Xcalibur-2 Alpha. Time. Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

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1 Time Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

2 Control and Command Environment for a Robotic Experimenter R&D 1 Examination Presentation by Christian Rempis Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

3 Übersicht Übersicht Xcalipbur2 Kurzbeschreibung System Management Information Management / Hardware Abstraktion Kommunikation Aspekte bzgl. Middleware und Integration Frameworks Demo am Beispiel von Khepera II Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

4 Integration Framework Teil I Xcalibur2 Eine Kurzbeschreibung der wichtigsten Aspekte Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

5 Kurzbeschreibung Kurzbeschreibung Xcalibur2 Generelles (Robotik-) Agentenframework Design Kriterien Komplette Basis für Agentensysteme Integration von (studentischen) Projekten Hardwareabstraktion und OS-Unabhängigkeit Unterstützung beliebiger Kontrollstrategien Eingebautes Logging, Debugging, Konfiguration Strukturvorgaben ohne zu stark zu restriktieren Schnittstellen für Visualisierungen und externe Tools Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

6 Kurzbeschreibung - Übersicht Übersicht über Xcalibur2 Communication (TCP / UDP) Debugging Information Management System Management SG Scheduler InputLayer WorldmodelLayer Control Modules ActuatorLayer OutputLayer Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

7 Kurzbeschreibung System Management System Management Zyklischer, synchroner Haupt-Scheduler Unterstützung für asynchrone Neben-Scheduler Kontrollierte Initialisierung von Objekten Schnittstellen für benutzerdefinierte Services Event Mechanismus (lokal / global) Unterstützt Änderungen zur Laufzeit Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

8 Kurzbeschreibung Information Management Information Management Panels Standardisierter Informationsaustausch Gruppierung mehrerer Variablen (s) Eindeutig global referenzierbar über Namen s unterstützen Flags (readonly, accessible, savable, observable, static,...) Erlauben dynamisches Verdrahten von Komponenten Effizienter Datenaustausch Vielfältig nutzbar (Datenpuffer, Property-Listen,...) Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

9 Information Management Information Management Panel Panel Panel System Object W System Object Panel Mixer Panel Panel Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

10 Information Management Information Management Panel Panel Panel R System Object R W R System Object W W W Panel Mixer Panel Panel Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

11 Kurzbeschreibung Information Management Information Management Akkumulatoren Erlauben das gleichzeitige Schreiben meherer Objekte Beinhalten Mixerstrategie Einfach austauschbar Effizient AliasPanels Einführen neuer Namen für bestehende s Vereinfacht Integration von Komponenten Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

12 Kurzbeschreibung Information Management Vorteile von Panels Standardisierte Representation von Wissen Dynamisches Verdrahten, AliasPanels Push-Mechanismus für alle s (TCP/IP) Zur Laufzeit änderbar via TCP/IP Laden und Speichern von Panels möglich Hardware abstraktion (I/O Layers) Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

13 Kurzbeschreibung Kommunikation Kommunikation CommunicationManager Link zu externen Anwendungen Leitet Nachrichten an die korrekten Adressaten weiter Erweiterbar um beliebige Services Protokoll TCP/IP Zeichenorientiertes, erweiterbares Protokoll Sonderzeichen: { } Kommunikations- Manager Service Service Service Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

14 Kurzbeschreibung Kommunikation Services CommandService Senden von Kommandos an beliebige Objekte Beschaffen von Informationen über verfügbare Objekte Beschaffen von Syntax-Beschreibungen der Befehle Beispiel: Manager, SkillManager, BehaviorManager LoggerService Loggen von Events, Warnungen und Fehlern In Datei, auf Konsole, via TCP/IP Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

15 Kurzbeschreibung Kommunikation Services ObservationService Pushing von -Werten an externe Programme Selektieren beliebiger s möglich Beschaffen von Informationen über verfügbare s Unterscheidung zwischen statischen und dynamischen s s werden als Zeichenketten übertragen, Fließkommazahlen sind restriktiert auf 4 Nachkommastellen Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

16 Integration Framework Teil II Xcalibur2 als Integration Framework Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

17 Integration Framework Integration Framework Infrastruktur und Hilfsmittel für Projekt Integration Homogene Systeme Integration von Xcalibur-Objekten innerhalb des gleichen Systems Design-Kriterium für Xcalibur Heterogen Systeme Integration von beliebigen Objekten und Services Steht mit wenig Aufwand fast umsonst zur Verfügung Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

18 Integration Framework Homogene Integration Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

19 Integration Framework Homogene Integration Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

20 Integration Framework Homogene Integration + HW Abstraktion RS232 TCP I I Shared Memory Linux Device I/O O File Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

21 Integration Framework Heterogene Integration + HW Abstraktion Orocos Marie I I Player Miro I/O O Xcalibur2 Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

22 Integration Framework Input-/Output-Bibliotheken InputLayer und OutputLayer beinhalten Schnittstellenobjekte Gekapselt in separaten Bibliotheken Komplette Sets für unterschiedliche Roboter Einzelne Hardware Middleware-gestützte Hardware (Miro, Player) Middleware-gestützte Algorithmen Kompilieren mit dem gewünschten Set von Input- und OutputProcessoren (evt. auch dynamisch per DLL) Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

23 Demo mit Khepera II Teil III Xcalibur2 Eine Demo am Beispiel von Khepera II und Pioneer2 Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

24 Demo Demo mit Khepera II Khepera II mit AiS Khepera Control Tool KCon KheLib Bibliothek (API) KCon Tool Khepera II mit Xcalibur2 Laufzeitbetrachtungen bzgl. RS232 Steuern und Beobachten via XcaliburMonitor Speichern und Laden von Panel Einstellungen Programmcode: Erstellen einer I/O Layer für Khepera Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

25 Demo Demo mit Pioneer2 (und Stage) Pioneer2 mit Xcalibur2 Interaktion mit dem Stage Simulator MobileSim (via LAN) Steuern und Beobachten via XcaliburMonitor Speichern und Laden von Panel Einstellungen Programmcode: Erstellen einer I/O Layer für Aria-basierte Roboter Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar

26 Summary Thanks for your attention! Christian Rempis University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg 17. Januar