• Sławomir Goszcz
• Tomasz Pięciak

• Celem laboratorium było testowanie przykładów (pierwsze dwa) zaprezentowanych w ćwiczeniu wraz z porównaniem sytuacji, gdy ruchem robota kieruje jeden główny wątek, przez co niemożliwe jest wydanie innego polecenia robotowi oraz wątek osobny, dzięki czemu jest to możliwe,
• Trzeci przykład to robot na przemiennie ruszający i zatrzymujący się na odpowiednie natężenie dźwięku (tutaj klaśnięcie),
• Wreszcie, głównym celem laboratorium było zaprojektowanie, zaimplementowanie i dokonanie analizy jednego z algorytmów (wybrano algorytm Panikarza)

• Nasz robot jest rozszerzoną o dodatkowe sensory konstrukcją z poprzedniego laboratorium.
• W stosunku do poprzedniej wersji dodano sensor dotyku (wykorzystany do zatrzymania robota) oraz sensor dźwięku, dzięki któremu Panikarz wie, kiedy ma zacząć uciekać (dzwięk o odpowiednim natężeniu)

Rys. 1. Wygląd robota

Rys. 2. Pierwsze testy programu panikarz

• Celem algorytmu Panikarz było opracowanie programu, w którym robot poruszałby się wolno przed siebie (przyjęto 200 stopni / sekundę); na głośny dźwięk (tutaj klaśnięcie) obracał się o losowy kąt i bardzo szybko podążał (przyjęto 700 stopni / sekundę); w kierunku w którym się obrócił (o kąt z przedziału od 150 do 240 stopni). Następnie po ucieczce, znów poruszał się wolno przed siebie.
• Dobrano próg natężenia dźwięku równy 50, który jednocześnie eliminował klaśnięcia na stanowiskach oddalonych o kilka metrów

panikarz.pl

:- consult('plnxt.pl').                    % załadowanie pliku plnxt.pl
 
%% Funkcja startująca program
start :-
        nxt_open,                          % otworzenie połączenia
        thread_create(go_on_buddy, _ ,[ detached(true) ]).          % utworzenie wątku 'go_on_buddy'
 
%% Funkcja odpowiedzialna za powolny ruch robota
go_on_buddy :-
        nxt_go(200),                       % poruszanie się bardzo wolno do przodu
        sleep(1),                          % chwila przerwy, aby jedno klaśnięcie nie zostało rozpoznane jako dwa.
        trigger_create(_, clap, escape),   % wyzwalacz mający za zadanie sprawdzenie natężenia dźwięku
        trigger_create(_, touch, stop).    % wyzwalacz mający za zadanie sprawdzenie czy nie naciśnięto sensora dotyku
 
%% Funkcja odpowiedzialna za ucieczkę robota
escape :-
        nxt_stop,                          % zatrzymanie robota
        nxt_rotate(700, 150 + random(91)), % obrót o losowy kąt z zakresu (150; 240) stopni
        nxt_go(700, 3000),                 % szybka ucieczka w stronę, w którą robot obrócił się
        go_on_buddy.                       % wywołanie funkcji 'go_on_buddy'
 
 
%% Funkcja sprawdzająca, czy natężenie dźwięku przekracza progową wartość (50 - dobrane arbitralnie)
clap :-
        nxt_sound(Value,force),
        Value > 50.
 
%% Funkcja sprawdzająca, czy naciśnięto sensor dotyku
touch :-
        nxt_touch(Touch, force),
        Touch = 1.
 
%% Funkcja zatrzymująca program
stop :-
        trigger_killall,                     % zabicie wszystkich wyzwalaczy
        nxt_stop,                            % zatrzymanie pracy skryptu
        nxt_close.                           % zakończenie połączenia z NXT Mindstorms

Pod adresem http://www.youtube.com/watch?v=LRcWNPKooUw znajduje się film pokazujący działanie naszego algorytmu.

• Podczas wydania predykatu stop. w przykładzie drugim pojawił się poniższy komunikat. Mimo wymuszenia zatrzymania programu sterującego robotem nadal działał wątek 'nxt_is_stopped' (warstwa behawioralna?)

?- stop.

Yes
Warning: [Thread 3] Thread running "trigger_start(nxt_is_stopped, thread_send_message(2, resume), 1)" died due to failure

• Następnie po wydaniu predykatu halt. w przykładzie drugim pojawiła się poniższa informacja. Wynika z tego, że wątek działał dalej mimo wyjścia z programu.

?- halt.
1 threads wouldn't die

• Podczas wydania predykatu stop. w przykładzie trzecim pojawił się natomiast poniższy komunikat. Wynika z tego, że dalej pozostał działający wątek 'clap' (odpowiedzialny za sprawdzenie, czy natężenie dźwięku przekracza progową wartość)

?- stop.

Yes
Warning: [Thread 2] Thread running "trigger_start(clap, go_on_buddy, 1)" died due to failure

• Rzeczywiście po sprawdzeniu procesów w systemie znaleziono procesy kontrolujące powyższe wątki.

ps aux|grep pl

W obydwu przypadkach przed uruchomieniem kolejnego przykładu należało opuścić środowisko SWI-Prolog i zabić proces za niego odpowiedzialny poleceniem:

kill NUMER_PID

• Problemem napotkanym w ćwiczeniu Panikarz było ustalenie prędkości ucieczki robota - pojawił się komunikat informujący o tym, że maksymalna wartość poruszania się robota to: 800 stopni / sekundę

• Dobrą rzeczą byłoby zrobienie obserwatora pracujących wątków (po stronie serwera) niezależnie od wykonywanych programów w języku Prolog. Miałby on za zadanie ciągłe śledzenie wątku (wątków) działających i zapobieganie sytuacjom, kiedy wątek działa w tle mimo iż formalnie zakończyliśmy pracę z urządzeniem NXT.
• Ulepszeniem laboratorium byłoby zrobienie bardziej twórczej pracy, gdzie w przykładach samemu należałoby dobrać nie tylko parametry dla sensorów (w tym momencie są one dane a priori; np. natężenie dźwięku w przykładzie trzecim na 30), ale również sam algorytm w przykładzie ćwiczeniowym

• Na laboratorium udało nam się zaimplementować ciekawy algorytm wykorzystujący kilka sensorów dostępnych w zestawie LEGO MINDSTORM, dodatkowo mieliśmy możliwość modyfikacji robota i bliższego zapoznania się z API dostępnym w języku PROLOG a w szczególności z wielowątkowością i problemami z nią związanymi.

nxt_lab2_goszcz_pieciak.tar.bz2