Steuerungscomputer der Produktserie Lego Mindstorms Aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Der NXT ist ein Steuerungscomputer der Produktserie Lego Mindstorms. Er besitzt Anschlüsse für mehrere Sensoren und Aktoren, sowie USB- und Bluetooth-Schnittstellen. Der Computer kann über spezielle Programmiersprachen am PC programmiert werden. Der NXT wurde Anfang 2006 auf der Messe Consumer Electronics Show vorgestellt und war seit Oktober 2006 in Deutschland erhältlich.
Mindstorms-Roboter (NXT 1.0)NXT-Stein
Der NXT hat einen ARM-Prozessor. Neu waren die Geräusch- und Ultraschall-Sensoren[1]. Außerdem lässt sich ein damit ausgerüsteter Roboter auch mit einem Mobiltelefon oder Computer per Bluetooth fernsteuern. Des Weiteren ist es möglich, ein mit Kamera ausgerüstetes Mobiltelefon als Kamerasensor zu nutzen.
Die hierzu erforderliche Software kann von der LEGO-Mindstorms-Website[2] heruntergeladen werden. Dokumentationen, Software-Aktualisierungen, Software Development Kits (SDK) und die Quellcodes der Firmware (ab Dezember 2006) sind dort ebenfalls zu finden.
Das Mindstorms-NXT-Set (8527, Standardversion) war seit Oktober 2006 in Deutschland erhältlich. Mittlerweile ist die Version 2.0 des NXT-Systems mit dem Set 8547 erhältlich. Bei diesen Versionen liegt die Software dem Set bei.
Außerdem gibt es noch das Education Basis Set (9797), welches eine besonders für den Schulalltag optimierte Version in einer robusten Kunststoffkiste darstellt. Die Software muss hier, im Gegensatz zu den anderen Versionen, separat erworben werden.
Am 7.Januar 2013 stellte LEGO auf der CES das Nachfolgersystem Mindstorms EV3 vor, welches Motor- und Sensorkompatibilität mit dem NXT aufweist. Zusätzlich wurde gegenüber dem NXT der Ultraschall- durch einen Infrarot-Abstandssensor ausgetauscht und ein Gyrosensor hinzugefügt. Das neue Modell kam im September 2013 auf den Markt.[3][4]
Das Lego-Mindstorms-NXT-Set enthält:
einen programmierbaren NXT-Stein mit 32-Bit-Mikroprozessor, Real-Sound-Lautsprecher, Bluetooth- und USB-Anschluss, vier Sensor- und drei Motoranschlüsse,
Die NXT-Grundpackung (Set 8547) enthält sieben NXT-Verbindungskabel.[5]
Es handelt sich um ein sechspoliges Kabel mit einer Art RJ12-Stecker. Der einzige Unterschied zu einem RJ12-Stecker besteht darin, dass die Verbindungsnase seitlich und nicht mittig sitzt.
Es gibt auch Adapterkabel (Set 8528) zu den alten Verbindungskabeln des RCX. Somit können alle analogen Sensoren des RCX (Vorgänger des NXT) benutzt werden.
Alle Sensoren und der NXT-Stein selbst sind auch einzeln erhältlich.
Set 9798 Akku (9V); 1400mAh dazu passend 9833 Trafo
Set 9693 Akku (10V); 2100mAh dazu passend 8887 Trafo
Set 8529 enthält sieben NXT-Verbindungskabel; einmal 20cm, viermal 35cm, zweimal 50cm
Set 8528 enthält drei Adapterkabel für RCX-Motoren und -Sensoren
Set 9797 Die Schulversion (431Teile) des Mindstorms-NXT-Sets enthält seit Juli 2010 einen 2100-mAh-Li-Ion-Akku und drei Adapterkabel für den Anschluss von Lampen und älteren Motoren und Sensoren, LEGO-Technik-Elemente. Die Software muss separat erworben werden, ist allerdings auch eine erweiterte Schulversion: LEGO 2000080. Sie enthält einen Robot-Educator (Lernprogramme mit 3D-Animationen) und DATA Logging (Messdatenerfassung).
Außerdem gibt es mittlerweile diverse Sensoren von anderen Firmen, die nicht direkt von der NXT-G unterstützt werden.
Eine Sonderstellung hat hier die Firma HiTechnic, die seit dem 17. September 2007 offiziell mit LEGO zusammenarbeitet. HiTechnic hat die Erlaubnis erhalten, das offizielle Sensorengehäuse von LEGO zu verwenden. Außerdem vertreibt LEGO diese Sensoren nun auch selbst. Folgende Sensoren von HiTechnic wurden von LEGO ins Programm aufgenommen:
LEGO verkauft auch den RFID-Sensor der Firma Codatex
Die von LEGO bereitgestellte grafikbasierte Programmierumgebung NXT-G wurde von Lego in Zusammenarbeit mit National Instruments entwickelt und baut auf der grafischen Programmieroberfläche LabView auf. Diesem Programm liegen Schritt-für-Schritt Programmieranleitungen von allen Grundfunktionalitäten bei. Daneben existiert aber auch eine Vielzahl alternativer Programmiermöglichkeiten.
Alternative Programmiersprachen
Alternative Programmiersprachen ermöglichen es, eigene Programme zu schreiben und zu kompilieren, die wie NXT-G-Programme direkt auf dem NXT laufen. Teils kommt hierfür eine eigene Firmware zum Einsatz, teils kann die Original-Firmware weiterverwendet werden.
NBC (Next Byte Code) ist eine Sprache mit Assembler-ähnlicher Syntax
NXC (Not eXactly C), eine Sprache mit C-ähnlicher Syntax
LabVIEW, LabVIEW-Toolkit für LEGO MINDSTORM NXT (Robolab)
RobotC, von Robotics Academy vertriebene Sprache mit einer an C angelehnten Syntax
Enchanting, Ein auf Scratch/BYOB basierendes Toolkit, das LeJos als Firmware verwendet, für NXT
nxt, eine für Microsoft Touch Develop entwickelte Bibliothek, um den NXT direkt auf einem Windows Phone zu programmieren
Ferngesteuerte Programmierung
Zur ferngesteuerten Programmierung werden Bibliotheken für Programmiersprachen angeboten, die den NXT über eine Bluetooth- oder USB-Verbindung fernsteuern können. Das Programm selbst läuft hierbei auf dem fernsteuernden Rechner. Hierzu zählen unter anderem:
AForge.NET, enthält eine Programmbibliothek ähnlich MindSqualls
MonoBrick, eine Lego Mindstorms Kommunikation Bibliothek in C, die es erlaubt Programme zu entwickeln, welche den NXT über eine Bluetooth- oder USB-Verbindung fernsteuern
RWTH – Mindstorms NXT Toolbox,[6] Bibliothek (sowie Dokumentation und Beispiele), um den NXT aus Matlab per Bluetooth oder USB zu steuern
MIT App Inventor (ehemals "Google App Inventor"), erlaubt die Entwicklung von Programmen für das Betriebssystem Android und stellt auch Komponenten[7] zur Verfügung, mit denen sich der NXT per Bluetooth fernsteuern lässt
Entwicklungsumgebungen
BricxCC (Bricx Command Center), Entwicklungsumgebung für NXC und NBC
Microsoft Robotics Studio 1.5, Visuelle Entwicklungsumgebung und 3D-Testumgebung für diverse Hardware-Plattformen (u.a. LEGO Mindstoms NXT)
ROBOLAB ab Version 2.9
Tuxminds, visuelle Entwicklungsumgebung für diverse Hardware-Plattformen (LEGO, Asuro, …)
Open Roberta, visuelle Entwicklungsumgebung für diverse Hardware-Plattformen (LEGO Mindstorms EV3 mit Java-BetriebssystemleJOS oder ev3dev, LEGO Mindstorms NXT, ...)[8]
Virtual Worlds, Simulationsumgebung für die Programmiersprache RobotC für NXT
Nachfolgesystem Mindstorms EV3
Am 7. Januar 2013 präsentierte LEGO auf Consumer Electronics Show ein neues Mindstorms-System namens EV3, die erste offizielle Ankündigung stammt vom 4. Januar 2013.[9] EV3 ist eine Weiterentwicklung (Evolution) des LEGO Mindstorms NXT Systems[10]
Auf dem EV3 läuft ein embedded Linux basierend auf RedHat. Von einem MicroSD Karten Slot lassen sich aber auch alternative Betriebssysteme wie ev3dev, ein auf Debian basierendes Linuxsystem, starten.
Mit dem LEGO Mindstorms System werden verschiedene Wettbewerbe wie zum Beispiel die World Robot Olympiad[11] bestritten.
Ein regelmäßig stattfindender Wettbewerb für Schülerinnen und Schüler, der in verschiedenen Teilen der Welt ausgetragen wird, ist die First Lego League.[12]
Weitere Wettbewerbe sind z.B. der RoboCup oder RoboRace der Universität Stuttgart.
Fraunhofer IAIS: Roberta – Grundlagen und Experimente für LEGO Mindstorms NXT. Fraunhofer Verlag IRB, 2007, ISBN 978-3-8167-7807-3
Mario Ferrari et al.: Building Robots with LEGO Mindstorms Nxt. Syngress Media, 2007, ISBN 978-1-59749-152-5 (englisch)
Daniel Braun: Roboter programmieren mit NXC für LEGO MINDSTORMS NXT. Mitp-Verlag, 2009, ISBN 3-8266-5070-0
Matthias Paul Scholz: Roboterwesen bauen und programmieren: Ein Einstieg in LEGO MINDSTORMS NXT. 2. überarbeitete Auflage. mitp, 2012, ISBN 978-3-8266-9446-2
Trella Sebastian, Thorsten Leimbach: Roberta Programmieren mit LabVIEW. 1. Auflage. 2014, ISBN 978-3-8396-0692-6
LEGO-NXT-Website (Mementodes Originals vom 9. Januar 2006 im Internet Archive)Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/mindstorms.lego.com
mindstorms.lego.com (Mementodes Originals vom 3. Oktober 2013 im Internet Archive)Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/mindstorms.lego.com
