Robots Lego Mindstorms y Boost

La vida tal y como la conocíamos, ha cambiado. ¿Os acordáis cuándo en el colegio hacíamos manualidades con deshechos? Pues hoy en día, los más pequeños hacen Robots y programática. Y también se pueden hacer robots con piezas lego. La robótica ha entrado en nuestras vidas y podemos construir robots lego con inteligencia artificial.

Dentro de Lego, existen varios productos que pueden ser realmente interesantes para fomentar en los más pequeños, esta visión programática y robótica. No es el futuro, es el presente inmediato y debemos preparar a los más pequeños para ello.

 

Robot Lego Boost

Desde el pasado 1 de Agosto de 2017, podemos adquirir Lego Boost.

¿Y qué es Lego Boost?

Pues esta maravilla ideada por Lego, es una nueva línea que une la programática (programación), la construcción, la robótica y por supuesto, la diversión. Permite a los niños (y menos niños) dar vida a nuestras creaciones, añadiendo movimientos y sonidos espectaculares. Si muchas veces hemos creado un juguete y nos imaginábamos “con vida” el mismo, ahora podremos hacerlo realidad.

Lego Boost combina, además de las funciones “tradicionales” de construir, mediante su aplicación móvil de programación digital sencilla, incorporar movimiento y efectos de sonido.

En esta primera “toma de contacto”, en el set de Lego Boost se podrán construir cinco modelos predefinidos diferentes:

  • Vernie
  • T.R.4
  • Guitarra 4000
  • Frankie el Gato
  • Autoconstructor

¿Qué contiene el Kit de construcción del Robot Lego Boost?

  • Incluye más de 840 elementos LEGO, además de un concentrador LEGO Move Hub, un motor interactivo, y un sensor de color y distancia.
  • El concentrador Move Hub incluye conectividad Bluetooth Low Energy (BLE), dos motores codificados, un botón de activación, un sensor de inclinación interno y una luz.
  • El motor interactivo es un motor codificado.
  • El sensor de color y distancia detecta la distancia, el movimiento y el color, y también puede funcionar como una luz.
  • Contempla la moderna combinación de colores en blanco, naranja y azul.
  • Gira la cabeza de Vernie para activar el cañón automático que lleva en el hombro.
  • Construye el M.T.R. 4, prueba las diferentes herramientas y accesorios de personalización, y prepara el vehículo para las emocionantes actividades.
  • Aprende a tocar una canción y baila sin parar con la Guitarra4000.
  • Construye, programa y controla el AutoConstructor para producir auténticos modelos LEGO en miniatura

 

¿Quieres comprar tu Robot Lego Boost al mejor precio?

El precio estimado estará en torno a 159,99€ aunque si pinchas en el siguiente enlace, tendrás tu Lego Boost barato y entrega en menos de 24 horas:

Rebajas
LEGO Boost - Caja de herramientas creativas (17101)
  • Incluye un concentrador motorizado LEGO, un motor adicional y un sensor de color y distancia, así como más de 840 piezas LEGO para construir y reconstruir cualquiera de los 5 modelos multifuncionales
  • Programa a Vernie el robot para que baile, dispare a la diana, cante beatbox, use su palo de hockey o incluso juegue a algo
  • Construye el M.T.R.4 y elige entre diferentes herramientas y accesorios de personalización para completar misiones o luchar contra otros róvers
  • Aprende a tocar una canción y rocanrolea con la Guitarra4000
  • Cuida de tu propia mascota con Frankie el gato; asegúrate de darle la comida correcta si no quieres que se enfade

Robot Lego Mindstorms

Cuando decimos que el futuro está en la robótica, Lego Mindstorms nos está mostrando el camino de cómo educar (o enseñar) a nuestros más pequeños. Combina la versatilidad del sistema de construcción LEGO con la tecnología de la programática para poder liberar el potencial creativo. Enseñar a un robot Lego a caminar, a hablar,…¡Es el objetivo! En el Pack inicial de Lego podremos construir estas maravillas:

  • TRACK3R
  • R3PTAR
  • SPIK3R
  • EV3RSTORM
  • GRIPP3R


Podremos dar vida a estos “monstruos” mediante una APP totalmente gratuita que tiene una interfaz de programación sencilla, intuitiva y basada en iconos. Una vez creado y programado, podremos controlarlos mediante un control remoto (incluido en el pack).

¿Es complicado crear el Robot Lego Mindstorms? ¿Qué incluye el Kit?

  • Incluye 3 servomotores interactivos, un control remoto, un sensor de color mejorado y rediseñado, un sensor de contacto rediseñado, un sensor de infrarrojos y más de 550 elementos LEGO(R) Technic(R).
  • Controla tu robot a través del sensor de infrarrojos.
  • Intuitivo software para PC y Mac con interfaz de programación basada en iconos de fácil uso.
  • Controla tu robot con el control remoto incluido o descarga la aplicación gratuita para tu dispositivo inteligente.
  • Incluye más de 550 elementos LEGO(R) Technic(R): ¡todo lo que necesitas para crear asombrosos robots!
  • Incluye instrucciones de construcción para 5 robots diferentes. Descarga más instrucciones de construcción desarrolladas por auténticos fans y respaldadas por LEGO en LEGO.com/mindstorms.
  • Enfréntate a los desafíos que hemos preparado para ti.
  • Comparte tus creaciones con una enorme comunidad en línea en LEGO.com/mindstorms.
  • Contempla el nuevo y elegante diseño en negro, rojo y blanco.
  • Pilas no incluidas.
  • Si puedes imaginarlo, con LEGO(R) MINDSTORMS(R) EV3 podrás crearlo.
  • SPIK3R (con patas) mide más de 41 cm de altura, 38 cm de longitud y 40 cm de ancho.
  • EV3RSTORM mide más de 41 cm de altura, 19 cm de longitud y 21 cm de ancho.
  • R3PTAR mide más de 35 cm de altura, 81 cm de longitud y 8 cm de ancho.
  • GRIPP3R mide más de 30 cm de altura, 24 cm de longitud y 18 cm de ancho.
  • TRACK3R mide más de 9 cm de altura, 27 cm de longitud y 21 cm de ancho.

Rebajas
LEGO Mindstorms - EV3 (31313)
  • A los constructores de todas las edades les encantará costruir y programar este robot totalmente funcional capaz de caminar, hablar e incluso jugar y completar tareas. Este robot educacional STEM hace de la ingeniería algo divertido para todo el mundo.
  • LEGO MINDSTORMS EV3 está compuesto por 601 piezas e incluye la pieza inteligente EV3, 3 motores y además sensores IR de color y tacto. Conectalo con tu smartphone o tablet y descarga gratis la APP de programador EV3 para controlar al robot.
  • LEGO MINDSTORMS EV3 viene con instrucciones para 17 diseños diferentes de robot. Cada uno con habilidades y características únicas. Los constructores pueden programar su robot STEM para hablar, caminar, disparar a objetivos, agarrar y mucho más. A los niños y niñas les encantará este juguete creativo y educativo.
  • El juguete LEGO MINDSTORMS es compativle con todos los sets y piezas originales de LEGO. Es el juguete tecnológico perfecto si quieres construir tu propio robot y explorar ilimitadas actividades de aprendizaje.
  • El robot principal, SPIK3R mide 40cm de alto, 36cm de largo y 38cm de ancho.

Lego Mindstorms es una línea de juegos de experimentación centrados en la robótica, de la casa Lego. Pero sus posibilidades hacen una herramienta apreciable en entornos didácticos desde la escuela primaria a la universidad.

La primera versión se distribuyó en 1998 con el nombre de “Robotics Invention System” aunque aquí no se ha visto en las tiendas y se ha vendido únicamente como equipo didáctico para escuelas. La versión actual, “Lego Mindstorms NXT” salió en 2006 en EEUU.

El equipo contiene un microcontrolador, sensores y motores con los bordes cubiertas de los pivotes típicos de los elementos constructivos de Lego, para hacerlo una pieza más en el montaje con material de la misma casa. Los conectores eléctricos de los sensores y motores incorporados, convenientemente protegidos, también tienen la forma del pío de montaje Lego.

El equipo incorpora, además, vigas, ejes, ruedas y neumáticos, iguales a los de otros kits de Lego, para construir el robot como un vehículo o según el modelo o la imaginación lo requiera.

El juego incide en los aspectos de montaje del robot, diseño en un ordenador PC del programa que deberá seguir, descarga del programa al microcontrolador, y seguimiento de la ejecución del robot sobre una pista de papel o en libre circulación.

Lego Mindstorms puede ser utilizado para construir un modelo de sistema integrado con partes electromecánicas controladas por un computador. Prácticamente, todo puede ser representado con las piezas tal como en la vida real, como un elevador o robots industriales.

Historia de Lego Mindstorms

Lego Mindstorms fue uno de los resultados de la fructífera colaboración entre Lego y el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts). Esta asociación se utiliza como ejemplo de la relación entre la industria y la investigación académica que resulta muy beneficiossa para ambos socios.

Instalan los primeros centros de LEGO Mindstorms en Chicago, en 1997. En realidad hace más de 10 años y el primer programa se dijo “Robosport”, sobre las mismas bases de juego que tenemos actualmente.

Construcción de Lego Mindstorms

Los modelos de montaje propuestos venden en un librito con el nombre de Constructopedia y también en el software para PC que acompaña el producto.

Pero, aparte, hay toda una serie de elementos de “LEGO Educativos” que se pueden interconectar de simulación mecánica (engranajes, conectores, diferenciales, cardan, correas, poleas, vis-sin-fin, …) , eléctrica (conmutadores, paneles solares), robótica (otros sensores y actuadores), e incluso neumática (cilindros neumáticos, bombas y tanques), así como un dispositivo de medida de la velocidad.

Hardware de Lego Mindstorms

Ha habido varios micro controladores en su historia.

RCX

pieza RCX de la primera generación.
Basado en un procesador H8 / 3297 de Renesas (antes Hitachi).

NXT. Basado en el microcontrolador ARM7 de ATMEL

El software Lego Mindstorms NXT permite programar los robots NXT y descargar sus programas mediante un puerto USB o por conexión Bluetooth. Este software, que funciona haciendo ‘clicks’ y arrastrando, es impulsado por LabVIEW (National Instruments). Incluye instrucciones de desarrollo y guías de programación para iniciarse en el mundo de la robótica y la programación y de esta manera, empezar a desarrollar y programar fácilmente con robots MINDSTORMS NXT. Este programa fue desarrollado por completo en el software de programación gráfica de la industria LabVIEW (National Instruments) para desarrollar sistemas de control y medida.

Los usuarios de LabVIEW aprecian muchas semejanzas entre el software LEGO MINDSTORMS NXT y LabVIEW para que las dos empresas, National Instruments y LEGO establecieron una colaboración para conservar todos los elementos fundamentales de la programación gráfica de LabVIEW. Así lograron optimizar la interfaz del usuario para los usuarios de ordenadores inexpertos. Este hecho hace factible que jóvenes principiantes y programadores expertos utilicen el software para programar sus robots.

Los Lego Mindstorms NXT tienen un procesador basado en el ARM7 con una arquitectura Von Neumann y los EV3 tienen uno basado en el ARM9 con Harvard. En una arquitectura Von Neumann la unidad de control (UC) está conectada a una sola memoria para los datos e instrucciones. En cambio, una arquitectura Harvard tiene una memoria para los datos y otra para las instrucciones. La Von Neumann, hasta que no ha transferido todos los datos, el bus no puede leer otra instrucción a ejecutar, lo que la Harvard puede realizar simultáneamente.

Los puertos del EV3 funcionan a 460.8 kb / s y usan el protocolo UART (Universal Asynchronous Receiver / Transmitter) full-duplex. En cambio, los puertos del NXT funcionan a 9’6 b / s y usan el protocolo I2C (Inter-Integrated Circuit) half-duplex.

A partir de la generación de los Lego Mindstorms NXT, se decidió que por seguridad se usarían puertos RJ12 modificados. De esta manera los puertos no son compatibles con las entradas de teléfono, ya que trabajan a un voltaje más alto. Un cable de entrada de teléfono tiene el centro y el de los Lego Mindstorms a la derecha.

Sobre la compatibilidad entre generaciones, los componentes del bloque RCX no es compatible con ninguna. Pero todos los componentes del NXT se pueden usar con el bloque EV3. Al revés no: sólo los motores del EV3 (grande y medio) se pueden usar con el NXT como motores normales.

Todos los sensores y motores del EV3 tienen un AUTO ID único [6] que sirve para distinguir qué sensor o motor está conectado a cada puerto. De este modo, el EV3 puede evitar los intentos de lectura a un componente que no es, que era un problema que teníamos con los modelos anteriores.

Sensores de Lego Minstorms

En la generación EV3 se dispone de cinco sensores diferentes: color, contacto, ultrasónico, infrarrojos, giroscopio. Y la generación NXT dispone de los mismos más dos otros sensores: sonido y temperatura.

Sensor de colores

Este sensor nos permite coger lecturas de los colores y la intensidad de luz. Tiene una frecuencia de muestreo de 1 kHz y tiene tres modos de uso:

Modo de color: puede reconocer siete colores (negro, azul, verde, amarillo, rojo, blanco y marrón) y la ausencia de color. Puede servir para ordenar objetos por colores, seguir líneas de colores específicos, \ ldots. El único problema son los colores intermedios que pueden ocasionar que diferentes lecturas de un mismo color, se interpreten diferente cada vez.

Modo de intensidad de luz reflejada: puede medir la intensidad de luz que se refleja. Es decir, mide la intensidad en una escala de 0 (oscuro) a 100 (claro). Puede servir para moverse dentro de una sección clara y pararse cuando sea oscuro, o viceversa.

Modo de intensidad de luz ambiente: puede medir la intensidad de luz ambiente que hay. Mide la intensidad en una escala de 0 (oscuro) a 100 (claro). Puede servir para programar alarmas según la iluminación ambiente del Sol.

Sensor de contacto

Este sensor nos permite saber cuando hay algún objeto que colisiona con el sensor. Tiene tres condiciones:

Pulsado: puede reconocer cuando el sensor se ha pulsado.
Liberado: puede reconocer cuando el sensor se ha liberado de una presión anterior.
Choque: es la unión de las dos condiciones anteriores, reconociendo cuando el sensor se ha pulsado y después se ha liberado.
sensor ultrasónico.

Este sensor nos permite calcular la distancia a objetos mediante olas de sonido que no son perceptibles por el oído humano.

Puede medir objetos a una distancia entre 1 y 250 cm, tiene una resolución de 0.1 cm y una precisión de +/- 1 cm. Puede servir para usarse como un sónar o incluso para esperar y encenderse cuando un objeto se acerca. Ejemplos reales de sensores como estos los podemos encontrar en puertas automáticas, …

Sensor de infrarrojos

Este sensor nos permite detectar luz infrarroja de objetos y rastrear el Transmisor de infrarrojos remoto de los Lego Mindstorms EV3. Tiene dos modos de uso:

Modo proximidad: puede medir aproximadamente la distancia a un objeto con olas de luz reflejada. Mide la proximidad en una escala de 0 (cerca) a 100 (lejos). Se pueden medir objetos hasta 70 cm de distancia.

Modo guía: puede detectar una fuente de infrarrojos en un canal de entre cuatro a una distancia máxima de 200 cm. De este modo, el sensor puede aproximar la dirección de giro (en una escala de -25 a 25) y la distancia (en una escala de 0 a 100) al objeto emisor.

Sensor giroscopio

Este sensor nos permite medir el movimiento y los cambios en la orientación. Tiene una frecuencia de muestreo de 1 kHz y dos modos de uso: [7]

  • Modo de ángulo: puede medir ángulos con una precisión de +/- 3º.
  • Modo giroscopio: puede medir la velocidad angular con un máximo de 440º.

Ejemplos reales de sensores como estos los podemos encontrar en sistemas de navegación, smartphones, …

Sensor de sonido

Este sensor es único de los Lego Mindstorms NXT y nos permite medir los niveles de ruido. Puede medir los niveles de ruido en decibelios (dB) y decibelios ajustados (dBA). La diferencia entre los dB y los dBA es que los dBA ajusta a la sensibilidad del oído humano y por lo tanto corresponde a todos los sonidos que puede escuchar un humano. Por el contrario, los dB medida todos los sonidos: los que podemos escuchar y los que no.

Se pueden medir hasta 90 dB en una escala de porcentajes de 0 (flujo) a 100 (fuerte). De este modo, el sensor puede distinguir entre sonidos fuertes y flojos, pero nunca puede distinguir entre tonos diferentes.

Sensor de temperatura

Este sensor es único de los Lego Mindstorms NXT y nos permite medir temperaturas en las escalas Celsius y Fahrenheit. Puede medir temperaturas en la escala Celsius entre -20 ° C y 120 ° C y en la escala Fahrenheit entre -4 ° F y 248 ° F. [9]

Motores del Lego Mindstorms

En la generación EV3 se dispone de dos motores diferentes: el grande y el pequeño.

Motor grande

El motor grande nos sirve para realizar movimientos cuando se necesita alta precisión. Este motor va entre 160 y 170 rpm con una precisión de 1º. Tiene un par de funcionamiento de 20 Ncm y un par de aguante de 40 Ncm. Este motor dispone de un sensor giroscopio integrado que permite sincronizar la rotación de diferentes motores.

Motor medio

El motor medio nos sirve para realizar movimientos cuando se necesita velocidad y tiempo de respuesta rápido o un tamaño de robot pequeño. Este motor va entre 240 y 250 rpm con una precisión de 1º. Tiene un par de funcionamiento de 8 Ncm y un par de aguante de 12 Ncm. Este motor también dispone de un sensor giroscopio.

Otros componentes

Transmisor de infrarrojos remoto. Los transmisor de infrarrojos remoto sirve para emitir infrarrojos que el sensor de infrarrojos de los Lego Mindstorms EV3 recibe. Tiene dos modos de uso:

Modo normal: el transmisor emite señales infrarrojas que el sensor recibe. Se puede usar para hacer que el robot rastree el transmisor.
Modo remoto: permite usar el transmisor con un control remoto. De este modo, se puede distinguir qué combinación con cuatro botones diferentes se ha pulsado. En total, puede distinguir entre 11 configuraciones diferentes.

Software de Lego Mindstorms

El equipo incluye un software, dirigido a niños y niñas a partir de 12 años, que muestra los modelos y su montaje paso a paso y facilita la programación por bloques, con el aspecto de piezas de puzzle que encajan en secuencia , con bloques que indican alternativa, iteración, final de iteración, inicio de interrupción por evento y blogs que permiten leer o reaccionar a los sensores y temporizadores, activar o detener los motores o lámparas, y acciones compuestas como girar, bailar y remover.

Robolab es el software para escuelas, desarrollado a partir del software LabView de National Instruments desarrollado a la “Tufts University”. Permite hacer diagramas con iconos para las diferentes acciones sobre los sensores, motores y lámparas, y visualizar los parámetros de las acciones como si fueran pendientes que cuelgan de los iconos.

Para los más grandes y acostumbrados a la informática existen múltiples posibilidades:

B: mini entorno de programación para el RCX. Permite crear instrucciones y programas a partir de menús.
B es un lenguaje similar al C que permite programar todas las funciones del controlador RCX sobre el sistema operativo original.
B(antes Lego): es un sistema operativo de sustitución para el controlador RCX. Permite hacer programas en varios lenguajes para ser compilados con gcc de gnu al código máquina de los micros de la serie H8 / 300 del RCX.
Lejos: es un sistema operativo de sustitución que permite programar el RCX y el NXT en lenguaje Java.

Robot Lego Education

Otro robot o parte de robótica que tiene Lego, es el llamado Lego Education. Este apartado contiene una cantidad enorme de proyectos y sets en los que nuestros más pequeños podrán crear y aprender casi sin límite.

¿Qué aprenderán con el Robot Lego Education?

  • Observación, modelado y diseño de soluciones
  • Participación de los estudiantes en las esferas científicas
  • Habilidades de base de programación
  • Habilidades de colaboración y de presentación
  • Pensamiento Crítico
  • Resolución de problemas

¿Dónde Comprar el Robot Lego Education?

LEGO Education 45300 Wedo 2.0 Set de base
  • Observación, modelado y diseño de soluciones.
  • Los alumnos participan en el ámbito científico, haciéndolo tangible y pertinente.
  • Habilidades básicas de programación.
  • Habilidades de colaboración y de presentación.
  • Pensamiento crítico y resolución de problemas.