LEGO MINDSTORMS NXT EDUCATION

• Podrobnosti

  PhDr. Tomáš Jakeš, Ph.D.

  Aktualizováno: 17.02.2013

  Zobrazení: 27571

• Vytisknout

Pokud jste si LEGO MINDSTORMS Education představovali jen jako hromadu kostiček doplněných o jedno elektronické zařízení, hned po prvním otevření krabice zjistíte, že tato představa správná rozhodně nebyla. Systém LEGO MINDSTORMS se totiž skládá z celé řady jednotlivých a na první pohled zajímavých modulů, které lze mezi sebou pomocí kabelů pospojovat, kombinovat a navzájem využívat.

Jeden jim všem vládne

Nejvíce Vás ale asi zaujme nejmohutnější z modulů, který má na sobě kromě pár tlačítek i malý displej. Říká se mu Řídící jednotka (kostka) NXT. Ta v sobě obsahuje mikropočítač, který bude řídit a využívat ostatní moduly. Správně tušíte, že se stane „srdcem a ústředním mozkem“ většiny Vašich zapojení. Ostatní moduly toho totiž bez řídící kostky NXT příliš neudělají.

Řídící kostka je nejuniverzálnějším modulem celé stavebnice. Pomocí programového kódu, který buďto vytvoříme v jejím menu nebo lépe v počítači (připojen ke kostce přes USB kabel nebo Bluetooth), můžeme řídit její běh a ovládat ostatní zařízení.

Modul, modul, modul

Bez připojených modulů by však i řídící kostka v mnoha úlohách přestávala mít sama o sobě smysl. Sice umí provádět výpočty, zobrazovat informace na displeji, přehrávat zvuky i komunikovat přes Bluetooth, chybí ji však „oči, uši, ruce i nohy“. Chybějící pohybový aparát jí však doplní krokové motory a smysly zase senzory. Jejich účelem, je řídící kostce poskytovat údaje, většinou o jedné z měřených veličin, které si kostka dále zpracuje. Pokud kostka ví, že má k sobě připojený teploměr, není již problém si pomocí programu přečíst jeho stav (aktuální teplotu) a tu pak například vypsat na displej.

Protože senzorů, nejen od firmy LEGO, je celá řada, rozdělili jsme je pro vás do následujících kategorií:

• Základní moduly NXT (obsaženy ve stavebnici LEGO MINDSTORMS EDUCATION) 
• Základní moduly ROBOLAB (odlišné základní moduly starší řady stavebnice)
• Rozšiřující moduly NXT (moduly, které lze dokoupit k základní stavebnici)

Druhy a složení stavebnice

LEGO Mindstorms verze 2.0 se prodává ve dvou variantách, které mají o něco jiné složení jak v podobě technických dílů, tak i v modulech a jejich počtu. Verze 9797, která je využívána ve všech zde se nacházejících úlohách, je určena pro školní použití a verze 8547 pro domácí použití. Stavebnice je možno rozšířit i o sadu technických dílů 9648 (starší verze) a 9695 umožňujících tvorbu rozsáhlejších modulů. 

Stavebnice LEGO Mindstorms 9797

Stavebnice, na jejíž přesné složení se můžete podívat zde, obsahuje:

• 1x řídící jednotku NXT,
• 1x nabíjecí baterii,
• 3x interaktivní servomotor,
• 2x dotykový senzor,
• 1x ultrazvukový senzor,
• 1x optický senzor,
• 1x zvukový senzor,
• 3x světelné kostky,
• 3x redukční kabely ke světelným kostkám,
• kabely k připojení senozorů a motorů 1x 20 cm, 4x 35 cm, 2x 50 cm,
• 1x USB kabel pro připojení řídící jednotky NXT k PC,
• 1x organizační box,
• další technické díly LEGO TECHNICS.

Pro plnohodnotné využití stavebnice je potřeba dokoupit 10V stejnosměrný napájecí adaptér (8887), který není součástí balení. Stavebnice též neobsahuje žádný SW a je ji potřeba o něj rozšířit. Přehled programovacích a jiných řídících programů naleznete v kapitole Programové prostředí.

Stavebnici je možno koupit např. u firmy EDUXE, se kterou máme velmi dobré zkušenosti. Tato firma ve spoluprácí se společností LEGO připravila i manuál, jenž je k teto stavebnici distribuován.

Stavebnice LEGO Mindstorms 8547

Oproti předchozí stavebnici je tato dodávaná v papírové krabici a neobsahuje pořadač. Ve stavebnici též chybí zvukový senzor a dobíjecí baterie. Řídící kostku je tak nutno napájet pomocí sady 6 AA baterií. Lze využít i nabíjecí baterie. Co je v sestavě naopak umístěno navíc je  software NXT-G Programming.  Sestava se liší i v technických dílech a použití novějšího typu optického senzoru.

Stavebnice obsahuje:

• 1x řídící jednotku NXT,
• 1x software NXT-G Programming,
• 3x interaktivní servomotor,
• 2x dotykový senzor,
• 1x ultrazvukový senzor,
• 1x optický senzor,
• 1x USB kabel pro připojení řídící jednotky NXT k PC,
• kabely k připojení senozorů a motorů 1x 20 cm, 4x 35 cm, 2x 50 cm,
• další technické díly LEGO TECHNICS.

Na přesné složení stavebnice se můžete podívat zde. K dipozici je i manuál k této stavebnici.

Stavebnice LEGO Mindstorms EV3 

Na rok 2013 připravuje firma LEGO inovace své produktové řady v podobě třetí verze produktu MINDSTORMS NXT. Kromě nového designu vzhledu kostky i některých senzorů dochází také ke změně obsahu stavebnice a to jak v počtu a typech senzorů, tak i v technických dílech. Měnit se bude i výchozí programovací SW. Dle prvotních informací by měla řídící jednotka obsahovat kromě bluetooth modulu obsahovat i WiFi modul. To by v případě jeho přímého napojení mohlo znamenat snazší programování robotů bez nutnosti připojení kabelu a další možnosti rozšíření.

Vzhledem k tomu, že v předchozí verzi byly senzory připojeny pomocí průmyslové sběrnice I²C, lze předpokládat, že starší senzory budou s novou verzí kompatibilní.

Stavebnice by měla obsahovat:

• 1x řídící jednotku NXT verze 3.0,
• 1x dobíjecí baterii,
• 1x programovací software EV3,
• 2x (3x) interaktivní servomotor EV3,
• 2x dotykový senzor,
• 1x ultrazvukový senzor,
• 1x senzor rotací,
• 1x barevný světelný senzor,
• 1x gyroskopický senzor,
• 1x USB kabel pro připojení řídící jednotky NXT k PC,
• kabely k připojení senozorů a motorů 4x 25 cm, 2x 35 cm, 1x 50 cm,
• další technické díly LEGO TECHNICS.

Sada technických dílů 9648

Sada technických dílů neobsahuje řídící jednotku ani jiné ze senzorů. Obsahuje však díly LEGO Technics, pomocí kterých můžete rozšířit jejich jinak nedostatečné množství v základní robotické stavebnici a vytvářet tak komplexnější modely.

Pro školní účely se mám ukázalo, že je vhodné koupit alespoň jednu tuto sadu (lépe pak novější sadu 9695, která obsahuje užitečné obdélníkové konstrukční bloky) na dvě robotické stavebnice 9797. Potřeby jsou však vždy individuální. Pro malý počet robotických stavebnic bych doporučil koupit více stavebnic technických dílů, pro větší počet robotických stavebnic postačí menší počet technických dílů, protože díly je možno sdílet.

Jako nejvíce nedostačující se nám ukázal počet provoúhlých spojek (4296059), dlouhých rovných dílů, L dílů (3x5) (4210753) a zahnutých konstrukcí (4210668). U studentů jsou též oblíbené malé žluté osičkové zarážky (4239601).

Na kompletní obsah sady se můžete podívat zde.

Sada technických dílů 9695

Tato sada je inovací předchozí sady 9648. Její obsah byl drobně upraven a doplněn o některé nové dílky. Velmi dobře použitelné jsou nové obdélníkové bloky, které naleznou své uplatnění jako základ konstrukce. Pokud nepotřebujete některé díly obsažené v sadě 9648, doporučujeme Vám zakoupit spíše tuto stavebnici.

Obsah této sady si můžete prohlédnout zde.