Lehrstuhl für Datenverarbeitung. Technische Universität München. Leistungskurs C++ Subversion / CMake

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1 Leistungskurs C++ Subversion / CMake

2 Subversion am LDV Repository der Gruppen: https://www2.ldv.ei.tum.de/repos/14cppx Anlegen des Repository: svn checkout https://www2.ldv.ei.tum.de/repos/14cppx cd 14cppX mkdir projecty cd projekty cp Pfad_zu_Dateien/*.h. cp Pfad_zu_Dateien/*.cpp. svn add *.h svn add *.cpp svn commit Leistungskurs C++ 2

3 CMake Einfachstes Beispiel einer CMakeLists.txt: PROJECT( tutorial ) SET( tutorial_srcs main.cpp ) ADD_EXECUTABLE( tutorial ${tutorial_srcs} ) Build-Vorgang: cmake make Leistungskurs C++ 3

4 CMake Leistungskurs C++ 4

5 CMake In-Source-Build: Tutorial7/ CMakeLists.txt, main.cpp, lcdrange.cpp, lcdrange.h, moc_lcdrange.cpp, Makefile, main.o, lcdrange.o, moc_lcdrange.o, tutorial7 Out-of-Source-Build: Tutorial7/ CMakeLists.txt, main.cpp, lcdrange.cpp, lcdrange.h build/ moc_lcdrange.cpp, Makefile, main.o, lcdrange.o, moc_lcdrange.o, tutorial7 Out-of-Source-Build ist deutlich übersichtlicher und wartungsfreundlicher. Leistungskurs C++ 5

6 CMake Plattformübergreifend (Linux, Windows, Mac ) Automatische Erstellung von Projektdateien Makefiles Qt Creator, Eclipse, Kdevelop, Visual Studio Automatische Tests (CTest) Automatisches Erstellen von Installationspaketen (CPack) Leistungskurs C++ 6

7 Leistungskurs C++ Player / Stage

8 Player / Stage / Gazebo Player Netzwerkserver, der ein leistungsfähiges, flexibles Interface zu einer Vielzahl an Sensoren und Aktoren eines Roboters bietet Stage 2D Multi Robot Simulator Gazebo 3D-Simulator Leistungskurs C++ 8

9 Roboterprogrammierung User Program Kamera USB Laserscanner USB Sensordatenerfassung Sonar Odometrie EIA-232 Planung Motoren EIA-232 CAN Motorsteuerung Gewünschte Bewegung Leistungskurs C++ 9

10 Roboterprogrammierung Player User Program Kamera Laserscanner PCI USB Sensordatenerfassung Sonar Odometrie EIA-232 Planung Motoren EIA-232 CAN Motorsteuerung Gewünschte Bewegung Leistungskurs C++ 10

11 Server- / Client-Architektur Player Server Gerätetreiber Schnittstelle TCP/IP Player Client Library SICK LMS 200 sicklms200 laser Daten SICK PLS Pioneer Segway sickpls p2os segwayrmp laser position position Konfiguration Kommandos C/C++ C# Java Tcl Python Ruby Lisp Octave User Program Khepera khepera position IPC Leistungskurs C++ 11

12 Kommunikation Player Server 1. Verbindung herstellen Player Client Library 2. Geräte abonnieren User Program 3. Sensordaten 4. Befehle an Aktoren Leistungskurs C++ 12

13 Player ausführen Installation In der virtuellen Maschine schon installiert. Unter Ubuntu müssen die Pakete robot-player und robot-player-dev installiert werden (wenn keine Player Pakete vorhanden sind, kann Player auch von playerstage.sourceforge.net heruntergeladen werden). Ausführen Player Server starten player [ p <port>] <config file> Visualisierung der Sensordaten playerv [hostname:port] Fernbedienung des Roboters playerjoy [hostname:port] Leistungskurs C++ 13

14 Player-Konfigurationsdatei Kamera Laser Motoren Player Server driver ( name p2os provides [ odometry:::position2d:0 gyro:::position2d:1 sonar:0 power:0 ] port /dev/ttys0 ) driver ( name sicklms200 provides [ laser:0 ] port /dev/ttyusb0 alwayson 1 ) Leistungskurs C++ 14

15 Player Programmierung Player Client Bibliotheken C (libplayerc), C++ (libplayerc++), etc. Programmschritte 1. Verbindung herstellen. 2. Geräte abonnieren. 3. Sensordaten auslesen. 4. Verarbeiten. 5. Motorbefehle senden. Leistungskurs C++ 15

16 Beispielcode /usr/share/player/examples/libplayerc++/example0.cc #include <libplayerc++/playerc++.h> int main(int argc, char *argv[]) { using namespace PlayerCc; PlayerClient robot("localhost"); SonarProxy sp(&robot,0); Position2dProxy pp(&robot,0); Leistungskurs C++ 16

17 for(;;) { double turnrate, speed; // read from the proxies robot.read(); // do simple collision avoidance if((sp[0] + sp[1]) < (sp[6] + sp[7])) turnrate = dtor(-20); // turn 20 degrees per second else turnrate = dtor(20); if(sp[3] < 0.500) speed = 0; else speed = 0.100; } } // command the motors pp.setspeed(speed, turnrate); Leistungskurs C++ 17

18 Fertige Algorithmen in Player amcl (Adaptive Monte-Carlo Localization) position laser / sonar / wifi amcl map localize Leistungskurs C++ 18

19 Stage Stage ist ein Robotersimulator Simuliert Sensoren, Roboter und andere Objekte in einer 2D-Welt Leistungskurs C++ 19

20 Zusammenfassung Player ein Geräteserver Hardwareabstraktion Transparent über Netzwerke Plattform- und programmiersprachenübergreifend Vorgefertigte Algorithmen für viele Anwendungen Stage 2D Robotersimulator Achtung: Es gibt einen signifikanten Unterschied zwischen Simulation und Realität! Leistungskurs C++ 20

21 Softwareversionen Ubuntu LTS Qt (aus Ubuntu Paketquellen) Player aktuellste Version r9140 aus SVN ( ) Stage aktuellste Version aus Git ( ) OpenCV (aus Ubuntu Paketquellen) Zusätzliche Bibliotheken können auf Nachfrage von den Kursleitern oder den Tutoren installiert werden (Softwarepakete müssen in den Ubuntu Paketquellen vorhanden sein). Andere Versionen können benutzt werden, müssen aber von den Gruppen selbst installiert und gepflegt werden. Leistungskurs C++ 21

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