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■ハードウエアの特長
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ヒューマノイド
(2足歩行型ロボット)
※「教育用レゴ マインドストームNXT」の基本セットと拡張セットを組み合わせれば、ヒューマノイド(2足歩行型ロボット)等の組み立ても可能です。
ヒューマノイド組立図
(pdf版:101ページ)
※ヒューマノイドを組み立てるにあたって以下の点にご注意ください。
1. 充電式バッテリー使用時での組立は出来ませんのでご了承ください。
2. PDF記載の使用部品の色が違う場合がございますのでご了承ください。
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■NXTブロック

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NXTは教育用レゴ
マインドストームNXTの心臓部ともいえるパーツです。センサーによる計測、モーターなどの出力装置を制御するためのコントローラーなどを装備した高性能
マイクロコンピュータを搭載しています。主な特徴は次のとおりです。
出力ポート:主にモーターを接続するポートが3つあります。出力ポートはポート
A、B、Cと呼ばれます。
入力ポート:各種センサーを接続するポートが4つあります。入力ポートはポート1、2、3、4と呼ばれます。
USBポート:USBケーブルを使って、パソコンとNXTを接続するためのポートです。
パソコンで作成したプログラムをNXTへダウンロードしたり、NXTで計測したデータをパソコンへアップロードすることができます。
NXTソフトウェアを使用すればブルートゥース通信を使って無線でプログラムをダウンロードすることができます。また、NXT同士で無線通信することも可
能です。
ラウドスピーカー:NXTから効果音から人間の声まで様々な種類の音を自在に鳴らすことができます。
NXTボタン:
オレンジ色のボタン:オン / エンター / ラン
グレーの矢印キー:NXTメニューを移動するために使用
ダークグレーのボタン:クリア / 戻る
NXT液晶ディスプレイ:文字や記号など多くの情報を一度に表示可能。プログラムの指定で希望する情報を表示させることもできます。
技術仕様:
- 32bit ARM7 マイクロプロセッサ
256KByteフラッシュメモリ / 64KByte RAM
- 8bit AVRマイクロコントローラ
4KByteフラッシュメモリ / 512Byte RAM
- ブルートゥース無線通信機能(Bluetooth Class II V2.0準拠)
- USB2.0 フルスピードポート(12 Mbit / s)
- 入力:4ポート(6線ケーブルデジタルプラットフォーム)※IEC 61158 タイプ 4/EN 50
170準拠拡張ポート対応のポート1つを含む
- 出力:3ポート(6線ケーブルデジタルプラットフォーム)
- 100x64ピクセルの液晶グラフィックディスプレイ
- ラウドスピーカー:8KHz サウンドクオリティー、8-bit
解像・2-16KHzサンプルレートのサウンドチャネル
- 電源:単3電池x6 または、付属の充電式バッテリー(充電には別売のACアダプタが必要です)
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進
化したセンサー群
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■タッチセンサー
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タッチセンサーは、ロボットの触覚を与えます。
タッチサンサーは、何かにぶつかって押されたり、離されたりしたことを感知することが出来ます。
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■光センサー
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NXTに視覚を与える2つのセンサーのうちの1つ(もう1つの視覚センサーとは超音波センサーのことです)。光センサーは明暗を感じ取ることができます。
周囲の光の強さを計測したり、色のついた物体の表面が反射する光の強さを計測します。
使用例(1):「冷蔵庫の内部照明はドアを開けたときだけ点灯する」ということを確かめたいとします。
冷蔵庫の中に光センサーを置き、ケーブルで接続されたNXTを外に置いて光センサーの読取値を監視しながら冷蔵庫のドアを開けたり閉めたりします。
照明がつけば光センサーの読取値が大きくなり、照明が消えると読取値が小さくなるのでドアの開け閉めと照明のオンオフの関係を確かめることができます。
使用例(2):床に置かれた白い紙に黒い線を描きます。この線をたどっていくロボットを作ることができます。
光センサーは黒い線と白い紙の地を異なる読取値として感じ取りますので、これを利用して線をたどってロボットを移動させることができます。
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■サウンドセンサー
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サウンドセンサーはデシベル(dB)および調整デシベル(dBA)の両方に対応します。デシベルとは音圧をあらわす単位です。
- dBA : 調整デシベルを指します。センサーの感度は人間の聴覚と
同じ感度に調整されます。いいかえれば、人間が普通に聞く音を感じ取ります。
- dB : 標準(未調整)デシベル。すべての音が等しい感度で計測さ
れます。人間の耳が聴き取るには低すぎる、あるいは高すぎる音も対象となります。
サウンドセンサーは90dBまでの音圧を計測することができます。音圧レベルは
NXTではパーセント(%)表示されます。
パーセント表示が低ければ、音が小さく静かであることを示します。
- 4−5%:静かな居間の音
- 5−10%:すこし離れた場所からだれかが話しかけているくらいの音
- 10−30%:センサーを口に近づけて普通に話すくらいの音
- 30−100%:人々が叫んでいるくらいの音または大音量での音楽演
奏の音
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■超音波センサー
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NXTに視覚を与える2つのセンサーのうちの1つ(もう1つの視覚センサーとは光センサーのことです)。
超音波センサーを使うと物体との距離を感じ取ることができます。移動しながら障害物を避けたり、物体との距離を計測したり、物体の動きを感知したりするこ
とができます。
超音波センサーは物体との距離をセンチメートルまたはインチで計測することができます。0から255センチメートルの距離を+ / -
3センチメートルの精度で読み取ります。
超音波センサーはコウモリと同じ原理を使っています。つまり、物体へ放った超音波が物体に反射して戻ってくる時間を計測することで距離を読み取るのです。
硬い表面の大きな物体の場合最良の計測結果となります。柔らかい素材でできたもの、ボールのように球面を持ったもの、非常に薄いもの、非常に小さいものの
場合には計測が困難な場合があります。
注意:近距離にある2つ以上の超音波センサーは互いに干渉して計測がうまくいかないことがあります
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■サーボモータ
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教育用レゴ
マインドストームNXT基本セットには3個のサーボモーターが含まれます。
サーボモーターは、高精度の角度センサーを内蔵するため複数のモーターを使用した場合でも動きを同期させることができます。
具体的には、2つのモーターを使った車型ロボットを作成した場合、常にまっすぐに前進させるように制御することができます。
内蔵された角度センサーを使えば、軸の回転角(角度)や回転数を計測することができます(+ / -
1度の精度)。もちろん各モーターを異なるスピードで回転させたり、異なる角度(回転数)だけ動かすことも容易にできます。
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■充電式バッテ
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単3電池6本の代わりに、付属の充電式バッテリーをセットして使用することができます。
※充電には別売のACアダプタ(RPP9833)が必要です。
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■ブルートゥース機能
USBブルートゥース・ドングル
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教育用レゴ
マインドストームNXTはブルートゥース無線機能が標準で装備されているため、他のブルートゥース対応製品(PCや携帯電話、PDAなど)と無線で通信す
ることができます。
※注意:パソコン以外の装置とNXTの間をブルートゥース接続するためには、それぞれに対応したソフトウェアが必要となります。NXTソフトウェアを使用
すると、パソコンとNXTの間をブルートゥースで無線接続することができます
ブルートゥースについて
ブルートゥースは対応する機器の間で、ケーブル接続無しにデータの送受信を可能にする技術です。ブルートゥースを使えば複数のNXT同士でプログラムを交
換することもできます。またはNXTで作ったロボットが別室にあっても、手元のパソコンからプログラムを送ったり即時に動かしたりすることができます。
NXTブルートゥース機能の仕様
- Bluetooth Class II V2.0 準拠
- シリアルポートプロファイル対応(SPP)
- 使用範囲 >= 10 M
- 機器クラス(COD)
- ・メジャークラス:玩具
- ・マイナークラス:ロボット
NXTブルートゥース機能
- 同時にブルートゥース機器1台との通信が可能
- 3台までのブルートゥース対応機器と接続が可能
- 他のブルートゥース対応機器のサーチ、接続に対応
- 以前接続した機器を記憶、次回短時間での接続が可能
- 他の機器からNXTを可視または不可視のどちらかに設定可能
- NXTブルートゥース機能をオン/オフ切り替えすることで、省電力に
対応。
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ソフトウエア
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「ROBOLAB2.9」と「教育用NXTソフトウェア ver1.0」の2つのソフトウエアが利用可能です。
- 「ROBOLAB2.9」
従来のROBOLABとの互換性を確保しつつ、新たなNXTブロックにも対応可能なソフトウエア。
- 「教育用NXTソフトウェア ver1.0」
ブルートゥース機能など、NXTの最新技術を最大限に活用するソフトウエア。
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■ROBOLAB 2.9
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ROBOLAB2.9の主な特徴
教育用レゴ マインドストームの定番ソフトROBOLABが大幅にパワーアップしました。
最新版ROBOLAB2.9では、NXTへの対応を実現しながら、RCX用にも大幅に性能向上した最新ファームウェア搭載により驚異的なスピードでライン
トレースなどすることができます(1/1000秒単位での制御可能)。
おなじみのわかりやすいインターフェースにより小学校低学年から大学生まで、超初級から高度なプログラミングまで幅広く対応するレゴ
マインドストーム用決定版ソフトウェアです。データロギング、画像認識、インターネット制御など高度なプログラミング、制御にもフル対応しています。
RCXとNXTの両方をプログラムできるのはROBOLAB2.9ソフトウェアだけです。
(NXTとの通信にはUSBケーブルを使用します。Bluetooth通信には対応していません。)
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■NXTソフトウエア
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ROBOLABと同じLabViewエンジンを搭載した新ソフトウェア。
玩具版と共通のわかりやすいインターフェースを持ちながら、RCXセンサー対応など教育版だけの機能も搭載しています。新インターフェースの優れた操作性
は特に初級から中級レベルのプログラミングに適しています。
画面右エリアには、教育版専用に開発されたロボットエデュケーターが付属し、難易度順に設定されて課題でモデル組み立て、プログラミングが段階を追って学
べます。
(RCX用のプログラム作成には対応していません。データロギングなど高度なプログラミングには対応していません。)
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