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CURSO DE PROGRAMAÇÃO CURSO DE PROGRAMAÇÃO DE DE
ROBÔS MÓVEISROBÔS MÓVEISUSP - ICMC – LRM: Laboratório de Robótica MóvelUSP - ICMC – LRM: Laboratório de Robótica Móvel
Profs. Denis Wolf, Eduardo Simões, Fernando Osório Profs. Denis Wolf, Eduardo Simões, Fernando Osório Alunos PG - Alberto Hata, Gustavo Pessin, Patrick Shinzato,Alunos PG - Alberto Hata, Gustavo Pessin, Patrick Shinzato,
Maurício Dias, Leandro Couto, Leandro FernandesMaurício Dias, Leandro Couto, Leandro Fernandes
PUC-RS – GSE: Grupo de Sistemas EmbarcadosPUC-RS – GSE: Grupo de Sistemas EmbarcadosProfs. Fabiano Hessel, Eduardo Bezerra, César MarconProfs. Fabiano Hessel, Eduardo Bezerra, César Marcon
Aluno - Luiz Eduardo GiampaoliAluno - Luiz Eduardo GiampaoliGAPH – Profs. Ney Calazans, Fernando MoraesGAPH – Profs. Ney Calazans, Fernando Moraes
Programação de Robôs Móveis São Carlos/SP e Porto Alegre/RS Setembro, 2009
RobóticaRobótica
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Robôs Móveis - Aplicações
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Guia de museu Mapeamento de minas
Navegação autônomaVerificação da qualidade da água
Robô Guia em MuseuRobô Guia em Museu
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DireçãoDireção Autônoma AutônomaGrand Challenge 2004Grand Challenge 2004
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106 equipes inscritas e 25 finalistas
Premio de US$1.000.000,00
Desafio: Percorrer 224km no deserto de forma autônoma
Melhor resultado: Red team (12km)
“Nobody won. Nobody even came close” - CNN
DireçãoDireção Autônoma AutônomaGrand Challenge 2005Grand Challenge 2005
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Premio de US$2.000.000,00
195 equipes inscritas,
23 finalistas
5 terminaram o percurso
Vencedor:Stanley
(Stanford University)
6h 53m
DireçãoDireção Autônoma AutônomaUrban Challenge 2007Urban Challenge 2007
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DireçãoDireção Autônoma AutônomaUrban Challenge 2007Urban Challenge 2007
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“none of the winning teams had taken any demerits for traffic violations, and that the winners had all been selected based on their finishing times “
“Tartan's vehicle averaged about 14 miles per hour throughout the course, which covered about 55 miles. Stanford averaged out 13 miles per hour, and Virginia Tech averaged a bit less than that “
DireçãoDireção Autônoma AutônomaUrban Challenge 2007Urban Challenge 2007
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Robô Móvel Robô Móvel Modelo BásicoModelo Básico
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Robô Móvel Robô Móvel Sensores e AtuadoresSensores e Atuadores
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Sensores internos: observam o estado do robô (odometria, GPS, giroscópios).
Sensores externos: observam o estado do ambiente (câmeras, sonares, lasers).
Atuadores: alteram o estado do robô e do ambiente (rodas, pernas, garras).
Odômetro (encoder)
Sonares
Laser
CâmeraGPS
Controle e SimulaçãoControle e Simulação
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• Player • Sistema para controle de robôs móveis• Suporta diversos tipos de robôs e sensores
• Stage• Simulador de robôs móveis e sensores• Ambientes bidimensionais• Compatível com Player
• Gazebo• Simulador de alta fidelidade• Ambientes em 3 dimensões• Compatível com Player
Características do PlayerCaracterísticas do Player
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• Software livre
• Modelo Cliente/Servidor
• Desenvolvido para sistemas Linux/Unix
• Comunicação baseada em sockets
• Clientes em: C, C++, Java, Python etc
• Interface de alto nível para acesso ao hardware
• Suporta grande quatidade de plataformas robóticas
e sensores comerciais
Interface com o HardwareInterface com o Hardware
IP addresses and the port numbers of the components. Camera
Laser
Sonar
Odometria
Motores
Programa do usuário
Aquisição de dados dos sensores
Comandos para os motores
PCI
USB
Serial
…
SerialCanbus…
Planejamento
Deslocamentodesejado
Interface com o HardwareInterface com o Hardware
IP addresses and the port numbers of the components.
Player
Camera
Laser
Sonar
Odometria
Motores
Programa do usuário
Aquisiçãode dadosdos sensores
Comandospara omotor
PCI
USB
Serial
…Planejamento
Deslocamentodesejado
Abstração de HardwareAbstração de Hardware
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Programado usuário
ServidorPlayer
BibliotecaCliente doPçayer
C/C++C#JavaTclPythonRubyLispOctave
HardwareDo Robô
SimuladorStage
SimuladorGazebo
ServidorPlayer
ServidorPlayer
Modelo Cliente/ServidorModelo Cliente/Servidor
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• Clientes podem se conectar a múltiplos servidores• Servidores aceitam conexão de múltiplos clientes• Diferentes programas/processos/threads podem processar dados de diferentes sensores do mesmo servidor.• Operação remota
Download dos arquivosDownload dos arquivos
IP addresses and the port numbers of the components.1) Baixar o arquivo: curso.tgz
2) Descompactar os arquivos:tar –xzvf curso.tgz
3) Testar a compilação dos arquivos:make
Inicializar o simulador Inicializar o simulador (stage)(stage)
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4) Abrir mais 2 shells
5) Inicializar o simulador:cd mapas
player teste.cfg
Testar o Controle do RobôTestar o Controle do Robô
IP addresses and the port numbers of the components.5) Testar o controle do robô:
(no 3o shell)playerv
6) Conectar no position:Devices → position2d:0 → subscribe → command
Testar o Controle do RobôTestar o Controle do Robô
IP addresses and the port numbers of the components.7) Conectar ao sonar:
Devices → sonar:0 → subscribe
Testar o Controle do RobôTestar o Controle do Robô
IP addresses and the port numbers of the components.8) Conectar no laser:
Devices → laser:0 → subscribe
Testar o Controle do RobôTestar o Controle do Robô
IP addresses and the port numbers of the components.
9) Conectar no robô real:playerv -h <ip do robô real>