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Linux Robotics

Spionprogramme im Eigenbau

Da ich auf die Standardprogramme der LEGO-CD nicht zurückgreifen konnte, intensivierte ich meine geheimen Ermittlungen und wurde schließlich unter [3] fündig. Mit dem Tool NQC ("Not Quite C") lässt sich der Spybot ab Version 2.5r1 unter Linux individuell programmieren. Laden Sie die Sourcen entweder von der Website des Programms (z. B. mit wget http://www.baumfamily.org/nqc/release/nqc-2.5.r1.tgz) herunter oder kopieren Sie die Datei nqc-2.5.r1.tgz von der Heft-CD aus dem Verzeichnis LinuxUser/lego/ nach /usr/local/. Mit dem Befehl

tar -zxvf nqc-2.5.r1.tgz

entpacken Sie das Archiv. Im neu entstandenen Verzeichnis nqc-2.5.r1 ausgeführt sorgen

make

und

make install

für die Installation von NQC. Voraussetzung für einen reibungslosen Ablauf ist die vorherige Installation des Programms bison, welches nicht unbedingt zu einer Standard-Linux-Installation gehört.

NQC

NQC-Programme sind in ihrer Syntax C-Programmen sehr ähnlich. Anweisungen werden durch ein Semikolon abgeschlossen, und Blöcke stehen in geschweiften Klammern { }. Kommentare lassen sich durch /* und */ einfassen oder stehen ab // bis zum Zeilenende. Die Kontrollstrukturen if, while und for entsprechen denen in C. Zusätzlich bietet NQC repeat und until an (Kasten 1). Ähnlich wie bei C muss in NQC ein Hauptprogramm existieren, der Task definiert durch task main() (siehe Listing 1). In diesem (und jedem anderen) Task können die Anweisungen an den Roboter kodiert werden. Eine einfache Anweisung ist beispielsweise OnFwd(OUT_A+OUT_B). Hier steckt eine Menge drin: Zwei Ausgänge, OUT_A und OUT_B (durch ein + verbunden), werden als Parameter übergeben. Die Funktion OnFwd() ist bereits eine Kombination aus On() und Fwd() und damit direkt Richtungsangabe- und Einschaltbefehl zusammen.

Listing 1 zeigt weiterhin die Funktion Wait(). Ihr wird als Parameter die Anzahl Hundertstelsekunden, die der Roboter einfach das weitermachen soll, was er gerade tut, übergeben. OnRev(OUT_A+OUT_B) schaltet die Motoren in den Rückwärtsgang, und mit Off(OUT_A+OUT_B) werden sie gestoppt. Um den Spybot einem ersten Programmiertest zu unterziehen, wollte ich ihn drei Sekunden vorwärts, dann drei Sekunden rückwärts fahren lassen und schließlich anhalten. Den Quelltext des Programms (Listing 1, vor_u_zurueck.nqc) finden Sie auf der Heft-CD im Verzeichnis LinuxUser/lego/. Der Aufruf

user@host:~$ nqc -TSpy -d vor_u_zurueck.nqc

wandelt das Programm um und lädt es direkt in den Roboter hinein. NQCs Fehlermeldungen, sollte beim Kompilieren etwas schiefgehen, sind so informativ, dass sich Probleme im Quellcode schnell finden lassen. Die Option -TSpy muss für jedes Spybotics-Programm erfolgen; -d sorgt dafür, dass das umgewandelte Programm direkt in den Roboter hineingeladen wird. Dazu muss natürlich die Kabelverbindung stehen und der Spybot eingeschaltet sein. Standardmäßig wird der erste serielle Port angesprochen; mit dem Parameter -S lässt sich aber auch jeder andere Port setzen, z. B. -S/dev/ttyS1.

Kasten 1: NQC-Kontrollstrukturen

if(bedingung)
{konsequenzanweisungen}
else
{alternativanweisungen}
while(bedingung){anweisungen}
do{anweisungen}
while(bedingung)
for(initialanweisung;bedingung;folgeanweisung)
{wiederholungsanweisungen}
repeat(anzahlausdruck)
{anweisungen}
switch(ausdruck)
{
  case konstanter_ausdruck_1:
  {anweisungen_1} break;
  …
  case konstanter_ausdruck_n:
  {anweisungen_n} break;
  default:
  {anweisungen} break;
}
until(bedingung)
{anweisungen}

Agenten-

: vor, zurück und stop mit <I>vor_u_zurueck.nqc<I>

#include "spy.nqh"     // muss jedes Spybot-Programm haben
task main()
{
  OnFwd(OUT_A+OUT_B);  // beide Motoren vorwärts
  Wait(300);           // 3 Sekunden fahren
  OnRev(OUT_A+OUT_B);  // beide Motoren rückwärts
  Wait(300);           // 3 Sekunden fahren
  Off(OUT_A+OUT_B);    // anhalten
}
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LinuxUser 05/2014

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