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Lego Mindstorms NXT

Lego Mindstorms NXT est un jeu de construction et de robotique présenté par Lego en 2006. Il succède à la gamme Lego Mindstorms RCX. En 2010, Mindstorms NXT en est à sa version 2.0. Il sera lui-même remplacé quelques années plus tard par Lego Mindstorms EV3.

Lego Mindstorms NXT

Historique

La gamme Mindstorms NXT est la gĂ©nĂ©ration de Lego Mindstorms qui a Ă©tĂ© prĂ©sentĂ©e le lors du Consumer Electronics Show Ă  Las Vegas aux États-Unis. Les principales modifications sont l'usage d'un processeur 32 bit de type ARM ainsi que l'ajout de nouveaux capteurs sonores et ultra-soniques. De plus, il est dĂ©sormais possible d'utiliser la technologie Bluetooth pour contrĂ´ler le robot (avec un tĂ©lĂ©phone portable par exemple).

Le robot Lego Mindstorms NXT est très utilisé pour l'enseignement et l'éducation des sciences et techniques. De nombreuses compétitions étudiantes sont basées sur le robot Lego comme la First Lego League ou la Coupe de France de robotique. Des compétitions internationales existent également sur la base de ce kit robotique.

Le kit Lego Mindstorms NXT a évolué en EV3 en 2013.

Caractéristique

Caractéristiques générales

Les principales caractéristiques de la nouvelle gamme Lego Mindstorms NXT sont :

  • brique intelligente programmable NXT 4 ports d'entrĂ©e et 3 ports de sortie de forme proche du standard RJ12 (seule la patte anti-retour est dĂ©calĂ©e)
  • connexions USB et Bluetooth
  • trois servomoteurs interactifs
  • Plusieurs dizaines de modèles de capteurs (quatre capteurs par boĂ®te) : ultrason, son, lumière, contact, couleur, autodirecteur infrarouge, gyroscopique, infrarouge, accĂ©lĂ©romètre, boussole...
  • NXT-G, le logiciel de programmation graphique, très intuitif basĂ© sur Labview compatible avec Windows et Mac
  • De très nombreux accessoires supplĂ©mentaires (non fournis dans la boite principale) comme une clĂ© Bluetooth USB, une batterie rechargeable, des moyens de communication Wi-Fi, XBee, des multiplexeurs, des panneaux solaires, des pilotes de relais, des roues holonomiques...
  • Servo-moteur
    Servo-moteur
  • Prise femelle
    Prise femelle
  • Prise mâle
    Prise mâle

Caractéristiques techniques de la brique intelligente NXT

la brique intelligente
  • microprocesseur 32 bit ARM7 d’Atmel,
  • fonction Bluetooth (connexion Ă  d'autres NXT ou Ă  un PC et possibilitĂ© de contrĂ´ler le NXT avec un tĂ©lĂ©phone portable ou un autre appareil Bluetooth),
  • un port USB 2.0 (12 Mb/s),
  • quatre ports d'entrĂ©e pour la connexion des capteurs nommĂ©s 1, 2, 3 et 4,
  • trois ports de sortie pour les moteurs nommĂ©s A, B et C,
  • Ă©cran Ă  cristaux liquides 100 Ă— 64 pixels,
  • haut-parleur intĂ©grĂ© (qualitĂ© sonore kHz - 8 bit - Ă©chantillonnage 2-16 kHz),
  • alimentation : six piles AA (1,5 V) ; une batterie V est commercialisĂ©e par Lego.
  • dimensions : 112 Ă— 72 Ă— 40 mm

Il est possible de connecter 3 briques intelligentes NXT en mĂŞme temps Ă  une autre par Bluetooth, mais la communication ne peut se faire qu'avec une seule Ă  la fois.

Il est possible de connecter le NXT avec les capteurs et moteurs de la gamme RCX grâce à des câbles adaptateurs.

Caractéristiques des capteurs

Lego ne fournit que 4 capteurs : Capteur de contact, capteur de son, sonar à ultrasons, capteur de lumière ou capteur de couleur. Les autres capteurs existants sont créés par des sociétés tierces qui s’appuient sur les spécifications techniques ouvertes du robot Lego Mindstorms NXT. Lego favorise ainsi l'émergence d'un écosystème autour de son produit. Les sociétés qui fournissent des capteurs pour Lego sont :

  • Hitechnic
  • Mindsensors
  • Humarobotics
  • Dexter Industries
  • Codatex

Voici une description des capteurs disponibles (non exhaustif) :

  • capteur tactile : RĂ©agit Ă  un contact.
  • capteur photosensible : Mesure l'intensitĂ© lumineuse captĂ©e.
  • capteurs de son : Mesure l'intensitĂ© sonore en dĂ©cibels.
  • capteurs Ă  ultrasons : Permet de dĂ©tecter les obstacles et d'en mesurer les distances (principe du sonar).
  • boussole : Permet de connaĂ®tre la position du nord par rapport au robot. Ce type de capteur est très utile en robotique car il fournit un repère fixe.
  • capteur de couleurs : Distingue diffĂ©rentes couleurs (6 avec NXT-G, le logiciel fourni par LEGO).
  • capteur accĂ©lĂ©romètre : Mesure les variations de vitesses. Il permet au robot de se repĂ©rer dans l'espace, de dĂ©tecter les chocs et de reconnaĂ®tre les mouvements du robot ainsi que les accĂ©lĂ©rations.
  • autodirecteur infrarouge : Permet de dĂ©tecter des sources infrarouges, force et direction.
  • capteur gyroscopique : Permet de dĂ©tecter les rotations.
  • capteur infrarouge : Permet de communiquer avec certains autres appareils infrarouges.
  • DĂ©tecteur infrarouge : mesure les distances aux obstacles (similaire au sonar ultrasons).
  • GPS : fournit une mesure de la position spatiale grâce au système GPS
  • Capteurs de tempĂ©rature : capteurs existant sous forme rigide ou souple, ils permettent de mesurer la tempĂ©rature des objets.
  • IMU : centrale inertielle
  • Capteur de flexion: languette mesurant sa dĂ©formation. Ce type de capteur permet par exemple de reproduire les moustaches ou vibrisses de certains animaux comme les rats ou les chats.
  • Capteur RFID : Permet de dĂ©tecter des transpondeurs RFID
  • Capteur PIR : Ce capteur Ă  infrarouge passif est analogue aux capteurs que l'on trouve dans les dĂ©tecteurs de mouvements des systèmes d'alarmes de maison.
  • Capteur baromĂ©trique : mesure la pression atmosphĂ©rique ce qui est utile pour crĂ©er une centrale mĂ©tĂ©o ou bien pour mesurer l'altitude du lieu.
  • Capteur de champ magnĂ©tique
  • Capteur d'angle ou de rotation
  • Capteur thermique
  • Capteur geiger
  • Capteur photosensible
    Capteur photosensible
  • Capteur sonore
    Capteur sonore
  • Capteur tactile
    Capteur tactile
  • Capteur d'ultrasons
    Capteur d'ultrasons

Programmation

Il existe de nombreuses possibilités pour programmer le Mindstorms NXT : Dans le kit grand public, un logiciel de programmation graphique est fourni. Il se nomme NXT-G. Il est basé sur Labview mais ne nécessite aucune compétence en LabView. Il est très facile de démarrer à l'aide de NXT-G.

Le logiciel NXT-G n'est pas fourni dans la version Ă©ducation du kit Lego.

  • Programmation textuelle :
  • Programmation graphique :
    • NXT-G, la version Lego de LabVIEW qui permet une prise en main aisĂ©e
    • Microsoft Robotics Studio
    • DialogOS permet de commander les robots par la voix
    • Robolab est une programmation possible du groupe National Instrument

Notes et références

  1. Bibliothèque Matlab, rwth-aachen.de

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

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