некоторые предварительные функции высокого уровня.
RWTH – Набор инструментов Mindstorms NXT Да Да МАТЛАБ Интерфейс для управления NXT из MATLAB через Bluetooth или USB; с открытым исходным кодом
Simulink (поддержка Lego Mindstorms NXT) Да Симулинк Предоставляет инструмент быстрого программирования для NXT одним щелчком мыши; Код C автоматически генерируется из графической модели Simulink; затем код развертывается и загружается на NXT, откуда его можно запустить; Mathworks предоставляет набор графических блоков, которые представляют различные датчики и исполнительные механизмы, используемые NXT.
СкЛего Скрип
Свифт / Робототехника Да Да Swift (язык программирования) Robotary — студия робототехники для Mac, использующая язык программирования Swift. веб-сайт
ТклRCX Да Ткл
Логотип черепахи ЛОГОТИП
TinySoar парить Реализация архитектуры искусственного интеллекта Soar, работающая на блоке RCX; Soar объединяет действие, планирование и обучение в рамках основанной на правилах структуры.
TinyVM Да Ява Предшественник языка лехос. с открытым исходным кодом Сменная прошивка на основе Java для микроконтроллера Lego Mindstorms RCX.
Переводчик (The) Оккам
TuxMinds (Linux) Графический интерфейс пользователя для различных дистрибутивов, IDE с открытым исходным кодом на основе Qt. Поддерживает множество ботов. RCX, NXT и Asuro предопределены. С помощью файла конфигурации на основе XML можно добавить практически любой вид бота (или микроконтроллера). Таким же образом можно добавить собственное оборудование.
URBI от Gostai для Lego Mindstorms NXT УРБИ , С++, Java, Матлаб Простой в использовании параллельный и управляемый событиями язык сценариев с компонентной архитектурой и интерфейсами с открытым исходным кодом для многих языков программирования. Он также предлагает распознавание/синтез голоса/речи, распознавание/обнаружение лиц, одновременную локализацию и картографирование и т. д.
Команда видения Да RCX-код Официальный язык программирования для использования с Lego Cam позволяет управлять роботами с помощью цвета, движения и световых вспышек.
XS Лисп

Использование в образовании [ править ]

Робот Mindstorms EV3 используется для навигации по трассе Первой лиги Lego (FLL) в рамках летнего лагеря.

Наборы Mindstorms также продаются и используются в качестве образовательного инструмента, первоначально в рамках партнерства между Lego и Медиа-лабораторией Массачусетского технологического института . [35] [36] Образовательная версия продуктов называется Mindstorms for Schools или Mindstorms Education , а более поздние версии поставляются с программным обеспечением для программирования на основе графического интерфейса ROBOLAB , разработанным в Университете Тафтса. [37] используя National Instruments LabVIEW в качестве движка .

в соревнованиях Использование ​

Постер-презентация Первой Лего-лиги (FLL)

Благодаря удобству использования для детей, Lego Mindstorms использовался в качестве платформы для нескольких детских соревнований по робототехнике, в первую очередь ПЕРВОЙ Лиги Lego (FLL), а также Всемирной олимпиады роботов или Robocup Junior. [38]

FIRST Lego League Challenge (основанная как FIRST Lego League) — это соревнование по робототехнике, в котором используются продукты Lego Mindstorms. [а] Она была основана в 1998 году одновременно с запуском LEGO Mindstorms и продолжает существовать по сей день. Это сотрудничество между FIRST и Lego Group, направленное на участие более низкой возрастной категории, чем FIRST Robotics Competition . [3] Команды FLL состоят из детей в возрасте от 9 до 14 лет и взрослого тренера.

См. также [ править ]

Примечания [ править ]

  1. ^ Также разрешены наборы SPIKE от Lego Education. SPIKE — единственная марка комплектов для робототехники, продаваемая Lego после прекращения выпуска бренда Mindstorms в 2022 году; но любое поколение Lego Mindstorms можно использовать в FLL. [39]

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Lego прекращает выпуск Mindstorms в 2022 году» . Кирпичные фанатики . 26 октября 2022 г. Проверено 26 октября 2022 г.
  2. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Гейзельдал, Аре (16 ноября 2022 г.). «Тормод Аскильдсен: последний разговор с защитником LEGO AFOL» . www.brickner.com . Кирпичный ботаник . Проверено 5 ноября 2023 г.
  3. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж Оливер, Дэвид; Роос, Джонатан (2003). «Как справиться с неожиданностями: критические инциденты в команде Lego Mindstorms» . Человеческие отношения . 56 (9): 1057–1082. дои : 10.1177/0018726703569002 . S2CID   145417935 . Архивировано из оригинала 27 января 2021 года . Проверено 26 марта 2019 г.
  4. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г «В поисках золота: история золотых RCX и NXT» . Bricknerd.com . 9 сентября 2021 г. Проверено 23 октября 2023 г.
  5. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г Беланд, Кристофер (15 декабря 2000 г.). Lego Mindstorms: Структура инженерной (р) эволюции (доклад конференции). Дело 6.399J Структура инженерных революций. Архивировано из оригинала 27 января 2021 года . Проверено 25 марта 2019 г.
  6. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л Робертсон, Дэвид (2013). Кирпичик за кирпичиком: как Lego переписала правила инноваций и завоевала мировую индустрию игрушек . США: Издательство Crown Publishing. стр. 184–185. ISBN  9780307951618 . Архивировано из оригинала 29 ноября 2020 года . Проверено 27 января 2021 г.
  7. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Аскильдсен, Тормод (4 декабря 2018 г.). «Размышления Lego Mindstorms - Что произошло до анонса в январе 1998 года» . lan.Lego.com . Группа компаний Лего. Архивировано из оригинала 26 марта 2019 года . Проверено 26 марта 2019 г.
  8. ^ «К Mindstorms и за его пределами: эволюция конструктора магических машин» (PDF) . Медиа-лаборатория Массачусетского технологического института. Архивировано (PDF) из оригинала 22 августа 2017 года . Проверено 15 декабря 2017 г.
  9. ^ Хокер, Мэтт (3 февраля 2020 г.). «История Lego Education, Часть 3: Мозговые бури по поводу материи [Особенность]» . Братья Брик . Проверено 15 августа 2021 г.
  10. ^ «Розничные торговцы готовятся к ошеломляющему потребительскому спросу на систему изобретений робототехники Lego Mindstorms» (пресс-релиз). Энфилд, Коннектикут : Lego Group . 26 августа 1998 года. Архивировано из оригинала 6 декабря 1998 года . Проверено 3 июля 2022 г.
    «Lego Mindstorms объявила сегодня, что самые первые модели... поступят... в первую неделю сентября».
  11. ^ Точное количество комплектов в первой партии варьируется в зависимости от источника.
  12. ^ «3804: Система изобретений робототехники V2.0» . Brickset.com . нд . Проверено 23 октября 2023 г.
  13. ^ «3804: Система изобретений робототехники V2.0» . Brickset.com . нд . Проверено 23 октября 2023 г.
  14. ^ Кекоа Праудфут (1999). «Внутреннее устройство RCX» . mralligator.com . Архивировано из оригинала 11 ноября 2018 года . Проверено 14 декабря 2018 г.
  15. ^ "DSC03489.jpg" . flickr.com . 20 ноября 2008 г. Архивировано из оригинала 17 ноября 2016 г. . Проверено 4 апреля 2018 г.
  16. ^ «Инвентаризация Peeron Lego — Продукт Lego 70931: Регулятор скорости электропоезда, адаптер питания 9 В для 120 В, 60 Гц — версия для США (годы: с 1991 по 2004)» . Peeron.com . Инвентарь Лего Пирона . Проверено 10 октября 2021 г.
  17. ^ «Инвентаризация Peeron Lego — Продукт Lego 70938: Регулятор скорости электропоезда, адаптер питания 9 В для 230 В, 50 Гц — европейская версия (годы: с 1991 по 1996)» . Peeron.com . Инвентарь Лего Пирона . Проверено 10 октября 2021 г.
  18. ^ «Инвентаризация Peeron Lego — Продукт Lego 884: Electric Mindstorms RCX — Полная сборка (Годы: с 1998 по 2003)» . Peeron.com . Инвентарь Лего Пирона . Проверено 10 октября 2021 г.
  19. ^ «Презентация Lego RCX — Clark Wood — BrickCon 2013» . Cementhorizon.com . БрикКон . Проверено 10 октября 2021 г.
  20. ^ «Предложения по программированию и дизайну FIRST Lego League — Power» . boardsailor.com . Сообщество робототехники Лос-Альтос . Проверено 10 октября 2021 г.
  21. ^ «Внутренности LEGO Mindstorms» . Crynwr.com . Программное обеспечение Crynwr . Проверено 10 октября 2021 г.
  22. ^ «Набор Robotics Discovery: информация для хакеров» . 10 февраля 2001 г. Архивировано из оригинала 10 февраля 2001 г.
  23. ^ «Что такое NXT? Lego Group представляет набор инструментов для робототехники Lego Mindstorms NXT на выставке бытовой электроники» . Пресс-релиз . ЛАС-ВЕГАС: Компания Lego. 4 января 1986 года. Архивировано из оригинала 8 июля 2009 года . Проверено 3 декабря 2008 г.
  24. ^ «Часто задаваемые вопросы по Лего-робототехнике» . 2009. Архивировано из оригинала 8 августа 2010 года . Проверено 2 марта 2010 г.
  25. ^ «EV3-Обзор» . Архивировано из оригинала 24 июня 2013 года.
  26. ^ Крук, Джордан (7 января 2013 г.). «Lego Mindstorms EV3: Лучшее, быстрое и сильное поколение роботизированного программирования» . ТехКранч . Архивировано из оригинала 23 октября 2017 года . Проверено 22 мая 2015 г.
  27. ^ «Сегодня анонсирован новый подход к практическому обучению в классах» . www.lego.com . 11 сентября 2019 года. Архивировано из оригинала 10 августа 2020 года . Проверено 8 января 2021 г.
  28. ^ «Набор LEGO Education SPIKE Prime 45678 | Lego Education | Купите онлайн в официальном магазине Lego в США» . www.lego.com . Архивировано из оригинала 3 декабря 2020 года . Проверено 8 января 2021 г.
  29. ^ "gpdaniels/спайк-прайм" . 25 января 2021 года. Архивировано из оригинала 25 декабря 2020 года . Получено 8 января 2021 г. - через GitHub.
  30. ^ Портер, Джон (15 июня 2020 г.). «Новый набор Lego Mindstorms позволяет детям создавать своих собственных ходячих и говорящих роботов» . Грань . Проверено 7 сентября 2021 г.
  31. ^ «Новый робот-изобретатель Lego Mindstorms позволяет создателям создавать и воплощать в жизнь все, что они могут себе представить» . www.lego.com . 15 июня 2020 года. Архивировано из оригинала 15 января 2021 года . Проверено 8 января 2021 г.
  32. ^ «Выпуск LEGO Mindstorms будет прекращен» . 26 октября 2022 г.
  33. ^ «CoderZ, онлайн-среда обучения робототехнике Mindstorms» . www.thenxtstep.com . Архивировано из оригинала 14 июня 2017 года . Проверено 30 мая 2017 г.
  34. ^ «Программируемый блок MIT» . Группа эпистемологии и обучения . Массачусетский технологический институт. 13 февраля 1998 года. Архивировано из оригинала 25 октября 2005 года . Проверено 1 октября 2013 г.
  35. ^ «Программируемые кирпичи» . Проекты . Медиалаборатория Массачусетского технологического института. Архивировано из оригинала 21 октября 2013 года . Проверено 3 декабря 2008 г.
  36. ^ Эрвин, Бен; Сир, Марта; Роджерс, Крис (2000). «Lego Engineer и RoboLab: преподавание инженерного дела с помощью LabVIEW от детского сада до аспирантуры» (PDF) . Международный журнал инженерного образования . 16 (3): 181–192. Архивировано (PDF) из оригинала 23 сентября 2013 года . Проверено 1 октября 2013 г. За последние 6 лет преподаватели Университета Тафтса разработали два разных пакета программного обеспечения для систем сбора данных LabVIEW и Lego. Эти пакеты позволяют нам преподавать инженерное дело с использованием кубиков Lego и LabVIEW студентам от 5 до 50 лет. Универсальность аппаратного и программного обеспечения открывает широкие возможности для создания и программирования студентами: от роботов и устройств дистанционного зондирования до кинетических скульптур. Когда студенты проектируют и создают свои проекты, у них появляется мотивация изучать математику и естественные науки, необходимые для оптимизации их проекта. На этот мотиватор откликаются как студенты, так и детсадовцы. В статье мы объясняем, как мы разработали программное обеспечение, дополняющее эти проекты, обеспечивающее автоматизацию и анимацию. Программное обеспечение использует LabVIEW, расширяя его возможности до детских садов и кубиков Lego. Наконец, мы покажем, как мы использовали сбор данных LabVIEW и Lego для обучения естествознанию в начальной школе, инженерному делу первокурсников, приборостроению и экспериментированию, а также как старшеклассники и аспиранты использовали как аппаратное, так и программное обеспечение для решения различных задач сбора данных.
  37. ^ Лунд, Хенрик Хаутоп; Пальярини, Луиджи. «RoboCup Jr. с LEGO Mindstorms» (PDF) . Материалы Международной конференции по робототехнике и автоматизации (ICRA2000), Нью-Джерси: IEEE Press, 2000 . Проверено 9 июля 2013 г.
  38. ^ «Технические ресурсы» . ПЕРВЫЙ Вдохновляет . ПЕРВЫЙ. 19 октября 2015 года . Проверено 5 ноября 2023 г.

Дальнейшее чтение [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме Lego Mindstorms .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lego_Mindstorms&oldid=1229823272"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 792981d0ea8afc102a4058554be3acb7__1718737080
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/79/b7/792981d0ea8afc102a4058554be3acb7.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Lego Mindstorms - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)