Lego Mindstorms

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Lego Mindstorms és una línia de jocs d'experimentació centrats en la robòtica, de la casa Lego. Però les seves possibilitats en fan una eina apreciable en entorns didàctics des de l'escola primària a la universitat.

La primera versió es va distribuir el 1998 amb el nom de "Robotics Invention System" encara que aquí no se n'ha vist a les botigues i s'ha venut únicament com a equip didàctic per a escoles. La versió actual, "Lego Mindstorms NXT" va sortir el 2006 als EUA.

L'equip conté un microcontrolador, sensors i motors amb les vores cobertes dels pius típics dels elements constructius de Lego, per fer-lo una peça més en el muntatge amb material de la mateixa casa. Els connectors elèctrics dels sensors i motors incorporats, convenientment protegits, també tenen la forma del piu de muntatge Lego.

L'equip incorpora, a més, bigues, eixos, rodes i pneumàtics, iguals als d'altres kits de Lego, per a bastir el robot com un vehicle o segons el model o la imaginació ho requereixi.

El joc incideix en els aspectes de muntatge del robot, disseny en un ordinador PC del programa que haurà de seguir, descàrrega del programa al microcontrolador, i seguiment de l'execució del robot sobre una pista de paper o en lliure circulació.

Lego Mindstorms pot ser utilitzat per construir un model de sistema integrat amb parts electromecàniques controlades per un computador. Pràcticament, tot pot ser representat amb les peces tal com en la vida real, com un elevador o robots industrials.

Història[modifica | modifica el codi]

Lego Mindstorms va ser un dels resultats de la fructífera col·laboració entre Lego i l'MIT (Institut Tecnològic de Massachusetts). Aquesta associació es fa servir com a exemple de la relació entre la indústria i la investigació acadèmica que resulta molt beneficiossa per a tots dos socis.

Instal·len els primers centres de LEGO Mindstorms a Chicago, l'any 1997. En realitat fa més de 10 anys i el primer programa es va dir "Robosport", sobre les mateixes bases de joc que tenim actualment.

Construcció[modifica | modifica el codi]

Els models de muntatge proposats venen en un llibret amb el nom de Constructopedia i també en el programari per a PC que acompanya el producte.

Però, a part, hi ha tota una colla d'elements de "LEGO Educatius" que s'hi poden interconnectar de simulació mecànica (engranatges, connectors, diferencials, cardans, corretges, politges, vis-sens-fi, ...), elèctrica (commutadors, panells solars), robòtica (altres sensors i actuadors), i fins i tot pneumàtica (cilindres pneumàtics, bombes i tancs), així com un dispositiu de mesura de la velocitat.

Maquinari[modifica | modifica el codi]

Hi ha hagut diversos microcontroladors en la seva història.

RCX[modifica | modifica el codi]

peça RCX de la primera generació.

Basat en un processador H8/3297 de Renesas[1] (abans Hitachi).

NXT[modifica | modifica el codi]

Basat en el microcontrolador ARM7 de ATMEL.[2]

El software Lego Mindstorms NXT permet programar els robots NXT i descarregar els seus programes mitjançant un port USB o per connexió Bluetooth. Aquest software, que funciona fent 'clicks' i arrossegant, és impulsat per LabVIEW (National Instruments). Inclou instruccions de desenvolupament i guies de programació per iniciar-se en el món de la robòtica i la programació i d'aquesta manera, començar a desenvolupar i programar fàcilment amb robots MINDSTORMS NXT. Aquest programa va ser desenvolupat per complet en el software de programació gràfica de la indústria LabVIEW (National Instruments) per desenvolupar sistemes de control i mesura. Els usuaris de LabVIEW aprecien moltes semblances entre el Software LEGO MINDSTORMS NXT i LabVIEW perquè les dues empreses, National Instruments i LEGO van establir una col·laboració per conservar tots els elements fonamentals de la programació gràfica de LabVIEW. Així van aconseguir optimitzar la interfície de l'usuari per als usuaris d'ordinadors inexperts. Aquest fet fa factible que joves principiants i programadors experts utilitzin el software per programar els seus robots.

Programari[modifica | modifica el codi]

L'equip inclou un programari, adreçat als nens i nenes a partir de 12 anys, que mostra els models i el seu muntatge pas a pas i facilita la programació per blocs, amb l'aspecte de peces de trencaclosques que s'encaixen en seqüència, amb blocs que indiquen alternativa, iteració, final d'iteració, inici d'interrupció per esdeveniment i blocs que permeten llegir o reaccionar als sensors i temporitzadors, activar o aturar els motors o làmpades, i accions compostes com girar, ballar i remenar.

RoboLab[3] és el programari per a escoles, desenvolupat a partir del software LabView de National Instruments desenvolupat a la "Tufts University".[4] Permet fer diagrames amb icones per a les diferents accions sobre dels sensors, motors i làmpades, i visualitzar-hi els paràmetres de les accions com si fossin arrecades que pengen de les icones.

Per als més grans i avesats a la informàtica existeixen múltiples possibilitats:

Gordon's Brick Programmer
[5] mini entorn de programació per a l'RCX. Permet crear instruccions i programes a partir de menús.
NQC
[6] és un llenguatge similar al C que permet programar totes les funcions del controlador RCX sobre el sistema operatiu original.
BrickOS[7] (abans LegOS) 
és un sistema operatiu de substitució per al controlador RCX. Permet fer programes en diversos llenguatges per a ser compilats amb gcc[8] de gnu al codi màquina dels micros de la sèrie H8/300 de l'RCX.
LejOS
[9] és un sistema operatiu de substitució que permet programar el RCX i el NXT en llenguatge Java.

Canals d'obtenció i traduccions[modifica | modifica el codi]

És problemàtic encara, aconseguir aquest material, car Lego té molt parcel·lats els mercats de distribució i no permet que se serveixi des d'un país a un altre.

La mateixa web oficial de Lego per a la venda en línia diferencia productes per a cada país i fins fa poc no oferia aquesta gamma per a Espanya. Actualment s'ofereix[10] la gama NXT però només en Francès o Anglès.

Existeix un únic proveïdor de "Lego Educatius"[11] per a Espanya, que subministren una versió del software en castellà encara que acostuma a no ser l'última versió. És molt interessant la secció de complements de cara a elements mecànics, hidràulics i altres insospitats.

Una font molt interessant és el mercat de segona mà a través de Ebay.[12] Hi podeu trobar tota mena de peces o programari, paquets didàctics o col·leccions voluminoses. De vegades els elements més interessants se solen subhastar "amb tramesa només dins el país de l'ofertant" i no apareixen a la llista de disponibles per al propi país (ex. Esp.); per això cal entrar en el web Ebay país per país i veure que hi ha i, en cas que només admetin lliuraments del subhastat al país d'origen, fer valer els contactes o amics allà, si val la pena.

Lego Mindstorms NXT 2.0[modifica | modifica el codi]

Lego Mindstorms NXT 2.0 és un nou kit per muntar un robot de la línia Lego Mindstorms. Actualment es pot comprar a gairebé totes les botigues de Lego en línia. Conté 619 peces i el seu nombre clau és 8.547. Costa aproximadament de 280 dòlars. Amb aquest set es llança el nou Sensor de Color RGB, RGB vol dir Vermell Verd i Blau (Per les seves sigles en anglès Red, Green, Blue).

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Renesas.com - fabricant del micro H8/3297 de l'RCX (anglès)
  2. NXTreme a Lego Mindstorms
  3. Robolab a Tufts University
  4. Tufts University - Centre d'Educació mitjançant l'Enginyeria
  5. Gordon's Brick Programmer (anglès)
  6. Llenguatge "Not Quite C" per a l'RCX (anglès)
  7. BrickOS Sistema Operatiu per a l'RCX (anglès)
  8. GCC (Col·lecció de compiladors del projecte GNU (anglès)
  9. LejOS sistema operatiu per a la programació en Java (anglès)
  10. Lego Mindstroms en línia (anglès)
  11. Distribuïdor oficial de "Lego Educatius" (castellà)
  12. Ebay - productes Mindstorms disponibles per a Espanya (anglès)

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Lego Mindstorms Modifica l'enllaç a Wikidata