Lego Mindstorms

Lego Mindstorms (eigene Schreibweise LEGO Mindstorms) ist eine Produktserie des dänischen Spielwarenherstellers Lego. Kernstück der Produktserie ist ein programmierbarer Legostein (RCX = Robotic Command Explorer oder NXT oder EV3) sowie Elektromotoren, Sensoren und Lego-Technic-Teile (Zahnräder, Achsen, Lochbalken, Pneumatik-Teile usw.), um Roboter und andere autonome und interaktive Systeme zu konstruieren und zu programmieren. Eine Ergänzung zu Mindstorms stellen die Lego Spybotics dar, die einen programmierbaren Legostein mit zwei Motoren und Sensoren besitzen. Die Vorläufer der Mindstorms-Serie waren die Cybermaster und Technic-Control-Center-Sets.

2022 gab Lego bekannt, Lego Mindstorms zum Ende des Jahres nach 24 Jahren einstellen zu wollen.<ref>Vorlage:Heise online</ref> Unter der Linie LEGO Education läuft das technisch identische System Lego Spike (Prime) weiter.

Marketingkanal: Integration in den Schulunterricht

Obwohl das Produkt ein technisches Spielzeug ist, kann es ebenso (wie von Lego und dem MIT ursprünglich auch als Marketingkanal geplant) als Lehrmittel eingesetzt werden.<ref>{{#if:2014-11-09|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:https://web.archive.org/web/20141109232510/http://roberta-home.de/de/konzept%7C{{#if:Roberta – Lernen mit Robotern|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://web.archive.org/web/20141109232510/http://roberta-home.de/de/konzept}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Roberta – Lernen mit Robotern}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.roberta-home.de/de/konzept%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C1}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Roberta – Lernen mit Robotern}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.roberta-home.de/de/konzept}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Roberta – Lernen mit Robotern}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:1iais.fraunhofer.dehttps://web.archive.org/web/20141109232510/http://roberta-home.de/de/konzept{{#if: 2014-11-14 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}

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Systeme

Datei:LegoMindstormsRCX.jpg

Der RCX (Version 1.0)

Datei:RCX2.0.JPG

Der RCX (Version 2.0) auf einem teilweise zerlegten Standardroboter

Mindstorms Robotics Invention System (RIS) 1.0 bis 2.0

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Die Mindstorms-Versionen RIS 1.0, 1.5 und 2.0 unterscheiden sich hardwareseitig nur wenig: In Version 1.0 hat die RCX-Einheit eine Buchse für externe Stromversorgung, die in den späteren Versionen eingespart wurde; mit Version 2.0 wurde der Infrarot-Sender („Tower“), der an den Computer angeschlossen wird, von serieller Schnittstelle auf USB-Anschluss umgestellt. Auch die Software der älteren Versionen kann durch ein Update auf den neusten Stand aktualisiert werden.

Mindstorms NXT

Datei:Lego nxt menü.jpg

Lego NXT-Hauptbaustein

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Anfang 2006 präsentierte Lego auf der Consumer Electronics Show ein neues Mindstorms-System namens NXT. Zwischenzeitlich ist die Version NXT 2.0 erschienen.

Mindstorms EV3

Datei:Lego-mindstorms-ev3.jpg

Brick des Lego Mindstorms EV3

Am 7. Januar 2013 präsentierte Lego auf der Consumer Electronics Show ein neues Mindstorms-System namens EV3, die erste offizielle Ankündigung erfolgte am 4. Januar 2013.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20131003031934

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  }}</ref>

EV3 ist eine Weiterentwicklung (Evolution) des Lego-Mindstorms-NXT-Systems.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20140512222721

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       }}
  }}</ref>

Der EV3 ist seit September 2013 erhältlich<ref>dienxteebene.blogspot.de</ref> und wurde 2020 als bald auslaufendes Modell gekennzeichnet. Ein echter Nachfolger für das EV3-Modell wurde noch nicht vorgestellt.

Das EV3-Set sollte zu den NXT-Komponenten kompatibel sein: Grundsätzlich ist die neue EV3-Software mit dem NXT-Stein kompatibel, allerdings gibt es ein paar Einschränkungen.<ref>https://robotsquare.com/2013/07/16/ev3-nxt-compatibility/</ref>

Die Neuerungen sind:<ref>Vorlage:Heise online</ref>

neuer Brick:
- ARM 9 Prozessor
- 16 MB Flash-Speicher
- mit einer SD-Karte erweiterbar (Micro-SD bis 16 GB)
- 64 MB Arbeitsspeicher
- ein auf Linux basierendes Betriebssystem
- Unterstützung eines USB-Host-Mode und Anschluss von WLAN-Dongles
- Bluetooth 2.1
- eine größere Matrixanzeige (178 × 128 Pixel)
- mehr Tasten (4 Richtungs-, 1 Auswahltaste, 6. Taste)
- Anschlussbuchsen für 4 Sensoren und 4 Motoren (NXT: 3 Motoren)
IR-Beacon für das Zusammenspiel mit dem Infrarot-Sensor

Es werden zwei Startpakete, das Mindstorms EV3 Education Core (45544) und das Mindstorms EV3 Home Edition (31313) des EV3-Systems, angeboten. Die Home Edition enthält keine Datenträger, sondern entsprechende Software ist über Legos Website herunterzuladen. Beigelegt wird eine gedruckte Bauanleitung für nur ein Modell. Weitere Bauanleitungen und Programmierungen sind über Legos Website herunterzuladen.

Mindstorms 51515 Robot Inventor

Im Juni 2020 stellte Lego das neue „Lego Mindstorms Robot Inventor“ (Nummer 51515) der Öffentlichkeit vor.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20200614163548

      | {{#ifeq: 20200614163548 | *
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    | c|{{{webciteID}}}}} {{#if: Jetro de Château: The new MINDSTORMS is here! in: HispaBrick Magazine, 12. Juni 2020 | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Jetro de Château: The new MINDSTORMS is here! in: HispaBrick Magazine, 12. Juni 2020}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|https://www.hispabrickmagazine.com/content/2020/06/12/the-new-mindstorms-is-here/}} }} (Memento{{#if: {{#if:  | {{{archiv-bot}}} |  }} |  des Vorlage:Referrer}} vom {{#time: j. F Y|{{{webciteID}}}}} auf WebCite{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
  }}
          | {{#if: 
              | Vorlage:Webarchiv/Today
              | {{#if:
                      | Vorlage:Webarchiv/Generisch
                      | {{#if: Jetro de Château: The new MINDSTORMS is here! in: HispaBrick Magazine, 12. Juni 2020 | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Jetro de Château: The new MINDSTORMS is here! in: HispaBrick Magazine, 12. Juni 2020}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|https://www.hispabrickmagazine.com/content/2020/06/12/the-new-mindstorms-is-here/}} }}  
                 }}}}}}}}{{#if:
    | Vorlage:Webarchiv/archiv-bot
  }}{{#invoke:TemplatePar|check
     |all      = url=
     |opt      = text= wayback= webciteID= archive-is= archive-today= archiv-url= archiv-datum= ()= archiv-bot= format= original=
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     |template = Vorlage:Webarchiv
     |format   = *
     |preview  = 1
  }}{{#ifexpr: {{#if:20200614163548|1|0}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}} <> 1
    | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Genau einer der Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive-today', 'archive-is' oder 'archiv-url' muss angegeben werden.|1}}
  }}{{#if: 
    | {{#switch: {{#invoke:Webarchiv|getdomain|{{{archiv-url}}}}}
        | web.archive.org = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von Internet Archive erkannt, bitte Parameter 'wayback' benutzen.|1}} 
        | webcitation.org = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von WebCite erkannt, bitte Parameter 'webciteID' benutzen.|1}} 
        | archive.today |archive.is |archive.ph |archive.fo |archive.li |archive.md |archive.vn = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von archive.today erkannt, bitte Parameter 'archive-today' benutzen.|1}}
      }}{{#if: 
         | {{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}
             | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Wert des Parameter 'archiv-datum' ist ungültig oder hat ein ungültiges Format.|1}}
          |  }} 
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Pflichtparameter 'archiv-datum' wurde nicht angegeben.|1}}
      }}
    | {{#if: 
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Parameter 'archiv-datum' ist nur in Verbindung mit 'archiv-url' angebbar.|1}}
      }}
  }}{{#if:{{#invoke:URLutil|isHostPathResource|https://www.hispabrickmagazine.com/content/2020/06/12/the-new-mindstorms-is-here/}}
    || {{#if:  || }} URL/Pfad ungültig.
  }}{{#if: Jetro de Château: The new MINDSTORMS is here! in: HispaBrick Magazine, 12. Juni 2020
    | {{#if: {{#invoke:WLink|isBracketedLink|Jetro de Château: The new MINDSTORMS is here! in: HispaBrick Magazine, 12. Juni 2020}}
        | {{#if:  || }} Linktext ungültig.
      }}
    | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Linktext_fehlt Linktext fehlt.
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              | abendblatt.de | daserste.ndr.de | inarchive.com | webcitation.org = 
              | #default = {{#if:  || }}{{#if: 1 |Vorlage:Webarchiv/Wartung/URL}}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Archiv-URL im Parameter 'url' anstatt URL der Originalquelle. Entferne den vor der Original-URL stehenden Mementobestandteil und setze den Archivierungszeitstempel in den Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive.today' oder 'archive-is' ein, sofern nicht bereits befüllt.|1}}
            }} 
       }}
  }}, abgerufen am 14. Juni 2020.</ref> Hub (Hub No. 13, Nummer 67718), Motoren und Sensoren sind baugleich mit SPIKE Prime (Großer Hub, Nummer 45601) von LEGO Education. Der Hub kann mit einer an Scratch 3 angelehnten Programmiersprache oder MicroPython programmiert werden.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:Nathan|Nathan: }}{{#if:|{{#if:Review: 51515 - Mindstorms Robot Inventor|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Review: 51515 - Mindstorms Robot Inventor}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://rebrickable.com/blog/315/review-51515-mindstorms-robot-inventor/%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Review: 51515 - Mindstorms Robot Inventor}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://rebrickable.com/blog/315/review-51515-mindstorms-robot-inventor/}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Review: 51515 - Mindstorms Robot Inventor}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:Rebrickable2020-10-25{{#if: 2020-12-05 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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              | )}}}}}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}}}{{#if:https://rebrickable.com/blog/315/review-51515-mindstorms-robot-inventor/%7C{{#if:{{#invoke:URLutil%7CisResourceURL%7C1=https://rebrickable.com/blog/315/review-51515-mindstorms-robot-inventor/}}%7C%7C URL ungültig}}}}{{#if:Review: 51515 - Mindstorms Robot Inventor|{{#if:{{#invoke:WLink|isValidLinktext|1=Review: 51515 - Mindstorms Robot Inventor|lines=0}}|| Linktext ungültig}}}}{{#if: Rebrickable| In: {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Rebrickable}}}}{{#if: | {{{hrsg}}}{{#if: 2020-10-25|,|{{#if: 2020-12-05 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|;|,}}}}}}}}{{#if: 2020-10-25| {{#if:{{#invoke:DateTime|format|2020-10-25|noerror=1}}
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Vergleich der Systeme

	RCX	NXT	EV3	Robot Inventor (Hub No. 13)
Veröffentlichung	1998	Juli 2006	September 2013	Juni 2020
Display	Monochromes Segment-LCD	Monochromes LCD, 100×64 Pixel	Monochromes LCD, 178×128 Pixel	LED-Matrix 5×5 Pixel
Prozessor	Hitachi H8/300 16 MHz	Atmel AT91SAM7S256 (ARM7TDMI core) 48 MHz	TI Sitara AM1808 (ARM926EJ-S core) 300 MHz	ST STM32F413xG (ARM Cortex-M4 CPU) 100 MHz
Speicher	32 kB RAM 16 kB Flash	64 kB RAM 256 kB Flash	64 MB RAM 16 MB Flash microSDHC Slot	32 MB RAM 320 kB SRAM 1 MB Flash
Anzahl der Eingänge	3	4	4	6<templatestyles src="FN/styles.css" /> <{{#ifeq: \| 0 \| span \| sup}} class="fussnoten-marke" data-annotationpair-m="{{#invoke:URLutil\|anchorencode\|1=b\|2=1}}">{{#invoke:TemplUtl\|nowiki1\|b}}</{{#ifeq: \| 0 \| span \| sup}}>{{#switch:0\|10\|11=\|#default={{#invoke:TemplatePar\|match	1=1=+	2=SUP=n	3=gruppe=*	template=Vorlage:FN	cat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Fußnoten }}{{#switch: ERROR	{{#switch: Vorlage:Str match \|[\|] = ERROR \|(Direkteingabe der Klammern)}}	{{#switch: Vorlage:Str match \|91\|93 = ERROR \|(HTML-Entität dezimal)}}	{{#switch: Vorlage:Str match \|5b\|5d = ERROR \|(HTML-Entität hexadezimal)}}	{{#switch: Vorlage:Str match \|lbrack\|rbrack = ERROR \|(benannte HTML-Entität)}} =Vorlage:FN, Fehler in Parameter 1: Keine eckigen Klammern verwenden, das führt sonst zu Verwechslungen mit dem offiziellen MediaWiki-Belegsystem. }}}}
Anzahl der Ausgänge	3	3	4
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WLAN	✘	✘	Datei:Gold check mark.svg<templatestyles src="FN/styles.css" /> <{{#ifeq: \| 0 \| span \| sup}} class="fussnoten-marke" data-annotationpair-m="{{#invoke:URLutil\|anchorencode\|1=a\|2=1}}">{{#invoke:TemplUtl\|nowiki1\|a}}</{{#ifeq: \| 0 \| span \| sup}}>{{#switch:0\|10\|11=\|#default={{#invoke:TemplatePar\|match	1=1=+	2=SUP=n	3=gruppe=*	template=Vorlage:FN	cat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Fußnoten }}{{#switch: ERROR	{{#switch: Vorlage:Str match \|[\|] = ERROR \|(Direkteingabe der Klammern)}}	{{#switch: Vorlage:Str match \|91\|93 = ERROR \|(HTML-Entität dezimal)}}	{{#switch: Vorlage:Str match \|5b\|5d = ERROR \|(HTML-Entität hexadezimal)}}	{{#switch: Vorlage:Str match \|lbrack\|rbrack = ERROR \|(benannte HTML-Entität)}} =Vorlage:FN, Fehler in Parameter 1: Keine eckigen Klammern verwenden, das führt sonst zu Verwechslungen mit dem offiziellen MediaWiki-Belegsystem. }}}}	✘
Bluetooth	✘	✔	✔	✔

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Bausystem

Datei:Mindstorms Steckverbinder groß.jpg

Fix = Teil zum Fixieren, Lag = Teil zum Lagern

Mindstorms verwendet das relativ einfache Stecksystem von Lego Technic.

Ausgehend davon bietet Lego auch diverse Bauanleitungen für verschiedene Roboter auf ihrer Webseite an.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:Baue einen Roboter. - Mindstorms LEGO.com|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Baue einen Roboter. - Mindstorms LEGO.com}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.lego.com/de-de/mindstorms/build-a-robot%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Baue einen Roboter. - Mindstorms LEGO.com}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.lego.com/de-de/mindstorms/build-a-robot}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Baue einen Roboter. - Mindstorms LEGO.com}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:{{#if: 2017-06-15 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}

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Wettbewerbe

Mit dem Lego-Mindstorms-System werden für Schülerinnen und Schüler regelmäßig internationale Wettbewerbe wie zum Beispiel die World Robot Olympiad<ref>Website zur World Robot Olympiad von „Technik begeistert e. V.“</ref> oder die First Lego League<ref>Webseite für Zentral-Europa von „Hands on Technology“: first lego league</ref> ausgerichtet.

Siehe auch

Programmiersprachen für Kinder

Literatur

Uwe Haneke, Matthias Mruzek-Vering: Das LEGO-Mindstorms-Handbuch – spielend zur Informatik mit EV3-Robotern. dpunkt.verlag, 2018, ISBN 978-3-86490-424-0.
Trella Sebastian, Thorsten Leimbach: Roberta Programmieren mit LabVIEW. 2014, ISBN 978-3-8396-0692-6.
Frank Knefel: Lego Mindstorms NXT – Einführung in die Roboter-Programmierung mit NXC und Roberta. Open Source Press, 2013, ISBN 978-3-941841-85-7.
Matthias Paul Scholz: Roboterwesen bauen und programmieren: Ein Einstieg in Lego Mindstorms NXT. 2., überarbeitete Auflage. mitp, 2012, ISBN 978-3-8266-9446-2.
Matthias Paul Scholz, Thorsten Leimbach, Beate Jost: Das EV3 Roboter Universum. mitp, 2014, ISBN 978-3-8266-9473-8.
Matthias Paul Scholz: Lego-Shooter. Sechs Roboter mit dem Zamor-Werfer für Lego Mindstorms EV3. mitp, 2014, ISBN 978-3-8266-9399-1.
Fraunhofer IAIS: Roberta Bd. 1 – Grundlagen und Experimente für Lego Mindstorms RCX. Fraunhofer IRB Verlag, 2008, ISBN 978-3-8167-7808-0.
Fraunhofer IAIS: Roberta Bd. 1 – Grundlagen und Experimente für Lego Mindstorms NXT. Fraunhofer IRB Verlag, 2008, ISBN 978-3-8167-7807-3.
Brian Bagnall: Maximum Lego NXT: Building Robots with Java Brains. Variant Press, 2007, ISBN 0-9738649-1-5.
Dave Baum: Definitive Guide to Lego Mindstorms, 2nd ed. APress, 2002, ISBN 1-59059-063-5.
Ferrari et al.: Building Robots With Lego Mindstorms: The Ultimate Tool for Mindstorms Maniacs. Syngress, 2001, ISBN 1-928994-67-9.
Benjamin Erwin: Creative Projects with Lego Mindstorms (book and CD-ROM). Addison-Wesley, 2001, ISBN 0-201-70895-7.
Dave Baum, Michael Gasperi, Ralph Hempel, Luis Villa: Extreme Mindstorms: an Advanced Guide to Lego Mindstorms. Apress, 2000, ISBN 1-893115-84-4.

Weblinks

[{{canonicalurl:Commons:Category:{{#if:Lego Mindstorms|Lego Mindstorms|Lego Mindstorms}}|uselang=de}} Commons: {{#if:|{{{2}}}|{{#if:Lego Mindstorms|Lego Mindstorms|{{#invoke:WLink|getArticleBase}}}}}}]{{#switch:1

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offizielle Lego-Mindstorms-Website

Einzelnachweise