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| 開発者 | マルクス・ノガ |
|---|---|
| OSファミリー | 組み込みオペレーティングシステム |
| 作業状態 | 現在 |
| ソースモデル | オープンソース |
| プラットフォーム | レゴ マインドストーム RCX コントローラー |
| 公式サイト | 出典: |
BrickOSは、 Markus NogaがLego Mindstorms Robotic Invention Systemの代替ソフトウェア環境として動作するファームウェアとして作成したオープンソースのオペレーティングシステムです。[1] BrickOSは、Lego Mindstormsロボット用に作成された最初のオープンソースソフトウェアです。C、C++、Javaプログラミング言語を使用した開発が可能です。プログラムはg++およびJackコンパイラを使用してクロスコンパイルされ、ツールチェーンはMindstormsデバイスで使用されるHitachi H8アーキテクチャを対象としています。
特徴
BrickOSは、レゴマインドストームの以前のオペレーティングシステム（LegOSとも呼ばれる）の代替としてLinuxを使用して設計および開発されました。WindowsシステムとほとんどのUnixに実装できます。これにより、LegOSよりもはるかに優れた、より柔軟で高性能なシステムが可能になります。 [2]現在のバージョンのシステムの主な機能は次のとおりです。[2]
- プログラムとモジュールの動的ロードをサポートするアプリケーションプログラミングインターフェース
- プリエンプティブマルチタスク
- 6 MHzネイティブモード速度
- すべての RCX システム (センサー、モーター、サウンドなど) 用のドライバー
- 32k RAMへのアクセス
- 完全な赤外線パケットネットワーク、USBポートを介してパソコンと通信するユーザー向け
- 動的メモリ管理
- プログラミング言語: C、C++、または Java
- POSIXセマフォの組み込みサポート
LegOS は解釈されたバイトコードを使用するのに対し、BrickOS プログラムはネイティブマシン コードにコンパイルされるため、はるかに高速に実行されます。
BrickOSは出力の制御に柔軟性があり、例えばモーター速度の255の値を変更できます。[3]もう1つの特徴は、brickOSにLegOSネットワークプロトコル（LNP）が含まれており、複数のドライバーが通信できることです。このプロトコルは、受信領域内のすべてのRCXコンポーネントにメッセージをブロードキャストします。コマンドにレイヤーを追加することで、メッセージは受信者をフィルタリングして、アドレス指定されたRCXに到達できます。
BrickOS は、C または C++ プログラミング言語を使用して、センサーやモーターなどの提供されている RCX ドライバーをユーザーが自由に実装できる開発環境を提供します。これは、ユーザーのデバッグ プロセスを容易にする仮想マシンを作成するためのグラフィカル インターフェイスを提供する、自由シミュレーター LegoSim および Emmulegos と一緒に使用できます。
システムの成功は、それを構築したコミュニティによって成り立っています。システム ライブラリとリソースは、プログラミング コミュニティからの新しい機能やソリューションを使用していつでも自由に変更および更新できるため、システムはメーカーが提供する限られたツールから切り離されます。インターネットの助けにより、ソリューションは誰でも利用できるようになります。
応用
ロボット工学
ロボットの実装は、現在の産業界では重要な資産となっています。ロボット工学では、brickOS のような自由ソフトウェア (またはオープンソースソフトウェア) は、ロボットを開発するための伝統的なツールと見なされています。[4]一般に、ロボットの潜在的な用途は広大です。たとえば、多くの企業は、製品の製造や保管の管理のために工場での人間の労働を置き換えるためにロボットを導入することを決定しました。これらのアプリケーションの本質は、業界がロボット工学のさらなる研究に投資する動機となっています。ロボット研究におけるオープンソースソフトウェアの実践は、Robocup コンテストの形成に影響を与えました。Robocup と呼ばれる組織は、ロボット工学の問題解決、教育イニシアチブ、研究のための国際的な遊び場を作成しました。参加者はコードを共有し、それを利用して問題を解決することができます。競争的な環境により、問題に対する複数の異なる取り組みが可能になり、単一の問題に対する代替ソリューションが効果的に作成されます。これらのソリューションは、リソースを改善するためにコミュニティに公開できます。
教育
BrickOS は、ロボットへのセンサーとモーターの実装を教える教育ツールを作成するための、レゴと MIT の共同プロジェクトでした。このオペレーティング システムの開発環境は、ブラジルのアマゾナス連邦大学 (UFA) などのいくつかの大学のコースで採用されており、卒業生がキャリアの初期段階で C および C++ のクロスコンパイル ツールのプログラミングに触れるためのプラットフォームとして使用されています。レゴ マインドストーム キットの機械装置はシンプルなので、ロボットの概念を理解し、創造的かつ論理的な思考を養うことができます。ロボット学習のメリットについては、目標に向けた計画能力と仲間同士のコラボレーション能力が向上するという実証的な評価があります。
参照
参考文献
- ^ 「brickOS™ホームページへようこそ！」。2024年1月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2024年1月23日閲覧。
- ^ ab Delman, Amy; Goetz, Lawrence; Langsam, Yedidyah; Raphan, Theodore. 「CS1コースでロボットとオープンソースソフトウェアを使用してC/C++を教えるシステムの開発」。ResearchGate 。 2024年1月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2024年1月23日閲覧。
- ^ Dasa Harish Babu、Vishnu、Boyuka、David。「LEGO Mindstorms RCXを使用したオブジェクト輸送システム」（PDF） 。 2024年1月23日閲覧。
- ^ バレラ、パブロ;ロブレス、グレゴリオ。カーニャス広場、ホセ・マリア;マルティン、フランシスコ。マテラン、ビセンテ。 「ロボット工学分野におけるリブレソフトウェアのツールと手法の影響」。リサーチゲート。 2024-01-23 のオリジナルからアーカイブされました。2024 年 1 月 23 日に取得。
外部リンク
- 公式サイト