レゴ マインドストーム

レゴ マインドストーム
NXTプラットフォームをベースにしたロボット
主題ロボット工学
ライセンス元レゴグループ
可用性1998年9月1日～2022年12月31日 (1998-09-01) (2022-12-31)
合計セット数91 [1]
公式サイト

レゴ マインドストーム（LEGO MINDSTORMSと表記されることもある）は、レゴブロックをベースにしたプログラミング可能なロボットを組み立てるための教育キットのシリーズで、現在は販売が中止されています。1998年9月1日に発売され、2022年12月31日に販売が中止されました。

Mindstormsキットは、現実世界と相互作用する作品を作ることができます。すべてのMindstormsキットは、厳選されたレゴエレメントと「スマートブリック」（社内ではプログラマブルブリック、または「pbrick」と呼ばれます）で構成されており、Mindstormsマシンの「頭脳」として機能します。各セットには、スマートブリック用のアタッチメント（モーターやセンサーなど）とプログラミングソフトウェアも含まれています。従来のレゴセットとは異なり、Mindstormsキットには組み立てるメインモデルはありません。Mindstormsの各バージョンにはサンプルモデルが付属していますが、キットはユーザーが独自のデザインを作成し、プログラミングできるように、自由度の高い構成になっています。

マインドストーム製品は、家庭での使用に加え、学校やFIRSTレゴリーグなどのロボット競技会でも広く使用されています。教育現場での使用に特化したマインドストームキットは、レゴ・エデュケーションから販売されています。

レゴ マインドストームは子供向けですが、マインドストーム愛好家の多くは大人です。大人たちは、スマートブロック向けに 様々なプログラミング言語やオペレーティングシステムを開発し、より複雑な機能を実現しています。

マインドストームは当初、教育構成主義を支援するツールとして構想・発売されましたが、幅広いユーザーが利用できる最初の家庭用ロボットキットとなりました。1998年の発売以来、大人の愛好家やハッカー、学生、そして一般的なレゴ愛好家のコミュニティを形成してきました。2022年10月、レゴグループはレゴ マインドストームシリーズの製造を終了し、ScratchベースのSPIKEコントローラーのサポートは継続すると発表しました。[2]

レゴ マインドストームとロボティクス発明システム (1998)

ロボティクス発明システムの部品を使用して作成されたロボット

ロボティクス・インベンション・システム（RIS）は、レゴ・マインドストームシリーズの第一世代の主力製品でした。MITメディアラボがレゴグループと共同で開発した技術を商品化したものです。RISは、プログラム可能なRobotic Command eXplorer（RCX）マイクロコントローラ、9Vレゴ互換のモーターとセンサー、そして厳選されたレゴパーツを搭載していました。オリジナルのRISは1998年秋に発売され、1999年夏には第2バージョンのRIS 1.5、2001年には第3バージョンのRIS 2.0がリリースされました。

マインドストームブランドの開発

レゴ・マインドストーム製品ラインは、 1995年に従業員のトルモッド・アスキルドセンによって設立されたレゴ・エデュケーションの一部門「ホーム・エデュケーション」の最初のプロジェクトだった。レゴ・エデュケーションで10年間働いていたアスキルドセンは、教育の専門家との仕事に不満を抱き、子供たちに直接届けられる、より優れた教育体験を作り出そうとしていた。ホーム・エデュケーションは、子供たちはテクノロジーを使った学習を面白いと感じるという市場調査の結果に基づき、製品にテクノロジーを取り入れることにした。[3]レゴ・マインドストームの開発は1996年4月に始まった。 [4] : 1061 このセットのコンセプトは、MITメディアラボとの提携で生み出されたテクノロジーに基づいていた。MITメディアラボは1980年代初頭からレゴとプログラミングを組み合わせる実験を続けており、レゴは以前、このテクノロジーの一部をレゴ・ダクタ・ラインの教室向け製品として商品化していた。プログラム可能なブリック（またはpbrick [5]）は、これらの初期のコンセプトを改良したもので、動作させるためにコンピューターに接続する必要があったため、動作範囲が限られていました。[6] : 24 

レゴは1980年代の誕生以来、pbrickの大量生産に関心を抱いていたが、当時は学校や家庭にコンピュータが不足しており、電気部品が比較的高価だったため、実現不可能と考えられていた。[6] : 25  1990年代初頭、テクノロジーは子供の生活にますます浸透し始め、玩具市場はそれに応じてコンピュータ化された玩具へとシフトし始めた。[7] : 37 レゴの電子玩具製造の試みの多くは、レゴがMITのプログラム可能なブロックを消費者向け製品として開発し始めた時点で停滞していた。[4] : 1061  MITはpbrickのコンセプトの開発を続け、1994年から1996年の間に以前のバージョンを改良した「レッドブリック」バージョンを作成した。 1990年代半ばまでに、パーソナルコンピュータは家庭で比較的一般的になり、pbrickの製造に必要な部品の価格が下がり、大量生産が可能になった。[6] : 25 後にロボティクス・インベンション・システムとして知られるようになる製品の開発は、レゴ・エデュケーション（レゴ・ダクタ）の新設ホームラーニング部門の主力製品として1996年に開始されました。製品ラインの名称「マインドストーム」は、製品のユーザーエクスペリエンスを表現するためにつけられました。これは、パパートの著書『マインドストーム』にちなんで名付けられました。そのユーザーエクスペリエンスは、同書で述べられている教育構成主義の概念に類似していたからです。 [8]

このプロジェクトは当初目立たなかったため、マインドストームチームは、当時レゴグループにとって異例だった運用手順を使用して、自由に製品を開発することができました。[4] : 1062 従来のレゴセットとは異なり、マインドストームロボティクス発明システムにはステップバイステップの説明書は付属していませんでした。[3]また、このキットにはメインモデルがなく、遊びはストーリーテリングによって進められるものではありませんでした。[要出典]この新しい遊び体験と既存のレゴの体験とのギャップを埋めるために、マインドストームチームは、Mindstorms.com、Mindstorms Discovery Centers、 FIRST Lego Leagueの創設など、ユーザー同士が関わる多くの機会を創出しました。[8]これらの体験の創出は、マインドストームチームが対等なパートナーとして交流した外部グループとの提携を通じて行われましたが、これは当時のレゴグループでは珍しいことでした。[4] : 1063 マインドストームと従来の製品との間の緊張を和らげるために、プロジェクトチームはレゴの製品開発プロセスから独立し、代わりに会社の上級管理職に直接報告することになった。[4] : 1064 

RCXブリックの開発

MIT メディアラボの「Red Brick」は、Lego Mindstorms の RCX のプロトタイプとして機能しました。

レゴ・マインドストームチームは、MITの研究者が学校で第3世代ロゴブロック（「レッドブリック」）のテストから得た知見を、量産型のプログラムブロック開発の基盤として活用しました。[9] : 5 実験的なプログラムブロックは堅牢性やコスト効率の高い製造を考慮して設計されていなかったため、物理的なプログラムブロックは根本から再設計されました。[6] : 19, 26 製品のプログラミング言語は、MITメディアラボのメンバーの協力を得て開発されました。レゴは、プログラミングに馴染みのない子供たちにも製品が使いやすいように、以前プログラムブロックの実験で使用されていたLOGOBlocks言語に着想を得たビジュアルプログラミング言語をマインドストームに使用することを決定しました。 [ 6 ] : 29 マインドストームの基盤となった技術は「すべての子供たち」を対象としていましたが、レゴ・マインドストームのターゲット層は意図的に絞り込まれ、期待を上回る販売で好意的な報道を得ることを目指しました。この製品は10歳から14歳の男の子をターゲットにするという決定がなされました。これは、レゴ社の主要ターゲット層が10歳から14歳の男の子だったことと、MITメディアラボの調査結果に基づくものではないものの、この年齢層がコンピューター制御の玩具に最も興味を持つだろうという市場調査に基づいたものです。このターゲット層の選択は、RCXブロックの色（建設機械を模した黄色と黒）と、マインドストームキットのサンプル用途（自律ロボットの製作など）に直接反映されています。[6] : 28 

打ち上げ

レゴ・マインドストーム・ロボティクス・インベンション・システムのプロモーションは、製品発売予定の6か月前に始まりました。[8]この製品は、科学産業博物館のマインドストーム・ディスカバリー・センターの開設とともに最初にソフトローンチされ、そこで子供たちはマインドストーム・ロボティクス・インベンション・システムを操作して設定されたタスクを完了し、製品に慣れることができました。[10]マインドストーム製品は、レゴ・グループの伝統的な製品哲学に沿った、MITのプログラム可能なブロック技術から派生した別のレゴ製品であるサイバーマスターと同時に発売されました。[4] : 1067 

レゴ・マインドストーム・ロボティクス・インベンション・システム（RIS）は1998年9月に[11]、小売価格199ドルで発売されました。このセットは比較的高価だったため、玩具店ではなく、ベストバイやコンプUSAなどの家電量販店で販売されました。 [8]生産された全数（6万～10万個[12]）は3ヶ月以内に完売しました。[7] : 181  [6] : 30 

RISの第2版であるRobotics Invention System 1.5は1999年の夏にリリースされ、[7] : 187  [5]、第3版であるRIS 2.0は2001年に発売されました。[13]

ファンベースと「ハッキングする権利」

ロボティクス・インベンション・システムは子供向けであったにもかかわらず、あらゆる年齢層の大人やハッカーの間で急速に人気を集めました。発売から数か月後にレゴ社が実施した調査では、レゴ・マインドストーム愛好家の70%が大人であることが判明しました。発売後まもなく、大人の愛好家たちがRCXブロックのマイクロコードとファームウェアのリバースエンジニアリング版をインターネット上で共有し始め、これが「Not Quite C」（NQC）などのRCX用代替プログラミング言語や、lejOSのようなRCX用代替オペレーティングシステムの開発につながりました。レゴ・グループは、RCXのプロプライエタリコードを共有しているウェブサイトに停止命令書を送付することを一時検討しました。[7] : 183 しかし、マインドストームチームは、ハッカーコミュニティによる製品の支持は、製品開発の価値を証明するものだと主張し、成功を収めました。この急成長するコミュニティを育成するため、レゴのウェブサイトに公式フォーラムが開設され、レゴ・マインドストーム・ソフトウェアのエンドユーザーライセンス契約に「ハッキングの権利」条項が追加されました。 RCX用の公式ソフトウェア開発キットは、後にMindstormsのウェブサイトで公開されました。RISに焦点を当てた製品が、大人の愛好家によって数多くリリースされ、ハウツー本や非公式のセンサーやハードウェアなどが含まれていました。レゴ・マインドストーム愛好家のためのコンベンション「Mindfest」は1999年に開始されました。[7] : 181–184 

売上は好調だったにもかかわらず、マインドストーム開発チームは経営陣から軽視されていました。コスト削減策として、マインドストームのオフィスは2001年に閉鎖され、チームメンバーは解雇されるか、他のプロジェクトに配属されました。[5]レゴグループはロボティクス・インベンション・システム2.0の生産を継続し、 2006年に生産終了となるまで、広告なしで年間約4万個を販売しました[7] 。  [14]

RCX

第一世代のRCXプログラマブルブリック

RCXは8ビットのルネサス H8/300 マイクロコントローラをベースにしており、低レベルIO機能用の32kBのROMと、高レベルファームウェアおよびユーザープログラムを格納するための32kBのRAMを搭載しています。RCXは、専用の赤外線インターフェースを用いてプログラムをアップロードすることでプログラミングされます。ユーザーがプログラムをアップロードすると、RCXはコンピューターにアクセスすることなく、単独でプログラムを実行できます。プログラムは、赤外線インターフェースに加えて、3つのセンサー入力ポートと3つの9V出力ポートを利用することで、RCXブリック間の通信を可能にします。内蔵LCDには、バッテリーレベル、入出力ポートの状態、現在実行中のプログラムなどの情報が表示されます。[15]

バージョン1.0のRCXブロックには、バッテリーに加えて電源アダプタージャックが搭載されていました。バージョン2.0（およびRIS 1.5に含まれるそれ以降のバージョン1.0）では、電源アダプタージャックは削除されました。電源アダプターを備えたRCXブロックは、据え置き型ロボットプロジェクト（ロボットアームなど）やレゴ製鉄道模型の制御に人気がありました。後者の場合、RCXはデジタルコマンドコントロール（DCC）ソフトウェアでプログラムされ、複数の有線列車を操作できます。

RCXの赤外線インターフェースは、Spybots、Scout Bricks、Lego Trains、NXT（サードパーティ製赤外線リンクセンサーを使用）と通信できます。RCX 1.0 IRレシーバーの搬送周波数は38.5 kHz、RCX 2.0 IRキャリア周波数は76 kHzです。どちらのバージョンもどちらの周波数でも送信可能です。RCXは、シリアルまたはUSB IRタワーを使用してコンピューターと通信します。RCXは製造中止となったため、このインターフェースのサポートはWindows XP以降のオペレーティングシステムに限定されています。

すべてのRCXバージョンには固有の番号が印刷されており、現在は閉鎖されているレゴ・マインドストームRCXウェブサイトで登録することができました。これは技術サポートを受けるために必要でした。最初に製造されたRCXには「000001」と刻印されており、マインドストーム10周年記念イベントで展示されました。[16]

レゴRCXは、1998年（レゴセット9719：ロボティクス発明システム1.0）から2003年（レゴセット9786：ロボテクノロジーセット、USBケーブル付き）まで、新しいセットで販売されていました。オリジナルのRCX 1.0は、レゴトレインテーマの既存のレゴ電源製品、レゴ製品70931：電動列車速度レギュレータ9V電源アダプタ（120V 60Hz用）-米国版（年：1991-2004）、レゴ製品70938：電動列車速度レギュレータ9V電源アダプタ（230V 50Hz用）-欧州版（年：1991-1996）で動作しました。これらの製品はどちらも、外径5.5mm 、内径2.1mmの同軸電源コネクタ（「バレルコネクタ」とも呼ばれる）を介して、壁コンセントから12VACに変換しました[疑わしい-議論が必要] 。これらは単独で販売されることもあれば、レゴセット4563：ロード・アンド・ホール鉄道（1991年）やレゴセット10132：モーター付きホグワーツ特急（2004年）などの他のセットの一部として販売されることもありました。[17] [18] [19] [20]

ロボティクスディスカバリーセット、ドロイド開発キット、ダークサイド開発キット

ロボティクス・ディスカバリー・セットは、ロボティクス・インベンション・セットよりも手頃な価格でシンプルなパッケージでした。RCXをベースにするのではなく、スカウトと呼ばれる独自のプログラム可能なブロックを搭載していました。スカウトのさらにシンプルなバージョンは、スター・ウォーズをテーマにした2つのマインドストームセットに収録されました。

スカウト

レゴは、2つのセンサーポート、2つのモーターポート（光ファイバーケーブルでマイクロスカウトと接続すればさらに1つ追加可能）、内蔵光センサーを備えた青いコンピューター「スカウト」も発売しました。ただし、PCインターフェースは搭載されていません。ロボティクス・ディスカバリー・セットに付属しています。スカウトは、内蔵プログラムの組み合わせからプログラムできます。スカウトをプログラムするには、「パワーモード」を有効にする必要があります。スカウトには1つのプログラムを保存できます。

Scoutは、32KBのROMと1KBのRAMを搭載した東芝製マイクロコントローラをベースにしており、そのうち約400バイトがユーザープログラムに使用できます。RAM容量が非常に限られているため、多くの定義済みサブルーチンはROMに提供されています。Scoutはパッシブな外部センサーのみをサポートしており、タッチセンサー、温度センサー、その他の非電源センサーのみを使用できます。Scoutに使用されているA/Dコンバータの分解能は8ビットで、RCXの10ビットコンバータとは対照的です。[21]

レゴは、RCXコードなどのソフトウェアを使ってコンピューターからスカウトをプログラミングできるブースターセットを開発する計画がありました。しかし、プロジェクトの複雑さから、この計画は中止されました。

RCXは「赤外線メッセージを送信」プログラムブロックを使ってScoutブロックを制御できます。RCXがすべての制御を行うため、PCからRCXをプログラムし、Scoutブロックがコマンドを受信することができます。このプロセス中は、Scoutブロックのすべてのオプションを「オフ」に設定する必要があります。

マイクロスカウト

Micro Scoutは、レゴロボティクスの入門レベルとして追加されました。光センサーとモーターをそれぞれ1つずつ内蔵した、非常に限定的なPbrickです。7つのプログラムが内蔵されており、VLLを介してScout、Spybotics、またはRCXユニットから制御できます。Scoutと同様に、Micro Scoutも東芝製のマイクロコントローラをベースにしています。

このユニットは、ドロイド開発キット ( R2-D2を搭載) の一部として販売され、後にダークサイド開発キット ( AT-AT インペリアル ウォーカーを搭載) の一部として販売されました。

レゴ マインドストーム NXT (2006)

レゴ マインドストーム NXT キット
NXTキットから組み立てたロボット

レゴ・マインドストームNXTは、 2006年8月にレゴ社から発売されたプログラミング可能なロボットキットで、初代レゴ・マインドストームキットの後継機でした。[22]このキットは、サーボモーター3個、センサー4個（超音波、音、触覚、光）、接続ケーブル7本、USBインターフェースケーブル、NXTインテリジェントブリックなど、577個のパーツで構成されています。これにより、ロボットは自律的にさまざまな操作を実行できます。キットには、プログラムの作成とNXTへのダウンロードを可能にするグラフィカルプログラミング環境であるNXT-Gも含まれています。このソフトウェアには、Alpha-Rex（ヒューマノイド）、Tri-Bot（車）、Robo-Arm T-56（ロボットアーム）、Spike（サソリ）の4種類のロボットの説明書も含まれています。

発達

レゴ・マインドストームNXTの開発は2004年に始まりました。当時、レゴ・グループは財政危機の真っ只中でした。立て直し策の一環として、2006年の発売に向けて開発された製品ラインは、利益が保証された比較的少数の製品で構成されていました。レゴ・マインドストームには根強いファンがおり、キットは広告なしでも好調に売れ続けていたため、これらの製品群の中でマインドストーム・ロボティクス・インベンション・システムの復活が選ばれました。[7] : 187–188 

マインドストームNXTの開発とプロモーションには、ファンの積極的な参加がありました。開発チームは、レゴ マインドストームのファンコミュニティでエキスパートとみなされる4人の愛好家と協力しました。これらのファンは総称してマインドストーム ユーザーパネル（MUP）と呼ばれていました。MUPにはマインドストームキットの初期プロトタイプが配布され、プライベートなインターネットフォーラムでマインドストームチームメンバーと意見交換が行われました。MUPはNXTキットのハードウェアと設計について幅広いフィードバックを提供しました。NXTの機能には、32ビットプロセッサの採用、より強力なモーター、Bluetooth対応など、MUPの要望に直接基づいています。[7] : 194 

打ち上げ

レゴ マインドストーム NXT のプロモーションは口コミが中心だった。当時同社は財政危機のさなかにあり、大規模なマーケティング キャンペーンを行う資金がなかったためである。[7] : 189 マインドストーム NXT は、2006 年 1 月の 2006 年コンシューマー エレクトロニクス ショーで発表された。同ショーで、レゴ社はベータ テスト フェーズの申し込みを募集した。このフェーズでは、マインドストーム コミュニティ パートナー (MCP) と呼ばれる 100 人のユーザーが発売の数ヶ月前に割引価格で NXT キットを受け取ることになっていた。MCP プログラムの目的は、発売前に製品への支持を構築し、完成間近のキットに関するフィードバックを受け取ることであった。[7] : 196–198  [5] MCP プログラムに参加したファンは、代替モデル、本の草稿の完成版、ブログ投稿などの Web コンテンツなど、発売時にセットの PR に多大な貢献をした。[5] WiredやCNNなどのニュースメディアも、ファンが開発プロセスに参加したことを報じることで、Mindstorms NXTの無料宣伝を行った。[7] : 199  Mindstorms NXTの発売は、放送時間、ウェブコンテンツ、雑誌のページ数で測定すると、同社がこれまで全期間を通じて蓄積したよりも多くの世間の関心を集めた。[5]

レゴマインドストームNXT（製品番号8527）は2006年8月1日に発売されました。[5]初年度に3000万ドル相当のキットが販売されました。[7] : 199 

レゴ マインドストーム NXT 2.0

レゴマインドストーム NXT 2.0は2009年8月5日に発売されました。619個のパーツと4つのセンサー（タッチセンサー2個、カラーセンサーを追加した新しい光センサー、そして超音波距離センサー）が搭載されています。NXT 2.0では浮動小数点演算が採用されていますが、以前のバージョンでは整数演算が採用されていました。[23]キットの価格はおよそ280ドルです。

レゴ マインドストーム EV3

レゴ マインドストーム EV3 のブロック

EV3は、第3世代のマインドストーム製品であり、NXTのさらなる発展型である。[24] [25]このシステムは2013年9月1日にリリースされた。レゴマインドストームEV3には3つのバージョンがある。

  • レゴ マインドストーム EV3 31313

このセットには 601 個の部品が含まれており、3 つのサーボ モーター (大型 2 個、中型 1 個)、3 つのセンサー (タッチ センサー、赤外線センサー、カラー センサー)、EV3 プログラム可能ブロック、およびリモート コントロール (ホーム/リテール モードのみで使用可能な赤外線ビーコン) が含まれています。

  • レゴ マインドストーム エデュケーション EV3 コアセット 45544

このバージョンには 541 個の部品が含まれており、サーボ モーター 3 個 (大型 2 個、中型 1 個)、センサー 4 個 (タッチ センサー 2 個、超音波センサー、カラー センサー、ジャイロ センサー)、および EV3 プログラム可能ブロックが常に含まれています。

  • レゴ マインドストーム エデュケーション EV3 拡張セット 45560

このセットには853個のレゴテクニック要素が含まれています

EV3はスマートデバイスから制御できます。microSDカードから別のオペレーティングシステムを起動できるため、Debianベースのオペレーティングシステムであるev3devを実行できます。

レゴ エデュケーション スパイク プライム

Spike Primeは2019年4月に発表されました。[26] Mindstorms製品ラインの一部ではありませんが、基本セットには3つのモーター（1つは大型、2つは中型）と距離、力、色のセンサー[27] 、 STM32F413マイクロコントローラーに基づくコントローラーブリック[28]、520以上のレゴテクニック要素が含まれています。[29]ハブを含むこれらのモーターとセンサーの大部分は、当時発売予定だったRobot Inventorセットの電気部品として機能することになりました。

レゴ マインドストーム ロボット発明家

レゴ・マインドストーム ロボット・インベンターは2020年6月に発表され[30]、秋に発売されました。2022年10月に発表されたテーマの廃止前に販売された最後のマインドストームセットです。Spike Prime製のミディアムモーター4個、同じくSpike Prime製のセンサー2個（距離センサーと色/光センサー）、6軸ジャイロスコープと加速度センサーを備えたSpike Primeハブ、コントローラーとスマートフォンコントロールのサポートを備えています。また、902個以上のレゴテクニックパーツも含まれています。このセットは2022年に販売終了となりましたが、レゴは2024年までアプリのサポートを約束しています。[31]

プログラミング言語

名前デバイスプログラムの種類言語の種類注記リンク
RCXNXTEV3レンガの上で動くリモコン
アクターラボカスタムフローチャートのような言語
エイダはいエイダnxtOSEKが必要です
Mindstorms への Ada インターフェースエイダ
アプリインベンターはいアプリインベンターLego Mindstorms NXTセンサーとモーターの特別なサポート
ブリックOSはいいいえいいえC、C++Webサイト
チC、C++インタープリタコンパイルせずにC/C++でレゴマインドストームをインタラクティブに制御する
カランC、C++
コーダーZはいはいいいえジャワBlocklyまたはJava（LejOSを使用）で動作します。オンライン3Dシミュレーターも含まれています[32]Webサイト
Cpp4RobotsいいえいいえはいはいC/C++Cpp4Robots は、Microsoft Visual Studio 環境の拡張機能 (プラグイン) です。ネイティブ C/C++ 言語と Microsoft Visual Studio 開発環境での Lego EV3 のプログラミングを可能にします。EV3 ブリックのデフォルトのファームウェアで動作します。Webサイト
ダイアログOS音声制御ロボットのグラフィカルフローチャートDialogOSは音声認識と音声合成をロボット工学と組み合わせ、音声コマンドに反応する会話ロボットの構築を可能にします。
魅惑的なはいNXT-Gと同様のドラッグアンドドロップ関数の線をドラッグするだけでロボットをプログラムできます
EV3ベーシックいいえいいえはいはいはいマイクロソフト スモール ベーシックウェブサイト 2017年9月22日アーカイブWayback Machine
ev3_scratchはいいいえはいScratch（プログラミング言語）コードはブラウザ内で実行され、Bluetooth経由でEV3ロボットにコマンドを中継します。
FLL NXTナビゲーションはいNXT-Gおよび.txtファイルを使用
GNU コンパイラ コレクション(GCC)C、C++、Objective-C、Fortran、Java、Ada、その他
グニクラップいいえいいえはいはいはいJavaScript、Scratch風プログラミングWebサイト
h8300用GNUツールチェーンC、C++、アセンブリ言語（ASM）
HVMはいMindstorms EV3用Java言語開発環境、EclipseベースJava 1.7 で動作。標準の LEGO ファームウェアで動作。microSD カードは不要。EV3 にはワイヤレス Bluetooth ドングルが必要。Webサイト
インタラクティブCCスタイル言語MIT レゴロボットデザインコンテストのために開発された言語
jaraco.nxtはいはいパイソンBluetooth経由でLego NXTブロックを制御するための低レベルインターフェースを提供するPythonモジュール。pygletを使用してXbox 360コントローラーでモーターを制御するコードが含まれています。
ラボビューはいはいはいはいNational Instruments LabVIEW ビジュアルプログラミング言語（Gコード）Mindstorms NXT ソフトウェアの開発に使用されるコア言語であり、EV3 用の言語です。利用可能なアドオン キットを使用すると、プログラムを作成して NXT にダウンロードし、オリジナルの NXT ブロックを作成したり、NXT fantom.dll を使用してUSBまたはBluetooth経由で直接ロボットを制御したりできます。
.NET用 LEGO マインドストーム EV3 APIいいえいいえはいいいえはい.NET、WinJS、C++デスクトップ、Windows Phone、WinRT から使用できる、Lego Mindstorms EV3 ブロック用の.NET API。Bluetooth、 Wi-Fi、または USB 経由で Lego EV3 ブロックに接続し、制御し、センサー データを読み取ることができます。ウェブサイト 2017年9月22日アーカイブWayback Machine
レゴ.NETCILにコンパイルできるものはすべて、 C#で最もよく動作します。コンパイラは含まれておらず、CILをマシンコードに変換します
レゴ::NXTはいいいえはいパールBluetooth経由でレゴNXTブロックのリアルタイムコンピューティング低レベル制御を提供するPerlモジュールのセット
レゴログプロローグNQCプログラムを使用して、Prologコードを実行しているPCから送信されたコマンドを解釈します。
レゴNXTRリモートはいいいえはいObjective-CLEGO NXTブロックを遠隔操作・プログラミングするためのリモートコントロールプログラム。NXT 2.0および1.0、センサー、3つのモーター、自動ステアリング制御、プリロードされたプログラムの実行をサポートします。
レジョスはいはいはいはいはいジャワ上級プログラマー向けのJavaベースのシステムで、ほとんどのセンサーやGPS、音声認識、マッピング技術などを処理できます。Eclipse IDEとの連携、またはコマンドラインからの実行 が可能です。
レスタトC++LinuxのC++プログラムからNXTを直接制御できます
ライブラリC/C++GNU コンパイラ コレクション(GCC)用ライブラリ
ロジクール SDKVisual Basic、Visual C++MindStorms SDKのspirit.ocxなどのRCXコントロールライブラリと組み合わせて、レゴカムを活用できます。
Microsoft ビジュアル プログラミング言語 (VPL)はいいいえはい.NETベースのグラフィカル フローチャートMicrosoft Robotics Studioでは、ネイティブNXTプログラムmsrsを使用して、Bluetooth経由でコンピュータ上の制御プログラムとの間でメッセージを送受信します。
マインドストーム SDKVisual Basic、Visual C++、MindScript、LASMMS Office にはマクロを作成するための VB の縮小版が付属しているため、VB 機能を使用するために VB は必要ありません。
モノブリックはいはいはいC#.NET 4.5。SD カードから実行されるファームウェア。Webサイト
NQCはいはいC言語に似たNQC
NXT++C++Visual Studio、Windows 内の任意の C++ プログラムから NXT を直接制御できます。
NXT_PythonはいいいえはいパイソンPython言語を使用してレゴNXTロボットを制御するパッケージ。USBまたはBluetooth経由で通信できます。
NXT-PythonはいいいえはいパイソンNXT_Pythonをベースに、高度な機能が追加され、約30個のセンサーをサポートし、複数のブリック接続バックエンドを備えています。Windows、Linux、Macで動作します。
NXTGCCアセンブリ、C、 makefile、Eclipseなど。Lego Mindstorms NXT ファームウェアをプログラミングするための最初の GCC ツールチェーン。
nxtOSEKC、C++
OCaml -マインドストームOCamlBluetooth および USB インターフェイスを介して OCaml を使用して Lego NXT ロボットを制御するモジュール。
オンスクリーンRCX上で直接プログラムできるカスタム言語
pbForthはいフォース製造中止
pbLuaはいMindstorms NXTのLua言語のテキストベースのAPIpBLua: ... は、実行時要件が最小限のポータブル C で記述されており、NXT 上でオンザフライでコンパイルできます。小さく、読みやすく、書きやすい言語です。オンラインおよびデッドツリー形式で広範なドキュメントが用意されており、非常にフレンドリーなニュースグループがあります。Webサイト
PBrickDevフローチャートベースの言語PBrickDevデータログやサブルーチン、マルチスレッドなど、RIS言語よりも多くの機能を備えています。
プロボットVisual Basic/spirit.ocxベースの言語の一種ワークステーションと常に接触するロボット向けに設計
処理はいJava（簡略化されたCスタイルでプログラム）Processingは、画像、アニメーション、インタラクションをプログラミングするためのオープンソース言語および環境です。学生、アーティスト、デザイナー、研究者、そして趣味の人々が、学習、プロトタイピング、そして制作に利用しています。Jorge Cardoso氏が開発したNXTComm Processingライブラリは、ProcessingでNXTを制御することができます。
クワイトCCGNU コンパイラ コレクションで使用するライブラリ。Windows 版 GCC に付属。
RCXコードはいRCXコード、カスタムフローチャートベースの言語おもちゃ屋で販売されているマインドストームの消費者向けバージョンに含まれる
ロボラボはいLabVIEWベースのフローチャート言語これは、MindStormsを使用する学校向けに提供されるプログラミング環境で、Lego Camをサポートしています。プログラミング構造は、フローチャート設計の構造をほぼアイコンごとにシミュレートしています。そのため、フローチャート設計をRobolabのアイコンに変換するのに非常に役立ちます。
ロボマインドアラビア語からウクライナ語まで利用可能なシンプルな教育用スクリプト言語。RoboMind学習環境は、仮想ロボット環境用のスクリプトを迅速に開発・テストすることを可能にします。作成したスクリプトは、LEGO Mindstorms NXTロボットに直接転送できます。標準ファームウェアで動作します。
ロボレルムIRobot Roomba、NXT、RCX、VEX、その他多くの人気のロボットセットで動作するマルチプラットフォーム言語です。また、ウェブカメラを使用してビデオを処理することもできます。これにより、特定の色をフィルタリングしたり、特定の色の領域にロックオンしたり、ロボットまたはコンピューターからの変数を表示したりできるため、ロボットに優れた視覚を提供します。ソフトウェアはキーボード、ジョイスティック、マウスで動作します。
ロボットJavaScriptいいえはいはいはいJavaScriptEV3ロボット用のJavaScriptコードをコンパイルするコンパイラ。構文のハイライト表示、コード共有、100以上のサンプルプログラム、詳細なコンパイラメッセージなどが含まれています。オブジェクト指向言語。無料。Webサイト
ロボテックはいはいはいはいC言語ベースの言語を使用して、Lego NXT 、VEX、RCX、Arduinoロボットをプログラムおよび制御するために使用される学生向けの統合開発環境。ROBOTCは、C言語をベースにしたテキストベースの言語です。組み込みのデバッガツール、コードテンプレート、数学/三角関数演算（sin、cos、tan、asin、acosなど）、インターフェースに組み込まれたユーザーフレンドリーなオートコンプリート機能、サンプルプログラムなどが含まれています。特に注目すべきはデバッグツールです。優れたデバッグツールは非常に重要です。Mindstormsプラットフォームをサポートするロボットプログラミング言語の中で、RobotCのデバッグ環境は注目に値しますが、無料ではありません。
ロボティクス.NXTはいはいハスケルBluetooth 経由の Haskell インターフェース。直接コマンド、メッセージ、多くのセンサー（非公式）をサポートし、リモートで実行されるプログラム（基本的な NXC コードを含む）を介した NXT ブリックのシンプルなメッセージベースの制御もサポートします。
ロボットオペレーティングシステム（ROS）ロボットを書くためのLinuxベースのライブラリ。スタックはNXTとのインターフェースを提供する。nxt
ルビーnxtはいはいルビーBluetooth経由でNXTへの低レベルアクセスといくつかの予備的な高レベル機能を提供します
RWTH – マインドストーム NXT ツールボックスはいはいMATLABBluetoothまたはUSB経由でMATLABからNXTを制御するためのインターフェース。オープンソース
Simulink (LEGO Mindstorms NXT サポート)はいシミュリンクNXT用のワンクリックの迅速なアプリケーション開発（RAD）ツールを提供します。CコードはグラフィカルなSimulinkモデルから自動的に生成され、コードはNXTに展開されてダウンロードされ、そこから実行できます。Mathworksは、NXTが使用するさまざまなセンサーとアクチュエーターを表すグラフィカルブロックの配列を提供します。
スクエアレゴきしむ
スウィフト、ロボタリーはいはい迅速RobotaryはSwift言語を使用するMac用ロボットスタジオですウェブサイト 2016年9月13日アーカイブWayback Machine
TclRCXはいTcl
テラピンのロゴロゴ
タイニーソアー舞い上がるRCX ブリック上で実行される Soar 人工知能アーキテクチャの実装。Soar は、ルールベースのフレームワークで行動、計画、学習を組み込んでいます。
タイニーVMはいジャワLejos言語の前身。LEGO Mindstorms RCXマイクロコントローラ用の オープンソースJavaベースの代替ファームウェア。
トランスプレタクターオッカム
タックスマインズ(Linux) 様々なディストリビューションに対応したGUI、QtベースのオープンソースIDE。多数のボットをサポート。RCX、NXT、Asuroが定義済みです。XMLベースの設定ファイルを使えば、ほぼあらゆる種類のボット（またはマイクロコントローラー）を追加できます。独自の装備も同様の方法で追加できます。
Gostai によるURBI （レゴ マインドストーム NXT用）URBI、C++、Java、Matlabコンポーネントアーキテクチャと多くのプログラミング言語へのオープンソースインターフェースを備えた、使いやすい並列・イベント駆動型スクリプト言語です。音声認識／合成、顔認識／検出、同時位置推定とマッピングなどの 機能も備えています。
ビジョンコマンドはいRCXコードレゴカムで使用する公式言語。色、動き、光の点滅でロボットを制御できます。
XSLisp

教育での使用

サマーキャンプの一環として、Mindstorms EV3 ロボットが First Lego League (FLL) コースを移動するために使用されます。

マインドストームキットは、もともとレゴとMITメディアラボラトリーとの提携を通じて、教育ツールとしても販売され、使用されています。[33] [34]製品の教育バージョンは、Mindstorms for SchoolsまたはMindstorms Educationと呼ばれ、後のバージョンには、タフツ大学でNational Instruments LabVIEWをエンジンとして使用して開発されたROBOLAB GUIベースのプログラミングソフトウェアが付属しています。 [35]

競技での使用

ファーストレゴリーグ（FLL）のポスター発表

レゴマインドストームは、子供向けのロボット競技会のプラットフォームとして利用されており、最も有名なのはFIRSTレゴリーグ（FLL）ですが、ワールドロボットオリンピックやロボカップジュニアでも利用されています[36]。

FIRST レゴリーグチャレンジ（FIRST レゴリーグとして設立）は、レゴマインドストーム製品を使用したロボット競技会です。[a] 1998年のレゴマインドストーム発売と同時に設立され、現在も続いています。FIRSTとレゴグループの共同事業であり、 FIRST ロボティクスコンペティションよりも低い年齢層を対象としています。[3] FLLチームは、 9歳から14歳までの子供と大人のコーチで構成されています。

参照

注記

  1. ^ レゴ・エデュケーションのSPIKEセットも使用できます。SPIKEは、2022年にマインドストームブランドが廃止された後、レゴが販売する唯一のロボットキットブランドです。ただし、レゴ・マインドストームのどの世代でもFLLで使用できます。[37]

参考文献

  1. ^ 「レゴは2022年にマインドストームを廃止します」Brick Fanatics . 2022年10月26日. 2022年10月26日閲覧。
  2. ^ abc ハイゼルダール、アレ (2022 年 11 月 16 日)。 「トーモド・アスキルドセン: LEGO の AFOL 擁護者との最後のチャット」。ブリックナー.com。レンガオタク。2023 年11 月 5 日に取得。
  3. ^ abcdef Oliver, David; Roos, Johnathan (2003). 「予期せぬ事態への対処：レゴ・マインドストームチームにおける重大なインシデント」. Human Relations . 56 (9): 1057– 1082. doi :10.1177/0018726703569002. S2CID  145417935. 2021年1月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年3月26日閲覧。
  4. ^ abcdefg 「Going for Gold: The Story of the Golden RCX and NXT」Bricknerd.com 2021年9月9日. 2023年10月23日閲覧。
  5. ^ abcdefg Beland, Cristopher (2000年12月15日). レゴ・マインドストーム：エンジニアリング（R）革命の構造（会議論文）. Docket 6.399J Structure of Engineering Revolutions. 2021年1月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年3月25日閲覧。
  6. ^ abcdefghijkl ロバートソン、デイビッド (2013). 『ブリック・バイ・ブリック：レゴはいかにしてイノベーションのルールを書き換え、世界の玩具業界を制覇したのか』 米国：クラウン・パブリッシング. pp.  184– 185. ISBN 9780307951618. 2020年11月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年1月27日閲覧。
  7. ^ abcd Askildsen, Tormod (2018年12月4日). 「レゴ・マインドストームの考察 – 1998年1月の発表前に何が起こったか」. lan.Lego.com . レゴ・グループ. 2019年3月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年3月26日閲覧。
  8. ^ 「マインドストームとその先へ：魔法のマシン構築キットの進化」（PDF） MITメディアラボ。2017年8月22日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2017年12月15日閲覧。
  9. ^ Hocker, Matt (2020年2月3日). 「レゴ教育の歴史 第3部：物質をめぐるマインドストーム [特集]」. The Brothers Brick . 2021年8月15日閲覧。
  10. ^ 「小売業者、レゴ・マインドストーム・ロボティクス発明システムに対する圧倒的な消費者需要に備える」（プレスリリース）コネチカット州エンフィールド：レゴ・グループ。1998年8月26日。1998年12月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年7月3日閲覧。
    「レゴ マインドストームは本日、最初のユニットが 9 月の第 1 週に届く予定であると発表しました。」
  11. ^ 初回生産セットの正確な数は情報源によって異なります。
  12. ^ 「3804: Robotics Invention System V2.0」Brickset.com nd . 2023年10月23日閲覧。
  13. ^ 「3804: Robotics Invention System V2.0」Brickset.com nd . 2023年10月23日閲覧。
  14. ^ Kekoa Proudfoot (1999). 「RCX内部構造」. mralligator.com . 2018年11月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年12月14日閲覧。
  15. ^ “DSC03489.jpg”. flickr.com . 2008年11月20日. 2016年11月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年4月4日閲覧。
  16. ^ 「Peeron Lego Inventories - Lego Product 884: Electric Mindstorms RCX - Complete Assembly (Years: 1998-2003)」. peeron.com . Peeron Lego Inventories . 2021年10月10日閲覧。
  17. ^ 「レゴRCXプレゼンテーション - クラーク・ウッド - ブリックコン2013」。cementhorizo ​​n.com . ブリックコン. 2021年10月10日閲覧。
  18. ^ 「FIRST LEGOリーグ プログラミングとデザイン提案 - Power」. boardsailor.com . ロスアルトス・ロボティクス・コミュニティ. 2021年10月10日閲覧。
  19. ^ 「レゴ・マインドストームの内部構造」crynwr.com . Crynwrソフトウェア. 2021年10月10日閲覧。
  20. ^ “Robotics Discovery Set: Info for Hackers”. 2001年2月10日. オリジナルの2001年2月10日時点のアーカイブ。
  21. ^ 「What's NXT? Lego Group Unveils Lego Mindstorms NXT Robotics Toolset at Consumer Electronics Show」プレスリリース。ラスベガス：Lego Company。1986年1月4日。2009年7月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年12月3日閲覧。
  22. ^ “Lego Robotics FAQ”. 2009年. 2010年8月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年3月2日閲覧。
  23. ^ “EV3-Overview”. 2013年6月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  24. ^ Crook, Jordan (2013年1月7日). 「レゴ・マインドストームEV3：より良く、より速く、より強いロボットプログラミング世代」. TechCrunch . 2017年10月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年5月22日閲覧。
  25. ^ 「教室向けの新しい実践的学習アプローチ、本日発表」www.lego.com 2019年9月11日。2020年8月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年1月8日閲覧。
  26. ^ “Lego Education SPIKE Prime Set 45678 | Lego Education | Buy online at the Official Lego Shop US”. www.lego.com . 2020年12月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年1月8日閲覧。
  27. ^ “gpdaniels/spike-prime”. 2021年1月25日. 2020年12月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年1月8日閲覧– GitHub経由。
  28. ^ ポーター、ジョン (2020年6月15日). 「レゴの新しいマインドストームキットで、子供たちは歩き、話すロボットを自分で作れる」The Verge . 2021年9月7日閲覧。
  29. ^ “New LEGO Mindstorms Robot Inventor lets creators build and bring to life everything they can imagine”. www.lego.com . 2020年6月15日. 2021年1月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年1月8日閲覧。
  30. ^ 「LEGO Mindstorms は販売終了へ」。2022年10月26日。
  31. ^ 「CoderZ：Mindstormsロボティクス向けオンライン学習環境」www.thenxtstep.com . 2017年6月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年5月30日閲覧。
  32. ^ 「MITプログラマブル・ブリック」.認識論・学習グループ. マサチューセッツ工科大学. 1998年2月13日. 2005年10月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年10月1日閲覧。
  33. ^ 「Programmable Bricks」.プロジェクト. MITメディアラボ. 2013年10月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年12月3日閲覧。
  34. ^ Erwin, Ben; Cyr, Martha; Rogers, Chris (2000). 「Lego Engineer and RoboLab: Teaching Engineering with LabVIEW from Kindergarten to Graduate School」(PDF) . International Journal of Engineering Education . 16 (3): 181– 192. 2013年9月23日アーカイブ(PDF) . 2013年10月1日閲覧.過去6年間、タフツ大学の教員は、LabVIEWとレゴデータ集録システムを組み合わせた2つの異なるソフトウェアパッケージを開発してきました。これらのパッケージにより、5歳から50歳までの生徒にレゴブロックとLabVIEWの両方を使って工学を教えることができます。ハードウェアとソフトウェアの汎用性により、ロボットやリモートセンシングデバイスからキネティックスカルプチャーまで、生徒が製作・プログラミングできるものは多岐にわたります。生徒はプロジェクトを設計・製作する中で、プロジェクトの最適化に必要な数学と科学を学ぶ意欲を高めます。大学生と幼稚園児の両方がこの動機に反応します。本論文では、これらのプロジェクトを補完し、自動化とアニメーションを可能にするソフトウェアをどのように設計したかを説明します。このソフトウェアはLabVIEWを使用しており、その機能を幼稚園児とレゴブロックにまで拡張しています。最後に、小学校の理科、新入生の工学、計測、実験の指導にLabVIEWとレゴデータ集録をどのように活用したか、そして大学の4年生と大学院生がハードウェアとソフトウェアの両方を使用して、さまざまなデータ集録の問題をどのように解決したかを紹介します。
  35. ^ Lund, Henrik Hautop; Pagliarini, Luigi. 「RoboCup Jr. with LEGO Mindstorms」(PDF) . Proceedings of International Conference on Robotics and Automation (ICRA2000)、ニュージャージー州: IEEE Press、2000年。 2013年7月9日閲覧。
  36. ^ 「テクニカルリソース」. FIRST Inspires . FIRST. 2015年10月19日. 2023年11月5日閲覧。

さらに読む

  • バグナル、ブライアン著『Maximum Lego NXT：Java Brainsによるロボット構築』Variant Press、2007年、ISBN 0-9738649-1-5。
  • バグナル、ブライアン. Core LEGO Mindstorms . Prentice-Hall PTR. 2002. ISBN 0-13-009364-5。
  • バウム、デイブ著『レゴ・マインドストーム決定版ガイド』第2版、Apress社、2002年、ISBN 1-59059-063-5。
  • アーウィン、ベンジャミン著『レゴ・マインドストームを使ったクリエイティブ・プロジェクト』（書籍とCD-ROM）アディソン・ウェスレー社、2001年、ISBN 0-201-70895-7。
  • フェラーリ他著『レゴ・マインドストームでロボットを作る：マインドストームマニアのための究極のツール』Syngress、2001年、ISBN 1-928994-67-9。
  • Gindling, J.、A. Ioannidou、J. Loh、O. Lokkebo、および A. Repenning.、「Legosheets: Lego Programmable Brick のルールベースのプログラミング、シミュレーション、および操作環境」、Proceeding of Visual Languages、ダルムシュタット、ドイツ、IEEE Computer Society Press、1995 年、pp. 172–179。
  • ブレニャ・モラル、フアン・アントニオ。LeJOS プログラムを段階的に開発します。
ウィキメディア コモンズには、レゴ マインドストームに関連するメディアがあります。
  • 公式サイト
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