Butialo: Ejemplo 5 - Seguidor de líneas con dos sensores con eventos

Descripción

Se desea implementar utilizando eventos un programa que permita al robot Butiá seguir el rastro de una línea de color negro sobre el suelo.

El robot deberá avanzar mientras se encuentre en una zona oscura y en caso de salirse de la misma se tendrán tres alternativas posibles para poder encontrar nuevamente una zona oscura, dependiendo de cuál sensor detectó que el robot se ha salido de la zona.

Solución

Descripción

Obtenemos el valor de la variable COLOR_NEGRO de la misma forma que lo hicimos en el Ejemplo 1.

Como podemos apreciar en el Ejemplo 1, el robot tiene un comportamiento que claramente se adapta al paradigma reactivo. Esto es, SENSAR - ACTUAR. Cambiará su estado dependiendo de una condición que le indica para cada sensor si el color sensado se corresponde con el color negro (COLOR_NEGRO).

Distinguimos entonces tres estados posibles: NEGRO_AMBOS, NEGRO_IZQUIERDO y NEGRO_DERECHO. Cuando ambos sensores detectan el color negro, el robot se encuentra en el estado NEGRO_AMBOS. Por lo cual el robot deberá avanzar. Si el sensor izquierdo detecta el color negro y el sensor derecho no, entonces el robot se encuentra en el estado NEGRO_IZQUIERDO. El robot aquí deberá girar en sentido izquierdo para tratar de no salirse de la línea. Si el sensor derecho detecta el color negro y el sensor izquierdo no, entonces el robot se encuentra en el estado NEGRO_DERECHO. Análogamente, el robot deberá girar en sentido derecho. En caso contrario, el estado será BLANCO y al perder la línea con ambos sensores el robot se detiene.

Finalmente se organiza la estructura de la solución en diferentes funciones de forma de modularizar y distinguir fácilmente las acciones. El programa principal quedaría de la siguiente forma:

• programa principal

Consiste en avanzar el robot hasta tanto no se encuentre en peligro de caer de la mesa, en caso contrario deberá retroceder de forma aleatoria. Luego de que se retrocede aleatoriamente, por un tiempo determinado, se utiliza la función girar_aleatorio() para que la siguiente vez que se avance, se haga en un sentido aleatorio.

    events.add(Grey_2.getValue, '>=', COLOR_MESA,retroceder_y_girar_aleatorio)
    events.add(Grey_2.getValue, '<', COLOR_MESA, avanzar)
    events.go()

• avanzar

Activa los motores haciendo que los mismos giren a una velocidad prefijada en la constante MOTOR_VEL.

local function avanzar()
    Motors.setvel2mtr(0, MOTOR_VEL, 0, MOTOR_VEL)
end

• retroceder_y_girar_aleatorio

Retrocede y luego gira de forma aleatoria.

local function retroceder_y_girar_aleatorio()
    retroceder_aleatorio()
    girar_aleatorio()
end

• chequear_giro_izquierda

Retorna un valor booleano que indica si el robot debe girar hacia la izquierda. Para girar de forma aleatoria, a izquierda o derecha, obtenemos un valor entre 0 y 1 con la función random de la bibloteca math. Si el valor randómico obtenido es mayor a 0.5 definimos que el giro será hacia la izquierda, retornando True y en caso contrario deberá girar a la derecha retornando False.

local function chequear_giro_izquierda()
    local sentido = math.random (0, 1)
    return sentido > 0.5
end

• girar_aleatorio

Nuevamente utilizamos la función random para obtener un número aleatorio entre MIN_TIEMPO_GIRO y MAX_TIEMPO_GIRO y así definir el tiempo durante el cual el robot estará girando. Luego chequeamos con la función chequear_giro_izquierda() si el giro será en sentido izquierdo o derecho, dependiendo de ese valor se procederá entonces a girar en ese sentido con una velocidad definida por la variable VELOCIDAD_GIRO.

local function girar_aleatorio()
    local tiempo_giro = math.random(MIN_TIEMPO_GIRO, MAX_TIEMPO_GIRO)
    local izquierda = chequear_giro_izquierda()
    if (izquierda) then
	Motors.setvel2mtr(0, VELOCIDAD_GIRO, 1, VELOCIDAD_GIRO)
    else
	Motors.setvel2mtr(1, VELOCIDAD_GIRO, 0, VELOCIDAD_GIRO)
    end
    util.wait(tiempo_giro)
end

Configuración

Se debe colocar un sensor de escala de grises lo más cercano a la mesa, pero siempre sin tocarla, en la parte de adelante del Butiá.

En nuestro caso encastramos piezas de forma de generar el soporte para adherir el sensor al Butiá, quedando dicho sensor a ras de la mesa.

Se muestra a continuación una imagen ilustrativa de la configuración del robot vista desde arriba.

Configuración