Różnice między wybraną wersją a wersją aktualną.
|
pl:miw:2009:nxt_api_demo [2009/08/04 18:21] jsi08 |
pl:miw:2009:nxt_api_demo [2019/06/27 15:50] |
||
|---|---|---|---|
| Linia 1: | Linia 1: | ||
| - | ====== Opis ====== | ||
| - | Take the PlNXT API. Build tutorial and demo cases. | ||
| - | Łukasz Bandała - feanaro@student.agh.edu.pl | ||
| - | |||
| - | ====== Spotkania ====== | ||
| - | ===== 20090XYZ ==== | ||
| - | ====== Projekt ====== | ||
| - | |||
| - | ===== Założenia ===== | ||
| - | |||
| - | 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. | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:2009:miw09_nxt_api_demo:kostka.png?100x100}} {{:pl:miw:2009:miw09_nxt_api_demo:lego_nxt_logo.png?250x50}} | ||
| - | |||
| - | ===== Konstrukcja ===== | ||
| - | |||
| - | Podstawowym problemem była ograniczona ilość silników i elementów konstrukcyjnych. W pierwszej kolejności należało sprecyzować zadania robota: | ||
| - | |||
| - | - Zmiana orientacji kostki w przestrzenii | ||
| - | - Ruch kostki | ||
| - | - Badanie rozmieszczenia kolorów na kostce | ||
| - | |||
| - | 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 [[http://www.tiltedtwister.com|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 [[http://www.youtube.com/watch?v=5fAn5A0HbhU|tutaj]]. | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:2009:miw09_nxt_api_demo:dsc00242.jpg|Zbudowany Titled Twister}} | ||
| - | |||
| - | Kompletną instrukcję budowy można pobrać ze [[http://www.tiltedtwister.com/download.html|strony projektu]]. Ponadto znajdują się tam również kody źródłowe dla C++. | ||
| - | |||
| - | ===== Oprogramowanie ===== | ||
| - | ==== Wstęp ==== | ||
| - | Posiadając już zbudowaną konkretną konstrukcję, nie pozostało mi nic innego jak przystąpić do próby napisania oprogramowania w języku Prolog z wykorzystaniem biblioteki [[pl:plnxt:start|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. | ||
| - | |||
| - | ==== Ruchy i obroty ==== | ||
| - | |||
| - | W celu ujednoznacznienia wykorzystywanych zwrotów, wprowadziłem drobny podział w nazewnictwie: | ||
| - | * Kostka zbudowana jest z klocków ( 8 trójściennych, 6 jednościennych oraz 12 dwuściennych). To daje w sumie 54 kolorowe kwadraty na kostce. | ||
| - | * **Ruchem** nazywać będę zmianę rozmieszczenia kolorowych kwadratów na kostce. Tym samym **ruch** zmienia rozmieszczenie klocków w kostce. Odpowiednia sekwencja **ruchów** powodować może rozwiązanie kostki. | ||
| - | * **Obrotem** nazywać będę zmianę jedynie orientacji kostki w przestrzenii. Tym samym nie umożliwiają one rozwiązania kostki. | ||
| - | |||
| - | **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. | ||
| - | |||
| - | === Obrót względem osi pionowej - silnik A=== | ||
| - | |||
| - | 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. | ||
| - | <code prolog> | ||
| - | 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). | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | === Obrót względem osi poziomej === | ||
| - | |||
| - | ==== Czujniki ==== | ||
| - | |||
| - | ===== Algorytm ===== | ||
| - | ===== Realizacja ===== | ||
| - | ====== Sprawozdanie ====== | ||
| - | ====== Prezentacja ====== | ||
| - | ====== Materiały ====== | ||
