====== Laboratorium (zapoznanie z PLNXT) ======

===== Opis =====

Cel: zapoznanie z interfejsem programistycznym PLNXT i budowa prostych algorytmów.

Środki:
  * zestaw LEGO,
  * adapter BT,
  * PLNXT.

===== Przygotowanie stanowiska =====

__UWAGA!__ Przed rozpoczęciem ćwiczeń należy starannie przygotować swoje stanowisko pracy [[lab215|zgodnie z instrukcją]].

===== Wstęp =====

PLNXT to API w języku Prolog dla LEGO Mindstorms NXT.

Praca nad PLNXT jest wciąż w toku. **Państwa uwagi w sprawozdaniach (także krytyczne) będą dla nas cenne.**

API jest podzielone na następujące wartswy:
    * najniższa warstwa (nxt_actions),
    * średnia warstwa (nxt_sensomoto),
    * najwyższa warstwa (nxt_movement).

==== Warstwa nxt_actions ====

Warstwa odpowiada za komunikację z NXT. Mamy do dyspozycji predykaty poruszające silnikami, odczytującymi dane z sensorów, itp. W tej warstwie można zastosować różne systemy komunikacji. Na zajęciach będziemy używać komunikacji po porcie szeregowym z wykorzystaniem protokołu komunikacji LEGO.

==== Warstwa nxt_sensomoto ====

Warstwa bazuje na nxt_actions. To, co zostało zaimplementowane w niższej warstwie, w tej jest obudowane w logikę (np. sprawdzanie, czy wartość prędkości jest dopuszczalna).

==== Warstwa nxt_movement ====

**Warstwa, z której Państwo będziecie bezpośrednio korzystać.** Warstwa dostarcza predykaty realizujące złożoną pracę silników: ruch pojazdu do przodu, do tyłu, skręcanie, obracanie.

Dokumentacja: {{:pl:mindstorms:lab:nxt_movement.pdf|nxt_movement.pdf}}

===== Budowa robota =====

Należy zbudować robota opisanego w instrukcji QuickStart i dołączyć sensory.



===== Praca w powłoce SWIPL =====

Proszę uruchomić powłokę SWIPL (polecenie xpce) i załadować plik plnxt.pl ([plnxt].), a następnie:
  * Otworzyć połączenie: nxt_open.
  * Wykonać serię wybranych z dokumentacji poleceń (przemieszczanie, odczyt sensorów). Np.:
    * nxt_go(300). % Jazda do przodu z prędkością 300 stopni/sekundę.
    * nxt_stop.
    * nxt_go_cm(400,80). % Jazda do przodu z prędkościa 400 stopni/sekundę. Zatrzymanie po 80 cm.
    * nxt_touch(Value). % Odczyt sensora dotyku.
    * nxt_sound(Value). % Odczyt sensora dźwięku.
    * nxt_light(Value). % Odczyt sensora światła.
    * nxt_light_LED(activate). % Włączenie diody sensora światła.
    * nxt_light(Value).
    * nxt_light_LED(passivate).
    * nxt_ultrasonic(Value).
    * nxt_rotate(350,360). % Obrót w prawo o 360 stopni z prędkością 350 stopni/sekundę.
    * nxt_play_tone(500,2000). % Wydanie dźwięku o częstotliwości 500 Hz i czasie trwania 2000 ms.
    * nxt_voltage_millivolt(Voltage). % Odczyt napięcia baterii.
  * Zamknąć połączenie: nxt_close.
===== Programy w pliku =====

Większość predykatów ma swoją wersję z opcją 'force' (np. nxt_go(400,force).), która wymusza natychmiastowe wykonanie polecenia.\\
Brak tej opcji sprawia, że polecenie oczekuje z wykonaniem do zatrzymania robota.\\
To pozwala na pisanie sekwencyjnych programów, jak przykład niżej.

Proszę skopiować poniższy kod do pliku i załadować w SWIPL.
<code prolog>
:- consult('sciezka_do_plnxt.pl').

start :-
	nxt_open,
	nxt_go_cm(400,80), % Jazda 80 cm do przodu z prędkością 400 stopni/sekundę.
	nxt_go_cm(-400,80), % Jazda 80 cm do tyłu z prędkością 400 stopni/sekundę.
	nxt_close.

:- start.
</code>

===== Do czego w takim razie przydaje się 'force'? =====

Proszę przetestować proste przykłady programów z wykorzystaniem mechanizmu trigger (dokumentacja: {{:pl:mindstorms:lab:threads.pdf|threads.pdf}}).

==== Przykład ====

<code prolog>
:- consult('sciezka_do_plnxt.pl').

start :-
	nxt_open,
	trigger_create(_,check_distance,[nxt_stop,nxt_close]),
	nxt_go(300).

check_distance :-
	nxt_ultrasonic(Distance,force),
	Distance < 15.
</code>
Trigger będzie wyzwolony, gdy check_distance będzie prawdziwe. Wtedy zostanie wykonane zatrzymanie robota i zamknięcie połączenia.\\
Zatem jest to prosty program: robot porusza się do przodu do napotkania przeszkody.\\
Pomiar odległości odbywa się cyklicznie. Bez opcji 'force' odbyłby się po zatrzymaniu silników (w tym przypadku "nigdy").\\
Robota czekałoby bolesne spotkanie z przeszkodą.



===== Implementacja algorytmu =====

Proszę zaimplementować poniższe algorytmy:

==== Algorytm 1 ====
Robot porusza się dowolnie wewnątrz obszaru ograniczonego czarną linią (można wykorzystać planszę testową). Nie może poza niego wyjechać! Gdy najedzie na czarną linię, powinien zawrócić -- niekoniecznie o 180 stopni, żeby było ciekawiej. Podpowiedź: można użyć formuły typu "//Angle is 120 + random(120)//".

==== Algorytm 2 ====
Robot podąża wzdłuż czarnej linii (można wykorzystać planszę testową). Nie może jej zgubić! Gdy napotka przeszkodę, powinien się zatrzymać i poinformować o problemie sygnałem dźwiękowym. Po usunięciu przeszkody robot powinien kontynuować jazdę.

===== Zakończenie =====

__UWAGA__! Prosze nie rozmontowywać robota!

**__UWAGA__**! Jeżeli należycie Państwo do ostatniej tego dnia grupy ćwiczeniowej, należy //wyciągnąć baterie z robota// i przekazać je prowadzącemu do naładowania!



===== Sprawozdanie =====

W przypisanej grupie przestrzeni nazw stworzyć stronę, na której umieścić:
  * kod Państwa programów,
  * spostrzeżenia, napotkane problemy, wnioski,
  * uwagi dotyczące funkcjonalności PLNXT.

[[pl:dydaktyka:piw:2010:wykaz_sprawozdan|Wykaz sprawozdań]]