Mindstorms NXT
Nový systém LEGA Mindstorms umožňující stavět a programovat roboty postavené z LEGO kostek, nahrazuje starší Robotics Invention System, od kterého se provedením velmi liší .
Nabízí spoustu nových funkcí a obsahuje úplně nové druhy senzorů - zvukový a ultrazvukový, naopak postrádá teplotní senzor (neprodává se ani jako příslušenství, jako tomu bylo u starého systému) a nenajdete v něm ani samostatný senzor otáček, ten ale není třeba, protože každý ze tří servomotorů ho má už zabudovaný a umožňuje tak přesnější řízení robota.
Také způsob komunikace s PC je odlišný, na rozdíl od starého systému, který používal ke komunikaci IR věž, umožňuje NXT využití technologie Bluetooth nebo kabelu s konektorem USB, který je součástí stavebnice. Spojení přes Bluetooth mám odzkoušené s USB Bluetooth adaptérem firmy Trust a funguje bez problémů.
Řídicí jednotka
NXT je o něco větší, s grafickým displejem, který dokáže zobrazovat nejen text, ale i jednoduché obrázky, bohužel konstruktéři poněkud zapomněli na podsvícení, které by se celkem hodilo, protože v horších světelných podmínkách na něm těžko něco uvidíte.
Oproti RCX disponuje NXT menu s ikonami a popisky (samozřejmě v angličtině), kterým listujete pomocí tlačítek podobně jako na mobilním telefonu. Ovládá se snadno a jeho kompletní strukturu najdete v návodu.
Pět hlavních položek v menu, po jejich vybrání se otevřou jednotlivá podmenu:
My Files: Správce souborů uložených v paměti, odtud se spouštějí a mažou programy, nebo zvuky atd.
NXT Program: Slouží k vytváření jednoduchých programů přímo na NXT bez použití PC. Maximální velikost je pět příkazů, z toho poslední je vždy STOP nebo LOOP (smyčka - předchozí příkazy se budou stále opakovat)
View: Zobrazení hodnot senzorů na displeji.
Bluetooth: Komunikace pomocí Bluetooth.
Settings: Nastavení hlasitosti, doby po které se NXT automaticky vypne, pokud je nečinný a možnost smazání všech souborů v paměti.
Try Me: Vyzkoušení motorů a senzorů zábavnou cestou.
Zabudovaný reproduktor vám přehraje krátké zvuky nebo anglická slova (např: Hello,Goodmorning atd.), je jich na výběr asi sto, ale naráz se do malé paměti rozhodně nevejdou, nahrají se tam vždy společně s programem, který je používá. Pokud už nejsou potřeba, je dobré je smazat, jinak rychle paměť zaplní. Podobně to vypadá s obrázky, rovněž si můžete vybrat z velkého množství, ale nejsou už tolik náročné na místo v paměti.
Konektory pro připojení najdete na boku. Kabely a konektory pro připojení servomotorů a senzorů jsou podobné telefonním, s tím rozdílem, že zajišťovací kolík nemají uprostřed, ale mírně posunutý na stranu. Na prvním obrázku, na pravé straně je vidět konektor pro připojení k PC přes USB kabel.
K napájení potřebujete šest tužkových baterií typu AA, ale určitě se vyplatí použít akumulátory. Další možnost nabízí použití Rechargeable Battery Set, ten obsahuje lithiovou baterii o kapacitě 1400 mAh, která má konektor pro připojení síťového adaptéru. Nabíjení trvá 4 hodiny a je indikováno červenou LED diodou. Jakmile je baterie nabita, rozsvítí se zelená dioda.
Další základní prvky
Zvukový senzor - Intenzitu okolního zvuku zobrazuje NXT v procentech. Pracuje ve dvou režimech, jeden reaguje pouze na zvuky slyšitelné lidským uchem a druhý na veškeré zvuky, i ty které člověk nemůže slyšet.
Světelný senzor - Intenzitu světla dopadajícího na senzor zobrazuje NXT v procentech. Pracuje rovněž ve dvou režimech. V prvním pouze pasivně měří intenzitu světla v okolí a ve druhém se rozsvítí červená dioda, takže můžete podle množství odraženého světla rozpoznat například různé barvy.
Dotykový senzor - V podstatě se jedná o tlačítko a NXT zobrazuje vždy buď hodnotu 0, pokud není stisknuté, nebo 1, pokud jej stisknete.
Ultrazvukový senzor - Pomocí ultrazvuku určuje vzdálenost od nějaké překážky. Výsledek si můžete na NXT prohlédnout buď v palcích nebo centimetrech. Podle údajů z návodu a http://mindstorms.lego.com funguje na vzdálenost 0 až 255 centimetrů s přesností na +/- 3 centimetry.
Já jsem přesnost zkoušel na vzdálenost od 0 do 140 cm pomocí testovací podložky, metru a krabice o velikosti 40 x 25 cm. Od 30 do 140 cm pracoval senzor většinou přesně, odchylka byla nanejvýš 1 cm a to jen velmi zřídka, pod 30 cm se přesnost snižovala a pod 20 cm ukazoval vždy asi o 3 nebo 4 cm více.
Tři servomotory - Každý z těchto motorů má zabudovaný senzor otáček, což umožňuje velmi přesné řízení. Na výběr jsou buď otáčky (tedy vždy po 360 stupních) nebo jednotlivé stupně.
Na senzorech i motorech mi docela vadí, že jejich provedení výrazně snižuje univerzálnost celého sytému, protože možnosti jejich upevnění jsou značně omezené. U senzorů jsou to například pouze tři díry a to je vše, navíc by klidně mohly být menší, oproti senzorům z Robotics Invention system je třeba dotykový značně "nafouknutý" a plní úplně stejnou funkci.
První obrázek: Všechny čtyři senzory obsažené ve stavebnici, ve předu
ultrazvukový a vzadu zprava: zvukový, světelný a dotykový.
Druhý obrázek: Servomotor
Software pro PC
Způsob vytváření programů se příliš neliší od předchozí verze. Provádí se pouze přetažením příkazu z nabídky do pracovní oblasti a nastavením parametrů v nabídce, která se objeví vlevo dole po označení příkazu (druhý obrázek). Provedení a struktury příkazů jsou samozřejmě jiné, ale s pomocí trochy trpělivosti a příručky, kde je vše detailně vysvětleno, by ho měly zvládnout i děti od 10 let, nutná je znalost angličtiny, ale časem bude určitě ke stažení na internetu čeština. Bohužel se mi software občas zdá poněkud pomalý, což je nejspíš daň za grafické zpracování plné obrázků a animací.
Software pro mobilní telefon
Java aplikace pro ovládání robotů pomocí mobilního telefonu se dá zdarma stáhnout zde. Bohužel ji zatím podporuje jen omezené množství typů mobilních telefonů. Vyzkoušenou ji nemám, protože na mém nefunguje, ale existuje jednoduchá náhrada. Po stisknutí klávesy odešle zprávu přes Bluetooth, jak na ni bude NXT reagovat si může nastavit každý sám úpravou programu, který uloží do NXT.
Alpha Rex:
Tohoto bezpochyby zajímavě vyhlížejícího robota jsem postavil podle návodu, který je součástí softwaru pro PC, (nehledejte v návodu u příslušenství). Na výběr zde máte čtyři roboty: robota pro manipulaci s míčky, které stavebnice obsahuje, štíra, robotickou ruku a Alpha Rexe, seřazeni jsou podle náročnosti. Alpha Rex patří tedy do poslední kategorie - té nejnáročnější. Těmi jednoduššími roboty jsem se prozatím nezabýval, protože mě ničím nezaujaly.
Stavba není nijak záludná, snad jen s umístěním kabelů je třeba si trochu vyhrát, aby se někam nezamotaly, což by při chůzi dost vadilo. Provedl jsem pouze jednu drobnou úpravu levé nohy, aby ještě lépe zabírala, to umožnilo efektivnější zatáčení doprava. V této konfiguraci robot neumí zatočit doleva, protože na pravé noze není umístěn díl, který jsem upravoval, zajištující správný záběr. Pokud ho dáte i tam, robot bude chodit dost křivo.
Program který umožňuje chůzi je docela jednoduchý, podstatné je porozumět mechanizmu nohou, levý motor (při pohledu ze zadu) zajišťuje přenášení váhy a pravý posun nohou. V praxi tedy spouštíme střídavě pravý a levý motor vždy po určitém počtu stupňů. Mi to nejlépe vycházelo po 540 stupních. Nemůžeme očekávat plynulý sprint, protože chůze je pomalá a občas trochu groteskní, takže do C - 3PO z hvězdných válek má robot opravdu daleko, ale chodí.
Pro jednoduchost a názornost jsem nevyužil možnost obohatit chůzi o pohyb rukou. Aby to fungovalo, musí být při jeho spuštění robot ve správné pozici.
Samozřejmě bychom si přáli, aby nám náš nový dvounohý Lego mazlíček nenarážel do nábytku, takže využijeme ultrazvukového senzoru. Jak jsem již psal, nepodařilo se mi naučit robota zatáčet doleva, před překážkou se tedy vždy otočí doprava a půjde dál. Platí stejné upozornění, co se týká startu, jako u předchozího.
Alpha Rex je asi nejzajímavější robot, co vám stavebnice s návodem pomůže postavit, při použití složitějších programů může být tento humanoid velmi efektní atrakce, co postavíte dále, už bude záležet jen na vás. Stavebnice nabízí spoustu možností, jak se vyřádit, díky reproduktoru může robot pozdravit, díky senzorům reagovat na okolí a pomocí displeje i něco sdělit.To a ještě více vám umožní nový Mindstorms NXT, i přes své chyby a slabiny .
