To jest stara wersja strony!
Take the PlNXT API. Build tutorial and demo cases.
Łukasz Bandała - feanaro@student.agh.edu.pl
Celem projektu było przygotowanie demonstracji zastosowania PlNXT API. Zastanawiając się nad licznymi możliwościami prezentacji potencjału połączenia języka prolog oraz klocków NXT, ostatecznie zdecydowałem się na budowę i oprogramowanie robota umożliwiającego układanie kostki rubika. Język prolog doskonale nadaje się do rozwiązywania tego typu problemów.
Podstawowym problemem była ograniczona ilość silników i elementów konstrukcyjnych. W pierwszej kolejności należało sprecyzować zadania robota:
Posiadając tylko 3 silniki można się spodziewać sporych problemów z wykonaniem wszystkich tych czynności. Okazuje się jednak, że problemem tym zajął się ktoś już kiedyś.
Konstrukcja Tilted Twister jest dokładnie tym czego poszukiwałem. Wykorzystująca wszelkie elementy w podstawowym zestawie NXT w sposób wysoce optymalny, umożliwia wykonywanie wszystkich wymienionych powyżej czynności. Można to zobaczyć tutaj.
Kompletną instrukcję budowy można pobrać ze strony projektu. Ponadto znajdują się tam również kody źródłowe dla C++.
Posiadając już zbudowaną konkretną konstrukcję, nie pozostało mi nic innego jak przystąpić do próby napisania oprogramowania w języku Prolog z wykorzystaniem biblioteki PlNXT.
Biblioteka składa się z kilku modułów. Najbardziej zewnętrznymi (z punktu widzenia użytkownika) z nich są 3 następujące: nxt_movment, threads oraz nxt_sensomoto. Pierwszy jest skierowany do podstawowych robotów jeżdżących. Stąd jego mała przydatność w tym projekcie. Druga dotyczy wywoływaczy (triggers) oraz liczników. Jak okazało się podczas prac, również ten moduł jest mało użyteczny przy oprogramowywaniu twistera. Trzecia natomiast posiada podstawowe czynności związane z komponentami NXT, co okazało się zdecydowanie nabardziej przydatne.
W celu ujednoznacznienia wykorzystywanych zwrotów, wprowadziłem drobny podział w nazewnictwie:
Uwaga! Początkowa próba wykorzystania wbudowanego w biblotece predykatu nxt_motor(Motor,Speed,angle(Angle)) nie przyniosła oczekiwanego rezultatu. Obroty silników o ustalony kąt były zdecydowanie nieprecyzyjne i pozostawiały bardzo dużo do życzenia jeżeli chodzi o jakikolwiek determinizm. Ratunkiem w ów sytuacji okazał się predykat nxt_motor_get_rotations(Motor,Rot_count). Umożliwił on zaimplementowanie prostego regulatora P. Jak wiadomo, zdecydowanie najlepiej budować serwomechanizmy w oparciu o regulator typu PD. Jednakże w tej sytuacji lekko zmodyfikowane P okazało się wystarczające. Pobierając dane o pozycji silnika, wypracowywane jest odpowiednie sterowanie. Pojawił się niestety jeszcze jeden kłopot. Otóż ze względu na zbliżanie się silnika do zadanej wartości, stopniowo jest mu zadawana coraz mniejsza prędkość (w założeniu jest ona z przedziału 900 do 0). Niestety przy bardzo niskich wartościach i obciążeniu silnika, nie jest w stanie się on poruszyć. Konieczne zatem było dodanie pewnej tolerancji błędu wartości zadanej oraz przełączenie na regulację dwupołożeniową w bliskim otoczeniu wartości zadanej. Wprowadzenie tej tolerancji wymogło również stosowanie pomiaru pozycji absolutnej (od włączenia układu). Skomplikowało to zdecydowanie predykaty odpowiedzialne za wszelki ruch.
Jest to podstawowy obrót. Może odbywać się zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub odwrotnie. Zakładając prawidłową pozycję obrotowej platformy, obrót ten odbywa się głównie o 90 stopni. Wyjątkiem jest sytuacja analizy rozmieszczenia kolorowych kwadratów na kostce. W tym przypadku wykorzystywany jest również obrót o 45 stopni.
ruch_A_90(Z) :- nxt_motor_get_rotations('A',V1), % badanie polozenia w odniesienniu do absolutnej poczatkowej pozycji V2 is V1+315 ,V3 is V2-(V2 mod 315), repeat, nxt_motor_get_rotations('A',R0), R is R0+157, X is (R-V3), P is (Z*315-X)*1.7, dwupolozeniowy(P,P2,25), % zmiana regulatora przy odpowiednim progu nxt_motor('A',P2), A is abs(X), % tolerancja roznicy polozenia A =< 316, A >= 314, nxt_motor('A',0).
