Laboratorium przygotowane w oparciu o MindsotrmsENV .

support: dziedzia@student.agh.edu.pl

Celem tego laboratorium jest poznanie(porównanie) możliwości tworzenia programów dla LEGO Mindstorms przy pomocy różnych środowisk. Środowiska wykorzystywane w ramach tego ćwiczenia:

• LEGO Mindsotrms
• BrixCC
• Microsoft Robotics Studio

Waszym zadaniem będzie uruchomienie oraz przeanalizowanie dwóch algorytmów (ich implementacji).

Filmiki pokazujące działanie algorytmów:

• Saper

Do poprawnego przeprowadzenia ćwiczenia wymagane jest:

• zbudowany robot TriBot
• plansza testowa dostarczona z zestawem Lego - postaraj się, aby miała jak najmniej zagięć (zagięcia powodują błędne odczyty z czujnika natężenia swiatła).
• zainstalowane środowiska: LEGO Mindstorms, BrixCC, Microsoft Robotics Studio
• konstrukcja robota proponowana przez Lego charakteryzuje się tym, że czujnik natężenia światła jet umieszczony bardzo nisko - powoduje to często pojawianie się nieprawidłowych odczytów, a w konsekwencji błędne działanie algorytmów. Można dokonać niewielkiej modyfikacji konstrukcji TriBot'a.
• konstrukcja robota Tribot(wysokie umieszczenie sonara) w zasadzie uniemożliwia stosowanie proponowanych przez LEGO platform z piłeczkami jako przeszkody(poza tym robot nie jest w stanie podnieść platformy, która przeszkadzałaby w ruchu). W tym celu należy użyć przeszkody:

• Kalibracja - jest to bardzo ważny krok który jest wykonywany przed każdym algorytmem. Dzięki niemu definiujemy jaki jest zakres możliwych wartości odczytywanych przez sensory. W naszym przypadku kalibrujemy czujnik natężenia światła. Po uruchomieniu każdego algorytmu na ekranie pojawi się napis „MAX:” oraz wartość liczbowa poniżej. Jest wartość odczytywana z czujnika natężenia światła (spróbuj umieścić czujnik nad jasną powierzchnią, a następnie nad ciemną i zauważ jak zmienia się wartość odczytu).

Przebieg kalibracji: Po uruchomieniu algorytmu (na ekranie widoczne jest „MAX: <wartość liczbowa>”) ustaw robota, tak aby czujnik światła znajdował się nad najciemniejszym z obszarów po którym będzie poruszał się robot (np. czarna linia na planszy testowej), zatwierdź używając przycisku lewej strzałki znajdującego się na kostce NXT. W ten sposób ustawiliśmy maksymalną wartość odczytu z czujnika natężenia światła względem, której dokonywana będzie normalizacja pomiaru. Na ekranie powinien być widoczny napis „MIN: <wartość liczbowa>”, umieść tym razem robota nad najjaśniejszym obszarem, po którym będzie się poruszał (białe tło planszy) i wciśnij przycisk prawej strzałki znajdujący się na kostce NXT. Gdy kalibracja jest zakończona na ekranie widoczny jest napis „Calibrated”.

• Jeżeli po skalibrowaniu czujników robot nie zachowuje się jak powinien (nie rozpoznaję linii, nie rozpoznaję przeszkód, etc.) spróbuj zlokalizować

fragment kodu i zmienić wartość odczytu dla jakiej dana akcja nie wykonuje się prawidłowo. Oczywiście wszelki modyfikacje kodu wskazane:)

• Usuwanie programów - ponieważ pamięć przeznaczona na przechowywanie plików jest ograniczona (124kB) prawdopodobnie konieczne będzie usuwanie plików z programami z kostki. W tym celu:
  1. otwórz Lego Mindstorms NXT
  2. wybierz File→New - pojawi się okno edytora
  3. z Menu znajdującego się w prawej-dolnej części ekranu wybierz „NXT Window”, a następnie zakładkę „Memory”
  4. w tym miejscu można zobaczyć ile pamięci zajmuje każdy z programów oraz usunąć, te które są już niepotrzebne

Program można też usunąć bezpośrednio z kostki NXT(My Software Siles → <nazwa programu> → Delete)

1. Ściągnij implementację algorytmów dla środowiska LEGO:
   • saper_rbt.zip - implementacja algorytmu Saper w natywnym środowisku LEGO Mindstorms.
   • patrol_rbt.zip - implementacja algorytmu Patrol w natywnym środowisku LEGO Mindstorms.
2. Podłącz robota poprzez USB do komuptera.
3. Uruchom środowisko Mindstorms NXT. Wybierz File→Open…, a następnie wskaż uprzednio rozpakowany plik z implementacją algorytmu.
4. Zapoznaj się z kodem algorytmów.
5. Załaduj program na kostkę.
6. Spróbuj porównać implementację algorytmów z diagramami aktywności, które je opisują:
   • algorytm Saper - diagram
   • algorytm Patrol - diagram

1. Ściągnij implementację algorytmów dla środowiska BrixCC:
   • saper_nxc.zip - implementacja algorytmu Saper w języku NXC.
   • patrol_nxc.zip - implementacja algorytmu Patrol w języku NXC.
2. Podłącz robota poprzez USB do komputera.
3. Uruchom środowisko BrixCC.
4. W oknie, które się pojawi wybierz:
   • Port - Automatic
   • Brick Type - NXT
5. Otwórz plik z wcześniej ściągniętym kodem (File→Open…)
6. Zapoznaj się z kodem algorytmów (czytanie kodu należy rozpocząć od metody main() znajdującej się na samym końcu pliku z kodem źródłowym).
7. Skompiluj oraz prześlij program na kostkę (F6)
8. Podobnie jak w poprzednim przykładzie porównaj implementację z diagramami algorytmów (diagramy są te same).

Proszę o przesłanie informacji dotyczących:

• Waszych uwag (plusy/minusy) sprawdzanych środowisk
• problemów z uruchamianiem algorytmów
• problemów z działaniem algorytmów