PROTEUS CycabTKPerspectives Plan · P lateforme pour la R obotique O rganisant les T ransferts E ntre U tilisateurs et S cienti ques Plateforme pour faciliter les transferts des connaissances

PROTEUS CycabTK Perspectives

Plan

1 PROTEUSDé�nition du ProjetConsortium PROTEUSÉtapes & ObjectifsArchitecture PROTEUSContribution de l'INRIA dans le Projet

2 CycabTKContexteDescription du frameworkSimulateurEn bref

3 Perspectives

A. Nègre, J. Lahera PROTEUS / Cycabtk 1/20


Dé�nition

PROTEUS

�P lateforme pour la Robotique Organisant les T ransfertsEntre Utilisateurs et Scienti�ques�

Plateforme pour faciliter les transferts des connaissances etproblèmes entre le monde de l'industrie et le mondeacadémique (communauté robotique).

Robotique terrestre, aérienne et humanoide (partiellement).

Spéci�cation (Ontologies + Scénarios) → Modélisation

(DSL PROTEUS) → langage/outils de transformation 7−→cible d'exécution.



Composition du Consortium



Étapes & Objectifs dans PROTEUS (1/2)

Dé�nition des Scénarios et des Challenges : PlateformeRobotique + Mission + Environnement

↓

Création des Ontologies : Dé�nition des entités et relationscomme méthode de spéci�cation des systèmes robotiques.

↓

Création des modèles et du DSL PROTEUS (Domain Speci�cLanguage) : Description des scénarios & challenges avec l'aide de laspéci�cation de l'ontologie.

↓



Étapes & Objectifs dans PROTEUS (2/2)

↓

Langages et outils de transformation pour traduire le DSL versles di�erentes cibles d'exécution : URBI, RT-MAPS, CycabTk, ...

↓

Validation des scénarios sur les cibles d'exécution :1 Dé�nition par le modèles.2 Traduction par les outils de transformation.3 Exécution par les plateformes réelles ou simulées.



Architecture PROTEUS

Ontologie PROTEUS

DSL PROTEUS

Modélisation

URBI

RT-MAPS

OROCOS

CycabTk

Frameworks Robotiques Cibles

Spécification Traduction Validation/Exécution

OUTILS DETRANSFORMATION

Scénarios & Challenges



Contribution de l'INRIA dans PROTEUS

Dé�nition d'un modèle d'Ontologie robotique.

Collaboration dans la dé�nition du DSL PROTEUS.

Interfaçage entre l'outillage de transformation et l'entrée denotre framework de simulation.

Amélioration du framework de simulation robotique CycabTk.

Validation de challenges dans CycabTk.



Plan



3 Perspectives



Contexte

But ?

Prototypage rapide

Validation des application avant les tests en conditions réelles

Expérimentation avec des robots/capteurs que nous n'avonspas

Besoins ?

Simulation réaliste des capteurs

Outils de visualisations

Pas de changement du code entre simulation / plateformesréelles

Outils d'enregistrement / rejout de données



Contexte

But ?

Prototypage rapide

Validation des application avant les tests en conditions réelles

Expérimentation avec des robots/capteurs que nous n'avonspas

Besoins ?

Simulation réaliste des capteurs

Outils de visualisations

Pas de changement du code entre simulation / plateformesréelles

Outils d'enregistrement / rejout de données



Framework

Le framework est composé de 2 parties :

Hardware Abstaction Layer (HAL)

Hugr : middleware de communication :

Partage de variable via mémoire partagée

Support réseau (partage de variable via socket TCP)

Simulateur

Basé sur le moteur 3D mgEngine

Nombreux calculs e�ectués en GPU



Middleware Hugrhttp ://cycabtk.gforge.inria.fr/

Caractéristiques

Partage de variable de type tableau noir (mémoire partagé /socket UDP)

Datage des données à chaque écriture

Enregistrement / Rejeu de données

Possibilité de synchronisation : lectures bloquantes

Object oriented (C++)

Open source (LGPL)

Utilisation

Utilisé comme couche d'abstraction logicielle

Code et binaire identique sur plateforme réelle ou simulée



Architecture

Mémoire partagée avec un tableau de description des variables

Variables de types et de taille quelconques

Serialisation des variables (cross-platform)



Outils Hugr

Outils logiciels présents dans le framework Hugr :

Hugr shell

Interface web

Utilitaire d'enregistrement / lecture

Partage de variables sur le réseau



mgEnginehttp ://mgengine.sourceforge.net/

Moteur 3D Open Source

Orienté simulation

Modulaire et évolutif

Scriptable



Composants simulés

Environnement

Objets statiques (batiments, voitures,...) : décrit à partir de�chiers .mesh

Objets dynamique (voitures mobiles, piétons, ...).

Robots

Cycab (robot �car-like�)

Wheelchair (robot di�érentiel)

Sensors

Laser

Cameras

Compass, GPS



Composants simulés

Environnement



Robots



Sensors

Laser

Cameras

Compass, GPS



Composants simulés

Environnement



Robots



Sensors

Laser

Cameras

Compass, GPS



Description des scenarios

Script MgEngine# Insert a Cycab Robot

new mgMeshActor cycab_mesh

cycab_mesh.SetMesh Cycab/cycab.mesh

new CycabSimulator cycab

cycab.AttachTo cycab_mesh

cycab.Start

#Add a sick sensor

new SickSimulator sick

sick.MakeChildOf cycab_mesh

sick.SetPosition 1.68 0 0.7

sick.SetRotation 0 0 0

sick.Start



Démo



En bref

Middleware Hugr + Simulateur (mgEngine)

Nombreux capteurs (Laser, cameras, GPS, etc.)

Communication simple entre applications (Hugr)

Projet Gforge : http://cycabtk.gforge.inria.fr :installation guide, tutorial, etc.


http://cycabtk.gforge.inria.fr


Plan



3 Perspectives



Perspectives

Collaboration avec LASMEA :Challenge / PAVINModèle 3D ?

Amélioration du simulateurIntégration moteur physique (Bullet ?)Interoperabilité avec d'autres frameworks (ROS ?)


Documents

PROTEUS CycabTKPerspectives Plan · P lateforme pour la R obotique O rganisant les T ransferts E ntre U tilisateurs et S cienti ques Plateforme pour faciliter les transferts des connaissances