Agentes Inteligentes. Agentes Reflexivos RobotC. Manuel Aínza Carrillo Luis Enrique Garay Olmos Rocío García Estrada

Transcripción

1 Agentes Inteligentes Agentes Reflexivos RobotC Manuel Aínza Carrillo

2 AGENTES REFLEXIVOS ROBOTC 1 INTRODUCCIÓN Los ejercicios de la práctica de agentes reflexivos utilizando RobotC fueron para familiarizarnos con las distintas funciones que puede realizar el robot y el código RobotC. Algo que pudimos notar a primera vista fue que (Como su nombre lo dice) RobotC es el mismo lenguaje C que tiene unos cambios para que sea más fácil realizar programas para el robot, cambios como funciones para nombrar los motores, sensores, etc. En todo lo demás funciona como C. 2 OBJETIVOS Estos ejercicios tienen como objetivo familiarizarse con el API de RobotC, con el funcionamiento de los robots y de los sensores de Lego, HiTechnic y Dexter Ind. Para ello vamos a construir programas simples para que los robots Lego NXT puedan resolver tareas simples utilizando los sensores disponibles. 2.1 ORGANIZACIÓN Los ejercicios constan de 4 actividades a realizar utilizando los robots Lego NXT. Cada una de las descripciones de los ejercicios contiene un enunciado de la tarea a realizar y de los entregables a generar. También, cada uno de los ejercicios se calificará mediante una rúbrica adecuada descrita en el mismo enunciado. 2.2 MATERIALES NECESARIOS

3 Para llevar a cabo las actividades son necesarios los siguientes materiales: * Kit de Lego NXT * Una computadora del Laboratorio T-205 con RobotC instalado * Acceso a internet para consultar la documentación 3 ACTIVIDADES 3.1 INSTALAR EL NUEVO FIRMWARE EN LOS LEGO NXT La primera actividad consiste en instalar todos los recursos necesarios para trabajar con Robot C y los Lego NXT. Para ello debes seguir estos pasos: a) Ejecutar el IDE de Robot C. b) Conectar el robot Lego con el cable USB (ojo: hay que asegurarse de que el Lego sea reconocido por la computadora. c) En el menú Robot. Seleccionar la opción Download Firmware a. OJO. Para cargar el firmware, el robot se reinicia en Firmware download mode. b. Para que termine el proceso de carga del nuevo firmware tienes que cerrar la ventana que

4 se abrió y volver a seleccionar la opción Robot -> Download Firmware. d) Una vez que el robot tenga cargado el nuevo firmware ya está listo para programarlo con Robot C. 4 EJERCICIOS 4.1 SEGUIR UNA LÍNEA NEGRA OBJETIVO Programar el robot para que utilizando el sensor de luz pueda encontrar y seguir una trayectoria marcada con una línea negra pintada sobre una superficie plana. La trayectoria puede ser recta, con giros en varios ángulos, zig-zag, etc DESCRIPCIÓN DEL PROGRAMA Para realizar esta actividad se utilizó el sensor de luz y una línea de cinta aislante. El robot avanza en línea recta siempre que el sensor registre un porcentaje de luz reflejada menor o igual al 50%, es decir, mientras se encuentre frente a la línea. Cuando no recibe estas lecturas del sensor, el robot se pone a girar sobre su propio eje para encontrar de nuevo la línea y seguir su trayectoria EVIDENCIA EN VIDEO

5 2_029.mp4 4.2 UBICAR Y ENCONTRAR UNA FUENTE DE SONIDO OBJETIVO Programar el robot para que utilizando el sensor de sonido (micrófono) pueda ubicar y llegar hasta una fuente de sonido que si bien está fija, funciona de manera episódica. La fuente de sonido puede encontrarse en cualquier dirección con respecto de la dirección inicial del robot y dentro de un área de 15 m DESCRIPCIÓN DEL PROGRAMA Para realizar este programa, además del sensor de sonido y una fuente que lo produjera (en este caso una campana) se requirió hacer un "cono" para enfocar el micrófono a una dirección específica y no a toda el área que tiene el sensor. En cuanto al comportamiento del robot, éste gira sobre su propio eje cuando no "escucha" la fuente del sonido con una lectura mayor 60; cuando lo hace avanza hacia el frente EVIDENCIA EN VIDEO 2_030.mp4 3.3 RODEAR UN OBJETO OBJETIVO Programar el robot para que utilizando el sensor de toque pueda encontrar y rodear un objeto siguiendo su contorno. El objeto puede tener cualquier forma

6 (rectangular como una caja o cilíndrica como un bote, el objeto será suficientemente pesado como para que el robot no lo mueva, dentro de límites razonables. El objeto podrá estar en cualquier posición con respecto del robot dentro de un área de 15 m DESCRIPCIÓN DEL PROGRAMA Se utilizó el sensor de presión del robot con dos piezas más (una cruz y un engrane para que fuese más largo), y dos objetos que fueron rodeados: una maceta y una caja (en dos posiciones distintas). Cuando el sensor recibe presión realiza tres acciones: Primero, se hace un poco hacia atrás, después da vuelta hacia la izquierda (aproximadamente 90 ) y avanza un poco hacia su frente; una vez que avanzó gira nuevamente (90 ) hacia la derecha con la intención de tocar el objeto y repetir estas acciones para rodearlo EVIDENCIA EN VIDEO Caja Horizontal: 2_031.mp4 Caja En Vertical: 2_036.mp4 Maceta: 2_038.mp4 3.4 SALIR DE UN LABERINTO

7 3.4.1 OBJETIVO Programar el robot para que utilizando el sensor ultrasónico pueda localizar obstáculos y girar para evitarlos. El robot también se debe programar para que utilizando estas habilidades (localizar obstáculos y girar) pueda salir de un laberinto de ángulos rectos DESCRIPCIÓN DEL PROGRAMA Éste fue el más complejo de los ejercicios puesto que el ambiente, en este caso un laberinto con tablas de madera en el piso de un salón, hacía que el robot chocara contra lo que unía las tablas o que se trabaran los motores en el piso del salón. Independientemente de estos problemas el robot logró salir del laberinto. Se utilizó el sensor ultrasónico para detectar las paredes del laberinto (el cuál mide en centímetros la distancia entre él mismo y un objeto). Para la explicación es importante remarcar que cuando hablamos de girar nos referimos a un giro de 90 sobre el eje del robot a menos de que se indique lo contrario. Si encuentra una pared, retrocede un poco para poder girar sin chocar esa con otras paredes. Tiene un contador de cuántos giros ha realizado para cada lado (izquierda y derecha), entonces, cuando ya ha realizado un giro a la derecha gira a la izquierda

8 para retomar su posición anterior. Luego, revisa si no ha girado 180 grados antes, si no lo ha hecho, gira nuevamente hacia la izquierda para sumar 180. Esto aumenta la cantidad de giros a la izquierda que ha realizado el robot. Si no ocurrió nada de lo anterior, entonces, avanzará durante un periodo de tiempo o hasta nuevamente encontrar una pared. Siempre que puede, el robot, realiza giros hacia la izquierda, pero, si ya ha girado dos veces en esa dirección dará un giro a la derecha EVIDENCIA EN VIDEO 2_022.mp4