soy estudiante de 5º curso de ingeniería informática y este año hago el proyecto fin de carrera que trata sobre el robot Pioneer 3-AT. En principio el proyecto se me planteó para hacer sobre c++, ya que lo hay hecho hasta ahora esta en dicho lenguaje y aparte también tengo que hacer uso de unas librerias (artoolkit) para hacer uso de la realidad aumentada.
Pero recientemente oí hablar de esta tecnología, la verdad esque bastante bien y para mi sorpresa ví que habia muchas cosas desarrolladas para el Pioneer 3-DX, lo cual me animó mucho, pues según tengo entendido funciona de forma similar al mio.
Entonces mis preguntas son (conste que aún no sé practicamente nada de Robotics Studio):
-Sería muy complejo iniciarse en esta tecnología o demasiado laborioso para un proyecto fin de carrera? -Se podría aprovechar lo del 3-DX para el 3-AT? -Para usar librerias de C++ en Robotics Studio es facil? -Para programar la cámara del robot (Canon VC C50i), hay algo hecho en Robotics Studio?
Siento ser tan preguntón, pero me encantan las nuevas tecnologías y esta me interesa mucho.
Y bueno, una ovación para los que llevais esta página, pues creo que es un punto de encuentro genial para los que estamos empezando y para que aprendamos unos de otros.
Mucha suerte con tu proyecto fin de carrera. Tienes suerte de poder trabajar con un Pioneer 3-AT. Típicamente todo el desarrollo que se hacía para los robots basados en ARCOS (Pioneer DX, Pioneer AT, PeopleBot) estaba basado en ARIA. ARIA es una capa software que se coloca sobre ARCOS para ofrecer un API de alto nivel en C++. Supongo que esa es la razón por la cual te han planteado realizar el desarrollo en el lenguaje C++. Otra opción era usar Saphira. Tanto ARIA como SAPHIRA eran soportadas por ActivMedia [1], pero por lo que sé, ActivMedia se ha centrado totalmente en ARIA y ya no sigue manteniendo SAPHIRA. Yo nunca he trabajado directamente con estas APIs en C++, por lo que no te puedo dar muchas más información. Me imagino que ya sabrás que puedes suscribirte a las listas de usuarios de Pioneer y de ARIA en [2].
Lo que comentas de usar realidad aumentada me parece muy interesante, ¿cuál es el objetivo concreto de tu PFC? Al tener que usar la librería artoolkit, que según entiendo está disponible sólo en C++, tendrías que usar ese lenguaje para tu aplicación.
Pues sí, la verdad es que hay cada vez más gente trabajando con Robotics Studio, aunque es un producto joven. Ten en cuenta que la primera versión oficial (MSRS 1.0) se lanzó en Diciembre del año pasado. Lo más interesante en tu caso, como bien comentas, es la posibilidad de usar los servicios para el Pioneer que vienen incluidos con el Robotics Studio. Si instalas MSRS verás que tienes disponibles una serie de servicios llamados Arcos XXX. Estos servicios se comunican directamente con el firmware ARCOS que corre en el robot y son los que hacen posible que puedas programar en el entorno de desarrollo de MSRS y luego ejecutarlo contra tu robot Pioneer (o contra un robot simulado en el simulador de MSRS). Con Robotics Studio vienes estos servicios:
- Arcos Core: proporciona acceso al controlador ARCOS del robot. - Arcos Bumper: proporciona acceso a los paragolpes del robot. - Arcos Drive: proporciona acceso a la tracción del robot (yo de momento esto sólo lo he probado con la tracción diferencial (Differential Drive) del Pioneer DX, pero me imagino que funciona con otro tipo de tracción como la del Pioneer AT).
Para que te hagas una idea de cómo sería usar alguno de estos servicios puedes ver el código del servicio Arcos Sonar (que he escrito yo) [3].
A ver si consigo responderte a todas tus preguntas, en cualquier caso no dudes en escribir de nuevo en el foro..
Sería muy complejo iniciarse en esta tecnología o demasiado laborioso para un proyecto fin de carrera?
Pues desde luego hay que pasar por una curva de aprendizaje. Usar un entorno de desarrollo como es MSRS requiere manejar una serie de conceptos básicos. Lo que está claro es que para un estudiante de ingeniería informática esto no es ningún reto. Prácticamente todos los conceptos que necesitas manejar probablemente ya los conoces: orientación a servicios, paso de mensajes, coordinación de entrada/salida asíncrona, etc. Además la ventaja de usar MSRS es que no tienes que estar pendiente de los típicos problemas que acarrea la programación concurrente. El CCR (la parte del runtime que gestiona la concurrencia) proporciona primitivas de coordinación que aseguran la exclusión mutua cuándo es necesaria, evita interbloqueos, establece la prioridad de los hilos, etc. Además todo esto se consigue de una forma bastante transparente.
Otro punto a tener en cuenta es que MSRS funciona sobre .NET. Por lo tanto, necesitas escribir el código en uno de los lenguajes de programación disponibles para esta plataforma: C#, VB.Net, Iron Python, etc.
Puedes usar este enlace [5], como una guía de los pasos mínimos que tendrías que seguir para dominar el entorno MSRS. Yo tengo alumnos de proyecto fin de carrera que se han hecho con la herramienta en pocas semanas siguiendo los tutoriales… y haciendo alguna que otra pregunta en los foros.
Se podría aprovechar lo del 3-DX para el 3-AT?
Pues yo personalmente no lo he probado porque no tengo ningún Pioneer AT. Supongo que el servicio Arcos Core funciona con cualquier robot basado en Arcos. Pero habría que probarlo. De hecho, esta misma pregunta se ha hecho en el foro de Microsot Robotics Studio y estamos esperando respuesta [4].
Para usar librerias de C++ en Robotics Studio es facil?
Sí. Hay diversas alternativas. Aunque la mejor en cada caso depende de los requisitos que tengas. Se puede usar una dll externa que ofrezca las funciones que están escritas en C++. Pero como el entorno es .NET tienes que hacer que la dll sea manejada. Si tienes especial interés por esto puedo pasarte más información. Otra alternativa es usar código C++ directamente. Tengo un ejemplo escrito en C++ en el que se usa una red de neuronas para controlar un Pioneer en el simulador.
Para programar la cámara del robot (Canon VC C50i), hay algo hecho en Robotics Studio?
Pues no conozco esa cámara concretamente. Ni sé los drivers que tiene. Pero en Robotics Studio tienes un servicio que se llama Webcam que obtiene imágenes de prácticamente cualquier cámara que conectes en un equipo Windows (el requisito es que la cámara soporte DirectDraw). Veo que es una cámara PTZ, para manejar el Pan Tilt, tendrías que escribir tus propios servicios en MSRS, o bien usar algún componente de MSRS como Roborealm que sea capaz de controlar el movimiento PTZ.
Y bueno, una ovación para los que llevais esta página, pues creo que es un punto de encuentro genial para los que estamos empezando y para que aprendamos unos de otros.
¡Muchas gracias! Me alegro de que este sitio sea útil. Para cualquier pregunta o comentario adicional ya sabes.
por lo que me comentas tal vez sea demasiado trabajo añadido para mi proyecto, pues me gustaría acabarlo este año y aparte llevo bastante carga lectiva. De todas formas ahora como vienen los exámenes estaré de parón y a finales de enero me empararé a mirar cosillas y a ver que voy sacando, tal vez para entonces haya más cosas hechas.
Lo de usar realidad a aumentada es para ayudar al robot a saber dónde se encuentra, la descipción del proyecto se puede ver [1]
En cualquier caso, pueda aplicar esta tecnología o no a mi proyecto, me interesa aprenderla, pues aparte de ser un apasionado de las nuevas tecnologías soy coordinador del club .Net de Albacete [2] y también participamos con IEEE para hacer cosas de robótica, así lo que aprendiera lo podría transmitir a mis compañeros en nuestros talleres y charlas que solemos hacer.
Por otro, comentar que me he creado un blog para ir contando mis avances en el PFC, por si a alguien le pudieran interesar[3].
Muchas gracias de nuevo por tu atención y de ahora en adelante cuentan con un fiel lector de su web.
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Raúl
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Re:Robotics Studio con Pionner 3-AT - 2007/12/17 14:28De nada Entiendo que si ya tienes código en C++ y las librerías que vas a usar es demasiado trabajo meterte con el Robotics Studio a estas alturas. Además está el tema de probar que todo funcione bien con un Pioneer AT.
Pero como veo que conoces .NET, te animo a que cuando tengas tiempo instales la plataforma MSRS y lo pruebes. También es interesante el uso de la biblioteca CCR para otro tipo de aplicaciones que no son robótica. Por ejemplo, el CCR se está usando en MySpaces para gestionar la concurrencia y la entrada-salida asíncrona.
Dado que os interesa .NET y también la robótica, os tiene que interesar Robotics Studio, porque es la combinación de ambas áreas.
Bueno, suerte con tu PFC y el resto de proyectos en los que participas. He visto los enlaces y el tema de la realidad aumentada me parece muy interesante. Espero que nos vayas contando tus avances. Por cierto,
¿cómo planteas mejorar exactamente la detección de marcas (land-marking) usando realidad aumentada?
tras dos meses de parón por causa de los exámenes, ahora por fin puedo decicar algo de tiempo a aprender algo de esta tecnologia y ver si hay posibilidad de aplicarla a mi proyecto.
Según he visto, lo primero que tengo que hacer es aprender DSS, no? para trabajar con MSRS me imagino que hace falta VS2005, pero correrá con VS2008?
En cuanto a tu pregunta que quedó abierta: ¿cómo planteas mejorar exactamente la detección de marcas (land-marking) usando realidad aumentada?
Mi proyecto no pretende mejorar la detección de marcas, si no que el robot intentará hacer uso de la detección de marcas para conocer con mayor precisión su posición, con esto se intentará evitar desajustes que suelen ocurrir al probar el SW en el robot real.
De momento, voy a empaparme un poco de conocimiento y ya iré comentando las dudas que me surjan.
saludos y gracias por todo, Alberto.
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Hay alguna forma rápida de comprobar si los servicios que ofrece MSRS son compatibles con el 3AT? algún programa o algo que ha esté hecho y sea facil de instalar?
Otra cosa es que con respecto a tu comentario anterior Sí. Hay diversas alternativas. Aunque la mejor en cada caso depende de los requisitos que tengas. Se puede usar una dll externa que ofrezca las funciones que están escritas en C++. Pero como el entorno es .NET tienes que hacer que la dll sea manejada. Si tienes especial interés por esto puedo pasarte más información. Otra alternativa es usar código C++ directamente. Tengo un ejemplo escrito en C++ en el que se usa una red de neuronas para controlar un Pioneer en el simulador.
si que me interesaría aprender cómo se usan librerias c++ en MSRS porque tarde o temprano me va a tocar pelearme con eso, así que si me puedieras mandar algún ejemplo me vendría muy bien.
Y algo más, en el siguiente esquema: los servicios sensores podrían convivir estando cada uno implementados en lenguajes diferentes, por ejemplo C++ y C#, no?
Según he visto, lo primero que tengo que hacer es aprender DSS, no? para trabajar con MSRS me imagino que hace falta VS2005, pero correrá con VS2008?
Sí bueno, yo creo que lo más lógico es, después de la introducción a Robotics Studio y la introducción al DSS, seguir los tutoriales de servicios (service tutorials). Todo lo que se hace en Robotics Studio está orientado a servicios así que entender qué son los servicios y cómo se usan es una parte esencial. Al final, también necesitas entender bien como funciona el CCR, pero para eso puedes ir mirando la introducción al CCR según avanzas con los tutoriales de servicios y lo vayas necesitando para entender algunas partes del código.
Al principio parece un poco duro, porque hay muchos conceptos nuevos, pero en realidad son conceptos de informática de siempre para los que se ha usado una nomenclatura y unas convenciones nuevas. Si tienes cualquier duda en concreto sobre el DSS o el CCR puedes preguntarla también en este foro e intentaré aclararla.
Sobre Visual Studio, yo uso VS2005, pero no creo que haya ningún problema con VS2008. La verdad es que yo particularmente tenía la versión 2005 sobre Windows XP y no he visto la necesidad de actualizarla.. Pero no lo descarto.
Por cierto, ¿que información de sensores vas a usar para la detección de marcas? ¿Visual o de otro tipo?
Hay alguna forma rápida de comprobar si los servicios que ofrece MSRS son compatibles con el 3AT? algún programa o algo que ha esté hecho y sea facil de instalar?
Sí, puedes probar el servicio que viene con Robotics Studio que se llama ArcosCore. El servicio Arcos Core está escrito para comunicarse por el puerto serie del ordenador con el controlador ARCOS de un robot Pioneer, por lo que debería funcionar con tu 3AT. Mira este mensaje para ver como se configura: MobileRobots Pioneer Serial Port Configuration
si que me interesaría aprender cómo se usan librerias c++ en MSRS porque tarde o temprano me va a tocar pelearme con eso, así que si me puedieras mandar algún ejemplo me vendría muy bien.
Ok, voy a buscar lo que tengo sobre esto y lo pondré aquí.
los servicios sensores podrían convivir estando cada uno implementados en lenguajes diferentes, por ejemplo C++ y C#, no?
Sí, no hay problema en que cada servicio esté escrito en un lenguaje distinto (aunque por lo que he visto, C# es con diferencia el lenguaje más usado en MSRS, seguido por VB.net). Cuando compilas un servicio genera unos archivos DLL que corresponden al código manejado del propio servicio y al correspondiente Proxy. Como todas esas DLL están en .NET (es decir, todos los lenguajes de alto nivel de .NET al final se acaban traduciendo a IL – Lenguaje Intermedio – no hay problema de comunicación entre ellos).
solo queria indicar que cuando dices Mira este mensaje para ver como se configura: no veo ningun link
En cuando a tocarle al 3AT aún no tengo mucha idea, pues nunca le he metido mano directamente, por tanto se agradecen aclaraciones e instrucciones sencillas hasta que coga algo más de soltura.
Por cierto, ¿que información de sensores vas a usar para la detección de marcas? ¿Visual o de otro tipo?
El objetivo principal del proyecto es trabajar con la cámara Canon VC C50i que te comentaba, pero tendría que integrar el trabajo que hizo un compañero el año pasado en el cual desarrolló unas librerias en C++ para proporcionar movimiento autónomo al robot mediante el uso de sensores.
El problema de dicho proyecto es que el robot no respondía como se esperaba (alomejor le decian que avanzara 3 metros por SW y realmente avanzaba 2,5) por lo que perdía su posición del mapa. Por tanto el objetivo de mi proyecto es que mediante marcas (que dependiendo de cómo se ven se puede obtner el angulo y distancia de visionado) el robot sea capaz de detectar estos desajustes y recalibrarse.
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thinkill
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Re:Robotics Studio con Pionner 3-AT - 2008/02/24 15:39Según comentas, creo que el caso no es el mismo en un P3DX o un P3AT. El P3AT sobre el que voy a tabajar tiene un computador integrado (que corre bajo un Windows 2000). Por tanto simplemente tendría que probar el servicio ArcosCore en este computador interno, pero mis preguntas son:
-qué necesito instalarle? el paquete MSRS completo? -qué tipo de prueba le puedo hacer sobre ArcosCore? necesitaría desarrolar un proyecto VS que haga uso de los servicios ArcosCore para testearlo? (si la respuesta es afirmativa y tienes algún proyecto en c# sencillito que hayas usado alguna vez y me lo pudieras prestar lo agradecería) -Hay documentación en algún sitio sobre los servicios ArcosCore y demas servicios del Pionner? -Al abrir el proyecto Arcos e intentar ejecutarlo en mi portatil me suelta varios errores del tipo "Error 2 The name 'Resources' does not exist in the current context C:Microsoft Robotics Studio (1.5)samplesPlatformsMobileRobotsArcosArcosCoreArcosState.cs 265 59 Arcos" a que es debido esto? -Al tener que hacer uso de una cámara PTZ, esto se podría emular en el simulador?
Muchas gracias y pido disculpas por la gran cantidad de preguntas que planteo, pero los inicios en nuevas tecnologías siempre son duros y surgen muchas preguntas...
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Raúl
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Re:Robotics Studio con Pionner 3-AT - 2008/02/25 12:53Hola, ya he añadido el enlace que faltaba en mi mensaje anterior... Perdona, se me había pasado
El problema de dicho proyecto es que el robot no respondía como se esperaba (alomejor le decian que avanzara 3 metros por SW y realmente avanzaba 2,5) por lo que perdía su posición del mapa.
Ya, este es un problema típico en robótica móvil. Debido a que la odometría que se realiza en base a los encoders (odometros) de las ruedas no es perfecta, el error en la posición estimada del robot se va a cumulando. Aunque el error que se comete en cada medición sea muy pequeño, pasado un cierto tiempo, el error acumulado es muy grande, y por lo tanto la posición estimada es inválida totalmente. Este problema se conoce como SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). Existen diversas técnicas para abordarlo, como los filtros de Kalman, le método del gradiente, los enjambres de partículas, etc. Otro enfoque es el que vas a tomar tú. Tomar referencias conocidas (marcas visuales en tu caso) que ayudan a establecer la posición correcta del robot.
Contestando al resto de preguntas:
Si tienes un PC ya integrado en el robot, el esquema es equivalente a tener un portátil que conectas por el puerto serie. De hecho, lo que hacen es conectar el PC a un puerto serie interno que tiene el robot, así que a efectos es el mismo caso. Sobre lo que no estoy muy seguro es si Robotics Studio funcione bien con Windows 2000. De hecho, requiere las últimas versiones de .NET Framework, así que si puedes, sería interesante usar Windows XP o Windows Vista.
Lo que necesitas tener instalado en el PC que controle el robot es un nodo DSS. Yo tengo una instalación completa de Robotics Studio en el portátil que controla el robot, porque también uso el Visual Studio en ese mismo PC para cambiar algunas cosas del código de vez en cuando. En cualquier caso, lo que puedes usar es la herramienta DSS Deploy (DssDeploy.exe) para crear un paquete de instalación con el código que quieras ejecutar en el PC del robot. DSS Deploy lo que hace es preparar un paquete auto-extraible que contiene los servicios que le indiques. Es como una herramienta de instalación que se usa para llevar los servicios que has desarrollado en un PC de desarrollo al PC de producción donde los vas a probar. Puedes ver un ejemplo en este enlace: Deploying Explorer Service
se crea un paquete de instalación llamado ExplorerDeplyment.exe que contiene el servicio Explorer. Una vez copiado el fichero en el PC del robot puedes instalarlo con el siguiente comando:
Code:
dssdeploy /u /t:"C:MSRS" ExplorerDeployment.exe
Y para ejecutarlo solo tienes que hacer esto:
Code:
cd /d C:MSRS
dsshost /p:50000 /t:50001 /m:"samplesconfigexplorer.manifest.xml"
No sé si tienes un telémetro Laser en tu robot. Si es así, este ejemplo del Explorer te vale directamente, porque está preparado para un Sick LRF. Si no, puedes probar con otro servicio de ejemplo más simple. Por ejemplo, con algún tutorial que sólo use los paragolpes (bumpers). Si tienes sonar, a lo mejor puedes probar simplemente con mi servicio para Arcos Sonar:
Me temo que la documentación que hay sobre los servicios de ARCOS es bien escasa. Más bien, lo que hay es el código fuente… Si tienes alguna duda concreta puedes preguntarla aquí, por si sé la respuesta. Según tengo entendido el equipo de Microsoft Robotics está trabajando en mejorar la documentación de los servicios que vienen incluidos con MSRS, pero de momento no hay mucho en cuando a la descripción concreta de los servicios, operaciones y parámetros que usan (en muchos casos sólo tienes la propia documentación que sale en Visual Studio con el visor de objetos).
Al abrir el proyecto Arcos e intentar ejecutarlo en mi portatil me suelta varios errores del tipo "Error 2 The name 'Resources' does not exist in the current context C:Microsoft Robotics Studio (1.5)
¿A qué proyecto en concreto te referes con el proyecto Arcos? Dime el directorio donde lo has encontrado. El error que comentas tiene toda la pinta de que el namespace donde está definido Resources no coincide con el namespace de otro fichero donde se usa. Fíjate que se incluya en namespace correspondiente a los recursos (Resources) o cambia el namespace de Resources para que coincida con el resto del proyecto (también puedes mirar el espacio de nombres configurado en las propiedades de proyecto, que tiene que ser igual al especificado en los ficheros de código fuente).
Ah, ya he visto que este es el código que quieres compilar:
samples-Platforms-MobileRobots-Arcos-ArcosCoreArcosState.cs
No necesitas compilar eso, el servicio Arcos Core ya viene compilado en la distribución de MSRS, ese directorio trae el código fuente que se ha usado, pero no estoy seguro de que puedas recompilarlo. Mira en la interfaz Web de MSRS y en la lista de servicios verás que ya tienes disponibles los servicios ARCOS.
-Al tener que hacer uso de una cámara PTZ, esto se podría emular en el simulador?
Creo que sí. He visto gente, que a partir del servicios de Webcam simulada (Simulated Webcam) ha implementado una cámara Pan-Tilt. Para ello han montado el objeto correspondiente a la cámara (entidad en la nomenclatura del simulador de MSRS) en una parte móvil. Voy a ver si encuentro el enlace correspondiente y te lo paso. Por otro lado, también puedes usar software como Roborealm para controlar cámaras robotizadas reales.Raúl Arrabales Moreno. conscious-robots.com/raul
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Entiendo que si ya tienes código en C++ y las librerías que vas a usar es demasiado trabajo meterte con el Robotics Studio a estas alturas. Además está el tema de probar que todo funcione bien con un Pioneer AT..gif)
Fuente RSS de Conscious Robots
