레고 마인드스톰 NXT

레고 마인드스톰 NXT 2.0
기타이름	마인드스톰 NXT; 마인드스톰 NXT 2.0
부모테마	테크닉
유용성	2009–2013
	공식 홈페이지

레고 마인드스톰 NXT의 로고.

레고 마인드스톰 NXT(Lego Mindstorms NXT)는 레고가 2006년 8월 2일에 출시한 프로그래밍 가능 로봇 키트입니다.^[1]^[2]^{[non-primary source needed]}그것은 로보틱스 발명 시스템이라 불리는 1세대 레고 마인드스톰 키트를 대체했습니다.기본 키트는 소매 버전(set #8527)^[3]과 Education Base Set(set #9797)의 두 가지 버전으로 제공됩니다.^[4]NXT-G 프로그래밍 소프트웨어 또는 선택적으로 레고 마인드스톰을 위한 랩뷰(LabVIEW)와 함께 제공됩니다.^[5]NXC, NBC, leJOS NXJ, RobotC 등 다양한 비공식 언어가 존재합니다.2009년 8월 1일에 출시된 레고 마인드스톰 NXT 2.0은 컬러 센서와 다른 업그레이드된 기능을 포함하고 있습니다.3세대인 EV3는 2013년 9월에 출시되었습니다.

NXT 인텔리전트 브릭

키트의 주요 구성 요소는 NXT 인텔리전트 브릭이라고 불리는 벽돌 모양의 컴퓨터입니다.최대 4개의 센서로부터 입력을 받아 최대 3개의 모터를 제어할 수 있으며, RJ12 케이블의 수정 버전을 통해 RJ11 전화 코드와 매우 유사하지만 호환되지 않습니다.케이블을 소켓에 고정하기 위한 플라스틱 핀이 오른쪽으로 약간 이동합니다.이 벽돌은 100×64 픽셀의 단색 LCD와 계층형 메뉴를 사용하여 사용자 인터페이스를 탐색하는 데 사용할 수 있는 4개의 버튼을 가지고 있습니다.32비트 ARM7TDMI 코어 Atmel AT91을 탑재하였습니다.256KB의 FLASH 메모리와 64KB의 RAM, 8비트 Atmel AVR ATmega48 마이크로컨트롤러, 블루투스 지원을 갖춘 SAM7S256 마이크로컨트롤러.또한 스피커가 내장되어 있으며 최대 8kHz의 샘플링 속도로 사운드 파일을 재생할 수 있습니다.키트의 소비자 버전에서는 6 AA(각각 1.5V) 배터리로, 교육용 버전에서는 Li-Ion 충전식 배터리와 충전기로 전원이 공급됩니다.

인텔리전트 브릭은 NXT 2.0과 변함이 없습니다. 블랙 버전의 브릭은 마인드스톰 시스템의 10주년을 기념하기 위해 제작되었으며 내부는 변경되지 않았습니다.

개발키트

레고는 NXT 인텔리전트 브릭의 펌웨어와 모든 하드웨어 구성 요소에 대한 도식을 공개했습니다.^[6]

NXT에 대한 설명서가 포함된 여러 개발자 키트를 사용할 수 있습니다.

SDK(소프트웨어 개발자 키트)는 호스트 USB 드라이버, 실행 파일 형식 및 바이트 코드 참조에 대한 정보를 포함합니다.
하드웨어 개발자 키트(HDK), NXT 벽돌 및 센서에 대한 문서 및 도식 포함
블루투스 통신에 사용되는 프로토콜을 문서화하는 BDK(Bluetooth Developer Kit)

프로그래밍

NXT 인텔리전트 브릭의 메뉴를 이용하면 아주 간단한 프로그램을 만들 수 있습니다.USB 포트를 사용하거나 블루투스를 사용하여 무선으로 더 복잡한 프로그램과 사운드 파일을 다운로드할 수 있습니다.NXT 블록 두 개 사이에 무선으로 파일을 복사할 수도 있으며 일부 휴대전화는 리모컨으로 사용할 수도 있습니다.사용자가 만든 프로그램을 실행하면 최대 3개의 NXT 블록이 블루투스를 통해 동시에 통신할 수 있습니다.

이 키트의 소매 버전에는 Windows 및 Mac OS 개인 컴퓨터에서 실행되는 프로그램을 쓰기 위한 소프트웨어가 포함되어 있습니다.이 소프트웨어는 National Instruments LabVIEW를 기반으로 하며 간단한 프로그램을 작성하고 NXT Brick에 다운로드하기 위한 시각적 프로그래밍 언어를 제공합니다.이는 사용자에게 코드 라인을 작성하도록 요구하는 대신 "블록"과 같은 흐름도를 사용하여 프로그램을 설계할 수 있음을 의미합니다.

NXT-G

NXT-G v2.0은 NXT와 함께 제공되는 그래픽 프로그래밍 환경입니다.NXT-G는 블록과 와이어를 세심하게 구성하여 복잡성을 캡슐화함으로써 실제 프로그래밍에 사용할 수 있습니다.병렬 "시퀀스 빔"은 실제로 병렬 스레드이므로, 이 소프트웨어는 몇 개의 병렬 감지/응답 루프(예: 60초 대기, 배터리가 부족한 경우 "봉크" 소리를 낮은 볼륨으로 재생)를 실행하거나, 자율 제어를 블루투스 또는 기타 "원격 제어"와 혼합하는 데 매우 적합합니다.이 언어는 모든 레고 브랜드와 대부분의 타사 센서/구성요소에 가상 기기를 지원합니다.버전 2.0에는 새로운 튜토리얼 과제, 리모컨, 사용자 지정 그래픽 및 사운드 디자이너, 새로운 레고 컬러 센서 지원 등이 포함되어 있습니다.지역사회의 지원은 매우 중요합니다.^[7]

C# with Microsoft Robotics Developer Studio

무료 도구(Visual Studio Express와 Robotics Developer Studio를 결합한 Visual Studio Express)를 사용하면 C# 언어를 사용하여 NXT를 프로그래밍할 수 있습니다.^[8]지원되는 다른 언어로는 IronPython과 VB가 있습니다.NET.^{[citation needed]}

BricxCC, 다음 바이트 코드, 정확하게 C는 아님

Bricx CC(Bricx Command Center)는 NXT의 NBC 및 NXC 프로그램을 작성, 컴파일 및 편집하는 데 사용되는 통합 개발 환경(IDE)입니다.또한 BricxCC는 원래 RCX를 위해 만들어졌기 때문에 BricxCC를 통해 NQC를 사용하여 프로그램을 작성할 수 있습니다.다른 펌웨어 버전을 BricxCC를 사용하여 NXT로 플래시할 수 있습니다.

BricxCC에는 NeXTE익스플로러(파일 업로드/다운로드, NXT 조각 모음, file hex viewer 사용), NeXTScreen(NXT의 LCD에 표시된 내용 보기, 이미지 및 비디오 캡처) 등의 많은 유틸리티가 있습니다.

NBC(Next Byte Codes)는 NXT 브릭을 프로그래밍하는 데 사용할 수 있는 어셈블리 언어 구문을 가진 간단한 오픈 소스 언어입니다.BricxCC에는 표준 .rxe NXT 실행 파일을 NBC로 디컴파일하는 기능도 있습니다.

NXC(NoteXactly C)는 NBC 컴파일러를 기반으로 만들어진 C와 유사한 ^[9]고급 오픈 소스 언어입니다.NXT 브릭을 프로그래밍하는 데도 사용할 수 있습니다.NXC는 기본적으로 NXT에 대한 NQC입니다.^[10]NXT에서 가장 널리 사용되는 타사 프로그래밍 언어 중 하나입니다.NXC에서는 NXT용 비디오 게임 제작까지 가능합니다.어떤 사람들은 NXT 화면에서 그레이스케일 작업을 하기도 했습니다.

로보랩

Robolab 2.9 Robolab은 원래 RCX 프로그래밍 가능한 벽돌에 사용되었던 새로운 프로그래밍 환경입니다.NXT 브릭을 프로그래밍하는 데 사용할 수 있도록 버전 2.9가 업데이트되었습니다.레고는 공식적으로 로보랩을 지원하는 것을 중단할 것이라고 발표했지만 로보랩 2.9는 여전히 사용할^[11] 수 있고 아직 사용자 포럼과 다른 도움의 원천이 많이 있습니다.

로보마인드

로보마인드는 학생들에게 논리학, 프로그래밍 및 로봇공학에 대해 가르치기 위해 특별히 개발된 교육용 소프트웨어입니다.로보마인드의 강점은 학습 환경의 콤팩트함으로, 가상 환경에서 스크립트를 신속하게 개발하고 테스트할 수 있습니다.그런 다음 스크립트를 레고 마인드스톰 NXT 로봇으로 직접 전송하여 실제 결과를 볼 수 있습니다.^[12]로보마인드 스크립트는 표준 펌웨어에서 실행됩니다.

매혹적인

NXT 프로그래밍은 MIT의 평생 유치원 그룹이 어린 아이들에게도 직관적인 프로그래밍을 할 수 있도록 설계한 인기 있는 Scratch IDE에 적용됩니다.결과적인 NXT 프로그램은 해당 프로그래밍 환경이 제공하는 컴팩트함과 명확성을 갖추고 있습니다.

ROBOTC

ROBOTC는 VEX, VEX Cortex, FIRST Tech Challenge, Lego Mindstorm을 위한 C 기반 프로그래밍 언어입니다.ROBOTC는 NXT가 프로그램을 매우 빠르게 실행할 수 있도록 매우 최적화된 펌웨어를 실행하고, 파일을 압축하여 많은 수의 프로그램이 NXT에 들어갈 수 있도록 합니다.다른 NXT 언어와 마찬가지로 ROBOTC는 실행을 위해 ROBOTC 인터페이스에서 이 펌웨어를 다운로드해야 합니다.

NXTGCC

NXTGCC는 C에서 NXT 펌웨어를 프로그래밍하기 위한 GCC 툴체인입니다.

leJOS NXT

leJOS NXJ는 java 기반의 고급 오픈 소스 언어로 leJOS 팀에서 개발한 커스텀 펌웨어를 사용합니다.^[13]

nxOSEK

C/C++로 쓸 수 있으려면 nxOSEK를 사용할 수 있지만, 그것도 맞춤 펌웨어가 필요합니다.^[14]

아이콘

NXT 자체에 파일을 쓰기 위해서는 Steve Hassenplug의^[16] ICON이^[15] 이상적인 리소스입니다.

MATLAB 및 Simulink

MATLAB은 수치 계산, 데이터 획득 및 분석을 위한 고급 프로그래밍 언어입니다.Bluetooth 직렬 포트(시리얼 포트 통신은 MATLAB의 기본 기능의 일부임)를 통해 또는 USB 연결을 통해 레고 NXT 로봇을 제어하는 데 사용할 수 있습니다(예: RWTH – Mindstorm NXT^[17] Toolbox(자유 및 오픈 소스).
Simulink는 동적 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 블록도 환경입니다.사용자는 Simulink를 사용하여 제어 알고리즘과 레고 시스템을 설계하고 시뮬레이션 할 수 있으며, 그 후 레고 NXT나 EV3를 자동으로 프로그래밍 할 수 있습니다.Lego NXT 또는 EV3 프로그래밍 지원은 Simulink(시뮬링크)만 필요하며 추가 비용 없이 이용할 수 있습니다.

MATLAB과 Simulink Support for Lego Mindstorm programming은 자유롭게 이용할 수 있습니다.자세한 정보는 온라인에서 확인할 수 있습니다.^[18]

루아

plLua는^[19] 레고 마인드스톰을 위한 범용 스크립트 언어인 Lua 프로그래밍 언어의 포트입니다.

에이다

NXT에 GNAT^[20] 포트를 사용할 수 있습니다.Ravenscar 프로파일에 기반한 전용 런타임 커널에 의존하며, Goce 위성에 사용되는 것과 동일합니다. 이를 통해 마인드스톰 NXT에서 동시 및 실시간 시스템을 개발할 수 있습니다.

URBI

URBI는 또 다른 언어이며 C++/Java 및 Matlab에 대한 인터페이스를 갖춘 병렬 및 이벤트 기반 언어입니다.또한 배포를 위한 컴포넌트 아키텍처(UObject)도 갖추고 있습니다.우르비는 나오(cf 로보컵), 비올로이드(bioloid) 또는 아이보(aibo)를 포함한 많은 로봇들과 호환됩니다.^[21]

FLL NXT 네비게이션

FLL Nxt 탐색은^[22] FLL 경기 테이블에서 탐색을 돕는 오픈 소스 프로그램입니다.NXT-G와 .txt 파일을 사용하여 프로그램을 작성합니다.이것을 FLL 경기에서 합법적으로 시행할 수 있을지는 알 수 없습니다.

루비-nxt

Ruby-nxt는^[23] 루비 프로그래밍 언어를 위한 NXT를 프로그래밍하기 위한 라이브러리입니다.NXT의 다른 언어와는 달리 코드는 이진 파일로 컴파일되지 않습니다.대신 코드는 블루투스 연결을 통해 NXT로 직접 전송됩니다.

로보틱스.NXT

로봇 공학.NXT는^[24] 블루투스를 통한 NXT에 대한 하스켈 인터페이스입니다.직접 명령, 메시지 및 많은 센서(비공식)를 지원합니다.또한 원격으로 실행되는 프로그램(기본 NXC 코드 포함)을 통해 NXT 브릭의 간단한 메시지 기반 제어를 지원합니다.

LibNXT

LibNXT는^[25] Lego Mindstorm NXT 지능형 벽돌과 비교적 낮은 수준으로 대화하기 위한 유틸리티 라이브러리입니다.LibNXT는 공식 레고 마인드스톰 NXT 소프트웨어가 간과하는 플랫폼, 즉 리눅스 및 기타 유니크를 주로 대상으로 합니다.libusb 0.1 libusb가 지원되는 모든 POSIX 호환 운영 체제에서 작동합니다.win32 port of libusb에서도 윈도우 지원이 가능합니다.

C_NXT

C_NXT는^[26] GPLv2로 라이선스된 레고 NXT를 제어하기 위한 라이브러리입니다.이 라이브러리를 통해 사용자는 다른 C 프로그램 내에서 블루투스 컨트롤러를 통해 레고 NXT를 제어할 수 있습니다.라이브러리는 낮은 수준의 제어와 높은 수준의 추상화를 제공합니다.라이브러리는 리눅스에서만 실행됩니다.

PyNXC

PyNXC는^[27] 파이썬 코드를 NXC(Not Etricly C) ^[28]코드로 변환하여 레고 마인드스톰 로봇에 다운로드하는 프로젝트입니다.

NXT-파이톤

NXT-Python은^[29] USB 또는 블루투스를 통해 NXT와 통신하는 Python 모듈입니다.직접 명령과 여러 애프터마켓 센서를 지원합니다.

레고 마인드스톰 EV3 소프트웨어

최신 마인드스톰 EV3 세트와 함께 제공되는 소프트웨어는 NXT를 프로그래밍하는 데 사용될 수 있습니다.^[30]현재 NXT에는 블루투스가 지원되지 않기 때문에 USB 케이블을 통해 프로그램을 다운로드해야 합니다.

피지컬 에토이

피지컬 이토이는 다양한 전자 기기를 위한 시각적 프로그래밍 시스템입니다.다이렉트 모드와 컴파일 모드를 지원합니다.

C/C++ 인터프리터 Ch

Ch는 C/C++ 코드를 실행하여 레고 NXT 또는 EV3를 제어하는 C/C++ 인터프리터입니다.펌웨어 업로드/다운로드가 필요하지 않으며 컴파일도 필요 없습니다.Ch에서 실행되는 C/C++ 코드는 레고 NXT, EV3 또는 NXT/EV3의 여러 개를 제어할 수 있습니다.^[31]

센서 및 액추에이터

Lego Mindstorms NXT 1.0 기본 키트는 다음과 같습니다.^[32]

감속 기어 어셈블리를 내장하고 내부 광 로터리 인코더를 통해 1도의 정확도 내에서 회전을 감지하는 3개의 동일한 서보 모터.^[33]
터치 센서는 터치 센서가 현재 눌렸는지, 부딪혔는지, 또는 해제되었는지를 감지합니다.주황색 Enter 버튼과 회색 오른쪽 및 왼쪽 NXT 버튼은 터치 센서 역할을 하도록 프로그래밍할 수 있습니다.NXT-G 프로그래밍 소프트웨어에서는, 누르지 않으면 0의 값이 주어지고, 누르지 않으면 1의 값이 주어집니다.^[34]
광센서는 한 방향의 광량을 감지하고, 물체를 비추기 위한 LED를 포함합니다.광 센서는 (내장된 빨간색 LED를 사용하여) 반사된 광 값 또는 주변 광을 감지할 수 있습니다.NXT-G 프로그래밍 소프트웨어에서 센서는 0에서 100까지의 척도로 빛을 감지하며, 100은 매우 밝으며 0은 어둡습니다.^[35]보정된 경우 센서를 거리 센서로도 사용할 수 있습니다.
사운드 센서는 음량 레벨을 0에서 100까지 측정합니다. 100은 매우 시끄럽고 0은 완전히 조용합니다.
초음파 센서는 센서로부터 마주하고 있는 물체까지의 거리를 측정하고 움직임을 감지할 수 있습니다.그것은 센티미터와 인치로 모두 거리를 보여줄 수 있습니다.그것이 측정할 수 있는 최대 거리는 233cm이고 정밀도는 3cm입니다.초음파 센서는 그 앞에 있는 물체에 튕겨져 나갔다가 다시 돌아오는 초음파를 내보내면서 작동합니다.그런 일이 일어나기까지 걸린 시간을 감지할 수 있습니다.^[36]Lego Mindstorms 2.0 기본 키트에는 터치 센서 2개, 컬러 센서 1개(여러 가지 색상을 감지함), 초음파 센서가 포함되어 있습니다.

이러한 부품은 Lego Mindstorm NXT 기본 키트에 포함되어 있지 않으며 별도로 구입할 수 있습니다.^[37]

타사 업체는 레고에서 판매하는 나침반, 자이로스코프, 적외선 추적기, RFID 리더, 가속도계 센서 등의 센서도 제조합니다.
온도 센서는 온도를 섭씨 또는 화씨 단위로 측정할 수 있습니다.

센서가 조립되고 프로그래밍됩니다.소프트웨어(위의 프로그래밍 참조)에서 사람들은 로봇이 어떤 것에 닿을 때까지 앞으로 나아가도록 프로그래밍하는 것과 같이 센서로부터 오는 정보로 무엇을 할지 결정할 수 있습니다.^{[citation needed]}

레고는 베르니에 센서 제품군에 어댑터도 판매합니다.버니어(Vernier)는 교육에 사용하기 위한 데이터 수집 장치 및 관련 소프트웨어를 생산합니다.^{[citation needed]}

커넥터

센서는 아날로그 인터페이스와 디지털 인터페이스를 모두 갖춘 6-위치 모듈식 커넥터를 사용하여 NXT 브릭에 연결됩니다.아날로그 인터페이스는 이전 로보틱스 발명 시스템과 하위 호환(어댑터 사용)됩니다.디지털 인터페이스는 IC와² RS-485 통신 모두 가능합니다.

NXT 센서 인터페이스 핀아웃
핀	이름.	기능.	색.
1	아날로그	아날로그 인터페이스, +9V 전원	하얀색
2	GND	땅	블랙입니다.
3	GND	땅	빨간.
4	아이파우워	+4.3V 공급	초록의
5	디지아이0	IC² 시계(SCL), RS-485B	노란 색
6	디지아이1	IC² 데이터(SDA), RS-485A	파랑색

NXT 2.0

레고 마인드스톰 NXT 2.0은 2009년 8월 5일 미국 레고 샵에서 출시된 레고 마인드스톰 시리즈의 두 번째 세트입니다.그 세트에는 색을 감지할 수 있는 새로운 센서를 포함하여 619개의 조각이 들어 있습니다.가격은 대략 US$280, C$350, £230 또는 A$500입니다.레고 마인드스톰 NXT 2.0에는 레고 마인드스톰 EV3라고 불리는 후속작이 있습니다.^[38]

8547 키트 특징

사운드를 녹음한 다음 NXT Brick을 재생하도록 프로그래밍할 수 있는 사운드 편집기가 포함되어 있습니다.
NXT Brick에 이미지를 다운로드하여 화면에 표시할 수 있는 이미지 편집기를 포함합니다.
619개 포함(NXT Brick 포함)

NXT 인텔리전트 브릭

32비트 아트멜 AT91SAM7S256 메인 마이크로컨트롤러(256KB 플래시 메모리, 64KB RAM)
8비트 Atmel ATmega48 마이크로컨트롤러 @ 4MHz(4KB 플래시 메모리, 512바이트 RAM)
100x64픽셀 LCD 화면
RJ12 입력 포트 4개(포트 1-4)
RJ12 출력 포트 3개(포트 A-C)
USB 포트
블루투스 클래스 II V2.0
라우드스피커 – 8kHz 음질, 8비트 해상도, 2–16kHz 샘플율
메뉴 탐색에 사용되며 프로그램에서 사용할 수 있는 4개의 푸시 버튼.
6개의 AA 배터리 또는 NXT 충전식 배터리로 구동됩니다.

센서

부품은 별도로 주문 가능합니다.원래 키트에 포함된 센서는 색상 센서, 터치 센서 2개, 초음파 센서 1개입니다.

색상 센서(9694), 블루, 그린, 레드, 옐로우, 화이트, 블랙 등 6가지 색상 감지
빛의 정도를 감지하기 위한 빛 센서(9844) (첫 번째 버전에는 포함되나 2.0에서는 컬러 센서로 대체됨)
터치센서(9843), 무언가가 부딪쳤는지 감지하는 간단한 버튼
초음파 센서(9846), 비가청 음파를 이용하여 거리를 측정하기 위한 것.
기본적인 "청각"을 위한 사운드 센서(9845).음량 측정은 가능하지만 실제 소리는 녹음할 수 없습니다.
방향 감지용 컴퍼스 센서(MS1034)다른 마그네틱 물품과의 간섭을 줄이기 위한 교정기가 내장되어 있습니다.(고급 사용자를 위해 기본 키트에 포함되지 않음)
가속도계 센서(MS1040)는 일반적인 방향을 감지하기 위한 센서입니다.또한 g-force 측정이 가능합니다. (고급 사용자를 위해 기본 키트에 포함되지 않습니다.)
다수의 로봇간 통신을 위한 RFID 센서(매우 고급 사용자를 위해 기본 키트에 포함되지 않음)
회전 센서(서보 모터에 내장), 회전 거리 측정모터 자체가 아닌 내부 기어의 회전을 기준으로 측정하기 때문에 독특합니다.롤링된 거리에 따라 코스팅 및 작동하는 로봇에 유용합니다.
블루투스 통신("인텔리전트 브릭"에 내장됨), 다른 장치와의 통신.프로그램 중간 또는 새 프로그램 및 데이터 다운로드에 사용할 수 있습니다.

액츄에이터

서보모터 (9842)
컬러 센서는 빨간색, 녹색, 또는 파란색으로 빛을 비출 수 있습니다.(일반적으로 램프를 설정에 사용하고 반사된 빛의 레벨을 읽어 색을 감지합니다.다른 용도로 사용하는 램프가 여기에 있습니다.)

프로그래밍

NXT 인텔리전트 브릭 자체를 이용하면 아주 간단한 프로그램을 만들 수 있습니다.더 크고 더 복잡한 프로그램을 만들기 위해서는 PC에 프로그래밍 소프트웨어가 필요합니다.표준 프로그래밍 소프트웨어는 패키지에 포함된 NXT-G입니다.타사 프로그래밍 소프트웨어도 사용할 수 있으며, 그 중 일부는 아래에 나열되어 있습니다.