--- pl:miw:miw08_mindstormsapi [2008/03/18 15:01]
gjn
+++ pl:miw:miw08_mindstormsapi [2019/06/27 15:50] (aktualna)
@@ Linia 1: / Linia 1: @@
-====== Opis ======
+====== PlNXT ======
+__**Projekt zakończony**__
 Piotr Hołownia, <holownia@student.agh.edu.pl>
-Build an API prototype in Prolog for NXT-based robots
+PlNXT to API w Prologu do obsługi [[http://mindstorms.lego.com/eng/Overview/default.aspx|LEGO Mindstorms NXT]]
-  * low-level sensomotoric API, cover NXT funcs, provide control for motors, sensors, brick i/o
-  * mid-level mimic LEGO env blocks?? does it make sens?
-  * component-level: identify common robot parts that need control: wheel, sensor, arm, etc?
-  * robot-level: identify robot classes: e.g. im/mobile, rolling vs. walking; provide means to describe common robot designs, like the four provided by LEGO
-  * high-level provide services for different classes
-Architecture:
-  * MVC, the above is logical model
-  * provide a V for every M component to support building of the interface
-Issues:
-  * communication
-  * control
-  * design
-  * event handling, device polling
-Ideas:
-  * think how to build a Prolog API for NXT
-  * investigate the [[http://lejos.sourceforge.net/|LeJOS]] [[http://lejos.sourceforge.net/p_technologies/nxt/nxj/api/index.html|NXJ API]] to remain compatible
-  * investigate communication layer: one can use native NXT protocol, iCommand stack, other?
-  * middle layer for: integrating logic layer with communication layer
-====== Spotkania ======
+Celem projektu było zaimplementowanie funkcji niskiego poziomu (np. obracanie silnikiem, odczyt sensorów) oraz wyższego (np. jazda do przodu przez zadany czas, wykonanie skrętu w lewo o zadany kąt z zadanym promieniem).
-===== 08.03.04 =====
+Udało się założone cele zrealizować w zadowalającym stopniu. Są rzeczy, które warto poprawić. Zachęcam do zapoznania się z opisem.
-  * fenomenologicznie :) mamy klocki, jakby można zrobić API?
+Dokumentacja: {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:plnxtdocs.zip|plnxtdocs.zip}}
-  * inżyniersko, mamy klocki, BT, jak się dogadać z Prologiem
+====== Opis warstw ======
+Projekt jest podzielony na następujące wartswy:
+  * najniższa warstwa (nxt_actions),
+  * średnia warstwa (nxt_sensomoto),
+  * najwyższa warstwa (nxt_movement).
-===== 080311 =====
-  * spec: czego chcemy od niższej warstwy, np.: synchr, etc.
-  * próbujemy opisywać predykatem w prologu moduły ze środ. lego
+===== Warstwa nxt_actions =====
-===== 080318 =====
+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. Do tej pory zaimplementowane zostały dwa:
-  * pakiety SWI?
+  * {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:080612:nxt_actions_icommand.pl|nxt_actions_icommand}} - komunikacja z użyciem [[http://lejos.sourceforge.net/p_technologies/nxt/icommand/icommand.php|iCommand]],
-  * prefixy high-level i mid-level
+  * {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:080612:nxt_actions_sockets.pl|nxt_actions_sockets}} - komunikacja z użyciem socketów (dziełko kolegi [[pl:miw:miw08_mindstormscontrolc|Ziółkowskiego]]).
-  * sensory cd
+Dowolną inna implementację komunikacji można stworzyć bazując na pliku {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:080612:nxt_actions_dummy.pl|nxt_actions_dummy.pl}}.
-===== 080401 =====
+Ograniczeniem jest to, że nazwy predykatów eksportowanych muszą pozostać takie same. Nie ma także możliwości wprowadzenia niczego nowego bez uwzględnienia tego w warstwie wyższej. Dlaczego? Jest to jedna z warstw projektu, ale wydzielona tylko, aby umożliwić wstawienie w jej miejsce różnych alternatywnych wersji. **Warstwa nxt_actions nie stanowi części API. Nie powinna być używana w projektach bazujących na PlNXT. Nie ma takiej potrzeby.**
-  * techn: kom. po ang, użycie [[http://www.swi-prolog.org/packages/pldoc.html|pldoca]]
-  * przemyśleć kwestię timerów, trigger, pod kątem [[http://gollem.science.uva.nl/SWI-Prolog/Manual/threads.html|wątków SWI]]
-===== 080415 =====
+===== Warstwa nxt_sensomoto =====
-  * synchronizacja z [[pl:miw:miw08_mindstormscontrolc|p. Ziólkowskim]]
-====== Projekt ======
+Warstwa bazuje na nxt_actions. To, co zostało zaimplementowane w niższej warstwie, w tej jest obudowane w logikę. Zatem mamy tutaj: poruszanie silnikami, odczyt sensorów, odczyt napięcia baterii, odtworzenie pliku dźwiękowego zapisanego w pamięci NXT, odtworzenie dźwięku o podanej częstotliwości.
+Dokumentacja: [[http://student.agh.edu.pl/~holownia/plnxt/nxt_sensomoto.html|nxt_sensomoto]]
+===== Warstwa nxt_movement =====
-===== 08.03.04 =====
+Warstwa dostarcza predykaty realizujące złożoną pracę silników: ruch pojazdu do przodu, do tyłu, skręcanie, obracanie, ruch do napotkania przeszkody.
-{{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:akcje.pl|:pl:miw:miw08_mindstormsapi:akcje.pl}}
-{{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:ruch.pl|:pl:miw:miw08_mindstormsapi:ruch.pl}}
-<code prolog>
+Dokumentacja: [[http://student.agh.edu.pl/~holownia/plnxt/nxt_movement.html|nxt_movement]]
-nxt_motor(Motor,Speed, Direction) :-
-  var(Speed), % odczyt pr
-  get_speed(Speed)
-nxt_motor(Motor,Speed, Direction) :-
-  var(Dir), % odczyt dir
-nxt_motor(Motor,Speed, Direction) :-
-  nonvar(S),
-  set_speed(S),
-nxt_motor(Motor,Speed, Direction) :-
-  Speed < 0,
-nxt_motor(Motor,reverse, Direction) :-
-  nxt_motor(Motor,Speed, _),
-  Speedn is - Speed,
-  nxt_motor(Motor,Speedn).
-nxt_motor(Motor,Speed, Time) :-
-  create_timer(T1), %potrzebuje miec timery
-  set_speed(M,S),
-  wakeup(T1,Time,nxt_motor(,0,_)).
+====== Dodatkowe komponenty ======
+===== Threads =====
+Do implementacji złożonych algorytmów sterowania NXT niezbędne jest wprowadzenie mechanizmów opóźniania akcji w czasie oraz uwarunkowanie akcji od pewnych zdarzeń. Np. chcemy, żeby po 10 sekundach od wciśnięcia sensora dotyku urządzenie odtworzyło plik dźwiękowy.
+W pliku {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:080612:threads.pl|threads.pl}} znajdują się predykaty umożliwiające tworzenie triggerów i timerów z wykorzystaniem wątków w SWIProlog. Trigger uruchamia akcję pod warunkiem zajścia zdarzenia. Timer uruchamia akcję po wyznaczonym czasie.
+Dokumentacja: [[http://student.agh.edu.pl/~holownia/plnxt/threads.html|threads]]
+====== Przygotowanie środowiska ======
+===== Z użyciem iCommand =====
+Krótka instrukcja konfiguracji połączenia BT z wykorzystaniem iCommand dla użytkowników systemu Windows:
+  - Ściągnij i rozpakuj (np. do katalogu C:\nxt\) następujące pliki zip:
+    * iCommand (http://lejos.sourceforge.net/p_technologies/nxt/icommand/downloads.php),
+    * rxtx (http://www.rxtx.org),
+    * bluesock (http://bluesock.dev.java.net).
+  - Dopisz do zmiennej środowiskowej Classpath ścieżki do następujących plików jar: icommand.jar, bluesock.jar, RXTXcomm.jar. Np.: <code> C:\nxt\icommand-0.7\dist\icommand.jar;C:\nxt\bluesockbeta1.0\bluesock.jar;C:\nxt\rxtx-2.1-7-bins-r2\RXTXcomm.jar </code>
+  - Dopisz do zmiennej środowiskowej Path ścieżki do katalogów z bibliotekami dll pochodzącymi z RXTX i bluesock. Np.: <code> C:\nxt\rxtx-2.1-7-bins-r2\Windows\i368-mingw32\;C:\nxt\bluesockbeta1.0\ </code>
+  - Sparuj komputer z NXT. Dla tego urządzenia musi być dostępna usługa portu szeregowego "Dev B". Sprawdź jaki port COM został przypisany do tej usługi dla NXT.
+  - Umieść w katalogu domowym plik icommand.properities (przy próbie skorzystania z iCommand zostanie utworzony automatycznie). Edytuj go, wpisując dwie następujące linie:
+<code>
+nxtcomm=COM6
+nxtcomm.type=bluesock
 </code>
-  nxt_motor(M,S,_),S \= 0.
+Zamiast COM6 wpisz port, który jest przypisany do Twojego NXT.
+Chcąc używać API, należy do katalogu projektu skopiować następujące pliki:
+  * {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:080612:nxt_actions_icommand.pl|nxt_actions_icommand.pl}},
+  * {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:080612:nxt_sensomoto.pl|nxt_sensomoto.pl}},
+  * {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:080612:nxt_movement.pl|nxt_movement.pl}},
+  * {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:080612:threads.pl|threads.pl}}.
+W programie należy załadować moduły, których chcemy używać. Np.
 <code prolog>
-nxt_motor(Motor,Speed, Direction) :-
+:- use_module(nxt_movement).
-  var(Speed), % odczyt pr
+:- use_module(nxt_sensomoto).
-  nxt_get_speed(Speed).
+:- use_module(nxt_thread).
+</code>
-nxt_get_speed(Speed) :-
+Aby sprawdzić poprawność przygotowania środowiska, zachęcam do uruchomienia pliku testowego {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:test.pl|test.pl}}. Jest on przygotowany dla robota [[http://mindstorms.lego.com/Overview/MTR_Tribot.aspx|TriBot]]. Można dzięki niemu szybko sprawdzić poprawność odczytów czujników oraz działanie silnika. Dla [[http://mindstorms.lego.com/Overview/MTR_Tribot.aspx|TriBot]] także ruch złożony (jazda do przodu, do tyłu, skręcanie, obracanie).
-  icmnd_get_speed(Speed).
+====== Laboratorium przygotowane w ramach projektu ======
+[[pl:mindstorms:lab:lab5|Laboratorium]] przewidziane na 1,5 godziny składa się z obserwowania testowego programu oraz implementacji wybranego algorytmu.
-nxt_get_speed(Speed) :-
-  ptcp_get_speed(Speed).
-</code>
-===== 08.03.11 =====
-  * {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:ruch2.pl|ruch2.pl}}
-  * {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:silnik.pl|silnik.pl}}
-  * {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:akcje2.pl|akcje2.pl}}
-===== 08.03.18 =====
-  * {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:nxt_actions.pl|nxt_actions.pl}}
-  * {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:nxt_components.pl|nxt_components.pl}}
-  * {{:pl:miw:miw08_mindstormsapi:nxt_movement.pl|nxt_movement.pl}}
-====== Sprawozdanie ======
-===== 08.03.04 =====
-Podejście inżynierskie zawiesiłem. Spróbowałem tworzyć API wyższego poziomu przy założeniu, że mam dostępne pewne predykaty API niższego poziomu (ustawianie prędkości obrotowej serwomechanizmu, obracanie o zadany kąt). Jest to trudne do realizacji bez gotowych rozwiązań API niższego poziomu. Istotne jest, aby stworzyć mechanizmy działania, które w leJOS są dostępne w klasie Behavior i umożliwiają podejmowanie akcji po zajściu jakiegoś zdarzenia. Myślę, że należy skupić się na podejściu inżynierskim.
-===== 08.03.11 =====
+====== Co należy poprawić? ======
-W pliku ruch2.pl zamieszczone są predykaty realizujące złożoną pracę silników: ruch pojazdu do przodu, do tyłu, skręcanie, obracanie.
-W pliku silnik.pl znajduje się predykat nxtMotor, pozwalający w wybrany sposób poruszać silnikiem.
-W pliku akcje2.pl są predykaty, które powinny obracać silnik z zadaną prędkością, o zadany kąt, odczytywać prędkość obrotową silnika, a także umożliwiać tworzenie timerów i triggerów.
-Wprowadzenie triggerów pozwala dodać dla każdego z ruchów pojazdu warunek: "do napotkania przeszkody" i wiele innych możliwości. Np. jedź do napotkania przeszkody, skręcaj do napotkania przeszkody, rozpocznij jazdę na komendę dźwiękową.
-W tym momencie predykaty z pliku akcja2.pl wypisują jedynie swój zamierzony cel, aby móc testować działanie.
-** Wobec tego od realizujących warstwy niższe oczekuję wykonania w tym miejscu działających mechanizmów. Czyli:**
-  * możliwość sterowania z Prologu ruchem silnika z zadana prędkością, zadanym kątem lub w nieskończoność,
-  * możliwość używania timerów i triggerów.
-===== 08.03.18 =====
+Moduł komunikacyjny nxt_actions_icommand nie daje możliwości odczytu kierunku obrotu silnika. Nie jest to zaimplementowane w samym iCommand.
-Utworzyłem moduły:
+----
-  * nxt_actions - predykaty, które powinny obracać silnik z zadaną prędkością, o zadany kąt, odczytywać prędkość obrotową silnika, odczytywać pomiary sensorów, a także umożliwiać tworzenie timerów i triggerów,
+Odczytu sensorów dokonuje się podając numer portu. Powinna być też możliwość łatwiejszego odczytu bez podawania portu. Port byłby wtedy pobierany z konfiguracji robota.
-  * nxt_components - predykaty realizujące operacje na sensorach i silnikach na różne sposoby,
+----
-  * nxt_movement - predykaty obsługujące złożoną pracę silników: ruch pojazdu do przodu, do tyłu, skręcanie, obracanie, ruch do napotkania przeszkody.
+Musi istnieć możliwość usuwania wcześniej utworzonych timerów i triggerów.
+----
+W iCommand metoda Motor.A.rotate(long count,boolean returnNow) obraca silnik o zadany kąt i zwraca sterowanie, jeśli returnNow==true. Nie zwraca go jednak wystarczająco szybko (wywoływana przez jpl), aby uruchomienie dwóch silników bezpośrednio po sobie odbyło się bez opóźnienia.
-Aby nie wprowadzać zbyt dużej ilości kodu przed stwierdzeniem słuszności zastosowania triggerów, tylko predykat 'go' z modułu 'nxt_movement' pozwala na ruch do napotkania przeszkody. W każdym razie niezbędny jest jakiś sposób implementacji callbacków.
+Stąd błędy w poruszaniu się robota przy użyciu tej metody. Np. predykat nxt_go(200,1000) sprawia, że robot nieznacznie skręca przed wykonaniem ruchu prostoliniowego i na koniec także.
-W module nxt_actions znajdują się predykaty, które powinny być pomostem pomiędzy moim projektem a projektami realizujących niższe warstwy.
+Praca silników jest lekko przesunięta w czasie. Przy większych prędkościach obrotowych (np. 700 stopni na sekundę) ta różnica staje się niedopuszczalnie duża. Przy mniejszych (np. 150 stopni na sekundę) wydaje się nie przeszkadzać. Może dla wyeliminowania tego błędu należałoby zastosować wielowątkowość w Javie.
+----
-====== Materiały ======
+====== Historia prac nad projektem ======
-   * http://mindstorms.lego.com/Overview/NXTreme.aspx
-   * http://mindstorms.lego.com/eng/community/resources/default.asp
+[[pl:miw:miw08_mindstormsapi:historia|Historia]] - spotkania, kolejne wersje projektu, sprawozdania cząstkowe.

pl/miw/miw08_mindstormsapi.1205848906.txt.gz · ostatnio zmienione: 2019/06/27 15:58 (edycja zewnętrzna)

Pokaż stronę Poprzednie wersje

Menadżer multimediów Do góry

AIwiki

Menu

Dla Studentów

Old specialized AI courses

SMaDA/SMaIDA/AIDA

Informatyka (EAIiIB)

Studia Dr

Inne materialy dydaktyczne

Archiwum

Dyplomanci

Geist Season of Code

HeKatE

Public

Różnice