Dienstag; den 17.01.2010

Heute halte ich meine GFS über Lego Mindstorms NXT Education

hier seht ihr die Ausführliche Verion meiner GFS zum nochmals nachlesen, falls welche was nicht verstanden haben.

Viel Spaß noch beim lesen !!!

Lego Mindstorms NXT Education

1.Unterschiede zwischen der Schul- und Verbraucherversion
2. Der intelligente NXT-Stein
3.LEGO MINDSTORMS NXT Education Software
4. Sensoren
4.1 Der NXT Ultraschallsensor
4.2 Der NXT Geräuschsensor
4.3 Der NXT Lichtsensor
4.4 Der NXT Berührungssensor
4.5.Der NXT Rotationssensor
5. Vorführung der Sensoren anhand des Ballschusses

1. Unterschiede zwischen der Schul- und Verbraucherversion


Die Schulversion des Lego Mindstorms-NXT-Bausatzes mit 431 Lego-Elementen hat eine etwas andere Zusammensetzung. Der Bausatz enthält zusätzlich einen 1400- Akku und drei Adapterkabel für den Anschluss von Lampen und älteren Motoren und Sensoren.
Die Produkte der Lego Education Reihe wurden speziell für den Unterricht entwickelt und enthalten z. T. Materialien für Lehrer und Schüler. Hierzu gehören u. a. spezielle Sets der Mindstorms Serie, Ergänzungssortiments, Sortiersysteme und Möbel.
Diese Produkte sind nicht im Spielzeug-, sondern im Fachhandel für Schulen erhältlich.
Die Verbraucherversion enthält dagegen 619 Lego Teile

2. Der intelligente NXT- Stein

Die nächste neue programmierbare Einheit nachdem RCX Steins ist der NXT Stein. Nicht nur äußerlich erscheint das Herzstück des NXT Systems in einem neuen, modernen Design, sondern auch technisch bietet der NXT viele Möglichkeiten und garantiert für den Unterrichtseinsatz neue Möglichkeiten. Der NXT- Stein zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:
32-kB Mikroprozessor
Wahlweise zw. 63- und 256 kB. Speicher
Unbegrenzte Anzahl an Programmspeicherplätzen
Bluetooth Technologie ermöglich die kabellose Kommunikation zwischen NXT Stein, Computern, PDAs und Mobiltelefonen
USB 2.0 Anschluss
4 Eingänge für Sensoren
3 Ausgänge für Motoren und Lämpchen
Programmierbares, graphisches Display (60 x 100 Pixel)
Integrierte Lautsprecher
Design und Handhabung ist auf LEGO TECHNIC Konstruktionssystem abgestimmt
Mit Hilfe eines graphischen Menüs und vier Navigationstasten können verschiedene Funktionen manuell abgerufen werden. Sechs Hauptmenüs (My Files, NXT Program, View, Bluetooth, Settings und Try me ) mit weiteren Unterfunktionen stehen zum Testen der kompletten Hardware und änderen von Einstellungen zur Verfügung.

3.LEGO MINDSTORMS NXT Education Software

Die neue LEGO MINDSTORMS Education NXT Software ist eine graphische Programmiersoftware für den neuen NXT Stein und basiert ebenfalls wie ROBOLAB auf der Software LabView (Programmiersprache) von National Instruments. Die sehr übersichtliche und einfach zu bedienende Software bietet zwei Programmierbereiche für Einsteiger und Fortgeschrittenen. Die leicht verständliche Symbolsoftware bietet bereits Grundschülern einen einfachen Zugang und für Schüler der Sekundarstufe 1 und 2 vielfältige Herausforderungen und Entwicklungsmöglichkeiten.
Mit dem integrierten interaktiven Lernprogramm „Robot Educator“ erhalten Schüler in 39 Lektionen Anleitungen zum Bau und zur Programmierung von Robotermodellen. Diese Lerneinheiten sind ideal zum Einsatz im Unterricht oder zum Selbstlernen. Die Software unterstützt Bluetooth und USB Verbindung zum NXT Stein und ist als Einzel- und Schullizenz erhältlich. Die Education NXT Software unterstützt mit den entsprechenden Adapterkabeln, die Sensoren und Motoren des älteren MINDSTORMS Systems.

4.Sensoren

4.1 Der NXT Ultraschallsensor
Der Sensor nutzt Ultraschallmessungen, um seine Umgebung wahrzunehmen. Er sendet ein Signal aus uns wartet auf dessen Rückkehr. Während der Sensor auf das Reflexsignal wartet, wird die dafür benötigte Zeit gemessen. Die Zeit zwischen Aussendung und Empfang des Signals bildet die Grundlage für die Berechnung der Entfernung zum erkannten Objekt.
Je länger es dauert bis der Sensor das wiederkehrende Signal empfängt, desto größer ist die Entfernung zum Objekt. Das beste „Echo“ des Signals erhält man, wenn der Sensor dem Objekt direkt gegenübersteht.

4.2.Der NXT Geräuschsensor

Der Sensor misst den Schall. Der Roboter kann somit auf leise und laute Kommandos reagieren, sowie auf Kommandos die von einer Person oder von mehreren gleichzeitig gegeben werden. Der Geräuschsensor erkennt ebenfalls bestimmte Klangmuster.
So kann einmaliges Klatschen auf ein bestimmtes Verhalten programmiert werden,was beim zweimaligen Klatschen ein anderes anderes Verhalten bewirken kann. Neben der Klangmustererkennung kann der Sensor ebenfalls unterschiedliche Tonhöhen erkennen. Ein hoher Ton kann eine andere Aktion auslösen als ein tiefer Ton.

4.3. Der NXT Lichtsensor

Der Sensor ist deutlich empfindlicher und erlaubt präziserer Lichtmessungen auf einer Skala zwischen 0 (kein Licht) und 100 (sehr hell). Es ist ebenfalls möglich das Infrarotlicht unterhalb dem Sensor auszuschalten, um nur das Umgebungslicht zu messen.

4.4.Der NXT Berührungssensor

Der neue Berührungssensor hat eine kreuzförmige Vertiefung im Druckknopf, um dem Nutzer mehr Möglichkeiten zu bieten, das Gerät in sein Roboterdesign zu integrieren. Sowohl der ältere als auch der neue Berührungssensoren sind sehr einfache Geräte, die nur zwei Zustände haben können: Stromfluss Stromzufluss unterbrochen.

Das kleine Bild zeigt, wie der Stromfluss ermöglicht bzw. unterbrochen wird. Der Roboter kann entsprechend agieren oder reagieren, wenn er eine Spannungsänderung misst, die durch das Drücken und Loslassen des Knopfes ausgelöst wird.
Auf Hindernisse reagieren

Im Gegensatz zum klassischen LEGO MINDSTORMS System verfügt das MINDSTORMS Education NXT nicht über einen eigenen Rotationssensor. Im NXT System ist der Rotationssensor in den Schrittmotoren integriert.
Die gezählten Umdrehungen können dann im LCD Display des NXT Steins direkt abgelesen werden. Diese integrierten Rotationssensoren sind leichter zu Bedienen und ermöglichen eine genauere Messung als die älteren Rotationssensoren in Verbindung mit dem RCX Stein.
Manche Projekte werden die Nutzung eines Rotationssensors ohne Verbindung zum Motor erfordern, Jedoch gibt es für diesen Zweck entsprechende Adapterkabel, die mit dem Eduaction NXT Basis Set erhältlich sind. Mit diesen Kabeln können alle klassischen Sensoren an den NXT angeschlossen werden.

5. Vorführung der Sensoren anhand des Ballschusses

Vorführung der Sensoren anhand des Ballschusses

Habe selbst Bilder gemacht, konnte diese aber bedauerlicherweise nicht hochladen. (-;

Pa