Lehrstuhl für Datenverarbeitung. Technische Universität München. Leistungskurs C++ Player / Stage

Transkript

1 Leistungskurs C++ Player / Stage

2 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++ 2

3 Roboterprogrammierung User Program Kamera PCI Laserscanner USB Sensordatenerfassung Sonar Odometrie EIA-232 Planung Motoren EIA-232 CAN Motorsteuerung Gewünschte Bewegung Leistungskurs C++ 3

4 Roboterprogrammierung Player User Program Kamera Laserscanner PCI USB Sensordatenerfassung Sonar Odometrie EIA-232 Planung Motoren EIA-232 CAN Motorsteuerung Gewünschte Bewegung Leistungskurs C++ 4

5 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++ 5

6 Kommunikation Player Server 1. Verbindung herstellen Player Client Library 2. Geräte abonnieren User Program 3. Sensordaten 4. Befehle an Aktoren Leistungskurs C++ 6

7 Player ausführen Installation In der virtuellen Maschine schon installiert. Unter Ubuntu müssen die Pakete robot-player und robot-player-dev installiert werden. Ausführen Player Server starten player [ p <port>] <config file> Visualisierung der Sensordaten playerv [hostname:port] Fernbedienung des Roboters playerjoy [hostname:port] Leistungskurs C++ 7

8 Player-Konfigurationsdatei Kamera Laser Motoren Player Server laser:0 ( driver sicklms200 port /dev/ttys1 resolution 50 ) position:0 ( driver p2os_position port /dev/ttys0 max_xspeed 500 ) Leistungskurs C++ 8

9 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++ 9

10 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++ 10

11 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++ 11

12 Fertige Algorithmen in Player amcl (Adaptive Monte-Carlo Localization) position laser / sonar / wifi amcl map localize Leistungskurs C++ 12

13 Stage Stage ist ein Robotersimulator Simuliert Sensoren, Roboter und andere Objekte in einer 2D-Welt Leistungskurs C++ 13

14 Zusammenfassung Player ein Geräteserver Hardwareabstraktion Transparent über Netzwerke Plattform- und programmiersprachenübergreifend Vorgefertigte Algorithmen für viele Anwendungen Stage 2D - Robotersimulator Leistungskurs C++ 14

15 Subversion am LDV Repository der Gruppen: Anlegen des Repository: svn checkout cd 12cppX mkdir projecty cd projekty cp Pfad_zu_Dateien/*.h. cp Pfad_zu_Dateien/*.cpp. svn add *.h svn add *.cpp svn commit Leistungskurs C++ 15

16 CMake Einfachstes Beispiel einer CMakeLists.txt: PROJECT( tutorial ) SET( tutorial_srcs main.cpp ) ADD_EXECUTABLE( tutorial ${tutorial_srcs} ) Build-Vorgang: cmake make Leistungskurs C++ 16

17 CMake Leistungskurs C++ 17

18 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++ 18

19 CMake Plattformübergreifend (Linux, Windows, Mac ) Automatische Erstellung von Projektdateien Makefiles Eclipse, Kdevelop Visual Studio Automatische Tests (CTest) Automatisches Erstellen von Installationspaketen (CPack) Leistungskurs C++ 19