Обсуждаем различия между наборами NXT

Конструктор Lego Mindstorms NXT поставляется в трех разных наборах. В чем же различия и что общего в этих наборах? Эта статья ответит на данный вопрос. Если ты не хочешь читать всю статью целиком, то ниже представлена основная информация, а далее каждый пункт будет подробно рассмотрен.

Основные сходства в наборах NXT:

• Блок управления NXT один и тот же во всех версиях наборов NXT
• Моторы одни и те же во всех наборах. В каждом наборе есть 3 таких мотора.
• В каждом наборе есть 1 ультразвуковой сенсор (датчик расстояния)
• Каждый набор содержит, по крайней мере, 1 сенсор касания

Один продукт, три версии

Первый набор Mindstorms NXT был выпущен в 2006 году. Mindstorms NXT - это название нынешней (с 2006 года) робототехнической системы сборки. NXT переводится с английского как "next" - "следующий", потому что NXT является следующим с 98 года поколением робототехнической системы. С 2006 года выпускаются 3 варианта наборов NXT. Первые 2 набора предназначаются для розничной продажи, а третий - для учебных заведений.

• Lego Mindstorms NXT (номер набора 8527, содержание набора) - выпуск прекращен
• Lego Mindstorms NXT 2.0 (номер набора 8547, содержание набора)
• Базовый набор Lego Mindstorms NXT для образовательных учреждений (номер набора 9797, содержание набора)

Также продаются 2 вида ресурсных наборов:

• Ресурсный набор Lego Mindstorms NXT для образовательных учреждений "старый" (номер набора 9648, содержание набора) - выпуск прекращен
• Ресурсный набор Lego Mindstorms NXT для образовательных учреждений "новый" (номер набора 9695, содержание набора) 

Они содержат только детали; сенсоров, моторов и прочей электроники в них нет. Хотя ресурсные наборы позиционируются как дополнение к набору Lego Mindstorms NXT для образовательных учреждений, но они также отлично подходят для Lego Mindstorms NXT и Lego Mindstorms NXT 2.0.

Lego Mindstorms NXT (номер набора 8527, выпуск прекращен)

Эта первая версия конструктора NXT была выпущена в 2006 году, а в 2009 ее производство прекратилось (точнее сказать, она была заменена версией NXT 2.0, но о ней позже). Ниже представлен состав данного набора:

• всего в наборе 577 деталей (состав)
• 1 блок управления NXT
• 3 мотора
• 1 ультразвуковой сенсор (датчик расстояния)
• 1 звуковой сенсор
• 1 сенсор касания
• 1 сенсор света
• набор из 7 соединительных кабелей: 1 короткий (15 см), 4 средних (35 см), 2 длинных (50 см)
• 1 диск со средой разработки NXT-G 1.0

Стоит отметить, что в данном наборе есть звуковой сенсор и только 1 датчик касания. Звуковой сенсор измеряет только громкость звука - он не может распознавать речь. Световой сенсор измеряет только интенсивность света. Различия между сенсорами света и цвета будут рассмотрены далее в статье. Среда разработки NXT-G 1.0 может быть обновлена бесплатно, процесс обновления также будет рассмотрен далее.

Lego Mindstorms NXT 2.0 (номер набора 8547)

Набор Lego Mindstorms NXT 2.0 пришел на замену более старому NXT 1.0 в 2009 году. Сейчас в большинстве магазинов продается именно эта версия конструктора. Далее представлен состав набора:

• всего в наборе 619 деталей (состав)
• 1 блок управления NXT
• 3 мотора
• 1 ультразвуковой сенсор (датчик расстояния)
• 2 сенсора касания
• 1 сенсор цвета
• набор из 7 соединительных кабелей: 1 короткий (15 см), 4 средних (35 см), 2 длинных (50 см)
• 1 диск со средой разработки NXT-G 2.0

Отметим, что в данном наборе нет сенсора звука, но зато присутствуют сразу 2 сенсора качания. Сенсор цвета позволяет определить цвет и интенсивность света. Сравнение сенсоров цвета и света приведено далее в статье.

Базовый набор Lego Mindstorms NXT для образовательных учреждений (номер набора 9797)

Данный набор был разработан специально для школ. Вот его содержимое:

• всего в наборе 431 деталь (состав)
• 1 блок управления NXT
• 3 мотора
• 1 ультразвуковой сенсор (датчик расстояния)
• 1 сенсор звука
• 2 сенсора касания
• 1 сенсор света
• набор из 7 соединительных кабелей: 1 короткий (15 см), 4 средних (35 см), 2 длинных (50 см)
• набор из 3 кабелей для лампочек
• 3 лампочки (по 9 вольт)
• 1 батарея для NXT блока с зарядным устройством

Отметим, что данный набор содержит больше электронных компонентов, чем любой другой NXT набор. Деталей для конструирования в этом наборе меньше, для устранения этого недостатка и предназначены отдельные ресурсные наборы. Световой сенсор измеряет только интенсивность света. Различия между сенсорами света и цвета будут рассмотрены далее в статье. Сенсор звука измеряет только громкость звука - он не может распознавать речь. Этот набор не содержит программного обеспечения! Среда разработки для образовательных учреждений продается отдельно.

Ресурсные наборы Lego Mindstorms NXT 

Базовый набор Lego Mindstorms NXT для образовательных учреждений сильно ограничен по числу деталей, да и владельцы обычных наборов не хотят быть "скованными" в своих конструкторских фантазиях. Именно для этого и были выпущены ресурсные наборы NXT, которые являются дополнением к основным наборам. Именно дополнением, поскольку ресурсные наборы состоят только из "балок", шестерен, осей, колес и не содержат моторов и сенсоров. До февраля 2011 года компания Lego производила "старую" версию ресурсного набора 9648 (содержимое набора), а сейчас ее заменила "новая" версия под номером 9695 (содержимое набора). Несмотря на то, что ресурсные наборы разрабатывались для образовательного базового набора (9797), они отлично подходят для наборов Lego Mindstorms NXT "1.0" (8527) и NXT "2.0" (8547). При покупке ресурсных наборов не забывайте уточнять его номер, поскольку их содержимое различается!
Для сравнения состава наборов NXT "1.0", NXT "2.0", учебного набора и "старой" версией ресурсного набора можно воспользоваться данной таблицей.

Датчик света против датчика цвета

Стандартный датчик света поставляется в наборе для образовательных учреждений и в NXT 1.0. Этот сенсор измеряет только интенсивность света, возвращая значение от 0 (очень темно) до 100 (очень светло). Этот сенсор имеет светодиодную лампочку, и в зависимости от ее состояния - включена или выключена - можно проводить 2 типа измерений. Если лампочка выключена - тогда сенсор измеряет интенсивность внешнего освещения. Если же лампочка включена - мы можем измерять интенсивность света, отраженного от поверхности. Второй метод используется в задаче движения робота по линии. Также этим методом можно различать некоторые цвета, основываясь на факте, что различные цвета отражают разное количество света. О распознавании цвета с помощью светового датчика есть отдельная статья на нашем блоге.

В наборе NXT 2.0 датчик освещенности был заменен датчиком цвета. Он имеет 3 режима работы. В режиме измерения освещенности данный сенсор функционирует аналогично сенсору света. Второй режим работы сенсора позволяет определить 6 цветов: черный, белый, синий, зеленый, желтый и красный. Третий режим работы превращает сенсор цвета в лампочку, которая может загораться красным, зеленым или синим цветом.
Если ты планируешь покупать дополнительный датчик света или цвета, то знай, что в некоторых случаях датчика света может быть достаточно, а стоит он в 2 раза меньше датчика цвета.

Аккумуляторная батарея NXT

NXT блок может работать на 6 стандартных батарейках или аккумуляторах типа AA. В качестве альтернативы можно приобрести специальную аккумуляторную батарею с зарядным устройством. Этот вариант может показаться немного дороже, но он обладает некоторыми плюсами. Во-первых, не надо покупать новые батарейки. Во-вторых, можно заряжать батарею NXT во время использования блока NXT, например, тестирования программы. И в третьих, можно заряжать батарею, не разбирая своего робота для того, чтобы достать батарейки. На картинке изображена обратная сторона блока с обычными батарейками (слева) и со специальной батареей NXT (справа).

Можно заметить, что со специальной батареей NXT блок становится немного "толще". Стоит не забывать об этом, поскольку эта особенность может внести коррективы при сборке стандартных роботов, например Alpha Rex.
Существует 2 типа аккумуляторных батарей для NXT:

• "старая" батарея (серого цвета, номер батареи в Lego каталоге #9798, зарядного устройства #9833)
• "новая" батарея (белого цвета, номер батареи в Lego каталоге #9693, зарядного устройства #8887)

Базовый набор NXT для школ содержит 1 батарею и зарядное устройство. Для блоков NXT 1.0 и 2.0 батарею можно купить отдельно.

Обновление программного обеспечения с "NXT 1.0" (8527) до "NXT 2.0" (8547)

Блок управления NXT одинаковый во всех наборах, поэтому можно воспользоваться средой NXT 2.0 для программирования робота, собранного из Lego Mindstorms NXT 1.0. Среда программирования NXT 2.0 очень похожа на свою первую версию, лишь добавилось несколько дополнительных функций, и работать она стала заметно стабильней.
Для обладателей набора NXT 1.0 и 2.0 обновить среду разработки можно бесплатно. Об этом также упоминалось на нашем блоге.

Ниже приведены системные требования для установки среды программирования:

• 512 Мб оперативной памяти (минимум)
• 700 Мб свободного дискового пространства
• XVGA дисплей (1024*768)
• 1 USB порт
• Bluethooth адаптер (опционально)

В требованиях указано минимальное разрешение экрана - 1024*768. Если разрешение ниже, то возникает проблема с тем, что одна из часто используемых панелей не видна. Эту проблему мы решили на страницах своего блога.

В требованиях Microsoft Windows указаны 2 возможные конфигурации:

• Windows XP Professional или Home Edition с SP2 или новее, процессор Intel Pentium или совместимый с ним (минимум - 800 МГц, желательно - 1,5 ГГц и более), привод CD-ROM
• Windows Vista с SP1 или новее, процессор Intel Pentium или совместимый с ним (минимум - 1 ГГц, желательно - 1,5 ГГц и более), привод CD-ROM

В требованиях не указана операционная система Windows 7, поскольку программное обеспечение NXT было выпущено ранее. В Windows 7 среда программирования NXT также работает корректно. Однако существуют проблемы при ее установке на Windows 7 Starter (именно на версию Starter). Как решить эту проблему и установить среду NXT на Windows 7 Starter мы писали в блоге ранее.

Требования для компьютеров Apple Macintosh:

• Операционная система Apple MacOS X 10.04 или 10.05
• Процессор Intel (1.3 ГГц и более) или PowerPC G3, G4, G5 (600 МГц минимум)
• Привод DVD-ROM
• Возможно потребуется установить данные патчи

После установки новой среды разработки необходимо обновить "прошивку" робота. Для этого открываем среду NXT-G, и выбираем в меню "Tools" ("Инструменты") команду "Update NXT Firmware" ("Обновить прошивку NXT"). Эта операция обратима: всегда можно вернуть старую прошивку.

Данная статья является переводом руководства Laurens Valk "Tutorial: Understanding the difference between NXT set versions" c комментариями и примечаниями переводчика.