Radość na Święta! W DLR Institute of Robotics and Mechatronics
zakończyły się prace nad "ciałem" kolejnego humanoida: TORO (TOrque controlled humanoid RObot).
Budowa nóg i rąk TORO jest oparta na bazie stworzonego w DLR lightweight robot. Oprócz czujników momentu obrotowego w złączach, jest on wyposażony w kamerę, czujniki nacisku w (zaskakująco małych!) stopach i czujnik nachylenia.
Trudne początku nauki chodzenia.
Na razie jedyne co potrafi TORO to utrzymywanie równowagi i powolne dreptanie, ale kto wie może już za niedługo czymś nas zaskoczy. W końcu w tym samym instytucie stworzono Justina, jednego z moich ulubionych humanoidów.
Symulator Gazebo został stworzony w 2002 roku, jednak jego szybki rozwój rozpoczął się dopiero 7 lat później, kiedy to wykorzystano go do stworzenia modelu robota PR2 firmy Willow Garage oraz zintegrowano program z bibliotekami Robot Operating System (ROS). Dzięki temu szybko stał się on głównym narzędziem używanym do tworzenia symulacji przez społeczność ROS. W kwietniu 2012 roku wraz z zapowiedzą Robotics Challenge, DARPA ogłosiła, że Gazebo będzie narzędziem służącym do wykonywania symulacji robotów konkursowych, a jego rozwojem zajmie się nowo powstała Open Source Robotics Foundation. I już macie powód, dla którego o tym programie piszę w pierwszej kolejności :)
Gazebo jest bezpłatną platformą działającą w systemie operacyjnym Linux, służącą do symulowania robotów w trójwymiarowym świecie. Jej możliwości pozwalają na modelowanie równocześnie kilku robotów, wraz z czujnikami, których odczyty zmieniają się w czasie rzeczywistym, oraz środowiskiem, w którym się znajdują. Dokładne odwzorowanie dynamiki ciała stałego jest zapewnione przez silnik fizyczny ODE (Open Dynamics Engine), dzięki któremu w Gazebo możliwa jest między innymi detekcja kolizji, natomiast za realistyczny wygląd modelowanych przedmiotów w środowisku trójwymiarowym odpowiada silnik graficzny OGRE (Object-Oriented Graphics Rendering Engine).
Każdą symulację tworzoną w środowisku Gazebo można podzielić na dwie części:
World - plik Simulation Description Format (SDF) napisany w języku XML definiujący środowisko i zawierający informację o obiektach, które się w nim znajdują.
Plugin - klasa w języku C++ pozwalający uzyskać kontrolę nad wykonywaniem symulacji w Gazebo. Istnieje pięć typów wtyczek: World, Model, Sensor, Visual oraz System. Każda nowo tworzona wtyczka musi dziedziczyć po jednym z głównych typów, w zależności od tego, którą częścią programu ma sterować.
Przykładowe okno programu
Do zabawy z Gazebo możemy wykorzystać jeden z istniejących modeli robotów. Są to między innymi PR2 (Willow Garage), ARM Robot (DARPA), youBot (KUKA) i ATLAS (DARPA). Dla osób, które chcą stworzyć kontrukcję od podstaw są dwie opcje: korzystanie z bardzo prostego kreatora (jeśli prostopadłościany i walce brzmią satysfakcjonująco) albo importowanie kształtów stworzonych w Blenderze lub Sketchup'ie.
Krótkie podsumowanie:
+udostępniany na licencji Apache 2.0 (może być wykorzystywany bezpłatnie zarówno na potrzeby wolnego oprogramowania jak i rozwiązań komercyjnych)
+symulacja w 3D
+możliwość równoczesnego symulowania wielu robotów
+łatwa integracja z ROS
+możliwość korzystania z Player (dostarcza on prosty interfejs umożliwiający dostęp do czujników i silników urządzenia za pomocą sieci IP)
+oficjalna platforma DARPA Robotic Challenge (czyli dużo pieniążków na rozwój)
+możliwość importowania kształtów z Sketchupa i Blendera
+duża ilość czujników (m. in. czujniki laserowe, siły, momentu, Kinect i kamera)
+liczna i aktywna społeczność użytkowników
-działa tylko w systemie operacyjnym Ubuntu Linux (a on nie działa z moją kartą graficzną :( )
-program lubił się od czasu do czasu posypać (to mogło się już zmienić, pracowałam na nim w styczniu)
-mała liczba (brak?) książek ułatwiających zagłębienie się w temat
Na pewno zawsze zastanawialiście się co stworzy ekipa, która bardzo chciała by robić czołgi, ale złe kierownictwo odgórnie nakazało im zaprojektować robota humanoidalnego. Koniec niepewności! CHIMP stworzony przez Taran Rescue Team z Carnegie Mellon University jest odpowiedzią na te trudne rozważania.
CMU Highly Intelligent Mobile Platform, który powstaje w ramach DARPA Robotic Challenge, porusza się na czterech lub dwóch kończynach/gąsienicach, łącząc tym samym
uniwersalność robotów humanoidalnych z mobilnością konstrukcji o
napędzie gąsienicowym. Wygląda przez to dosyć dziwacznie, ale może właśnie to niestandardowe podejście okaże się strzałem w dziesiątkę podczas wypełniania trudnych, konkursowych zadań.
Poza unikalnym sposobem poruszania się CHIMP może się pochwalić:
manipulatorem na KAŻDEJ kończynie,
zbliżoną do ludzkiej siłą i zręcznością,
czujnikami, które mapują otoczenie tworząc jego model 3D (dzięki niemu robot unika kolizji i utrzymuje równowagę),
kontrolerem umożliwiającym podgląd mapy otoczenia stworzonej przez robota, oraz zdalne przełączanie między trybami będącymi połączeniem sterowania manualnego i autonomicznego.
Jeszcze wczoraj zapowiadałam symulatory, ale DARPA Robotic Challenge (podobnie jak Justin i Asimo) ma zawsze pierwszeństwo. Obym częściej musiała się tak tłumaczyć!
Po napisaniu pracy inżynierskiej zostało mi w głowie mnóstwo mniej lub bardziej użytecznej wiedzy o programach służących do symulowania działania robotów. Temat jest interesujący, ale niestety rzadko poruszany, dlatego postanowiłam stworzyć cykl wpisów w których opiszę kilka aplikacji. Mam nadzieję, że przynajmniej dla części Czytelników ta wiedza okaże się przydatna.
źródło: http://www.osrfoundation.org
Jako główne atrakcje przewiduje: Gazebo, Microsoft Robotic Developer Studio, Webots, Stage i programy stworzone przez producentów robotów przemysłowych.
Boston Dynamics, znani głównie jako twórcy robotów o świetnej motoryce, które brzmią jak rój os, stworzyli nowego potwora! Inżynierski geniusz kazał im w ich najbardziej znanym robocie, Big Dog, zamiast głowy umieścić długie ramie.
Na szczęście z niczego więcej nie mogę się śmiać, bo oprócz wyglądu i wydawanych odgłosów wszystkie ich konstrukcje są niesamowite! Zmodyfikowany Big Dog po raz kolejny podnosi poprzeczkę jeśli chodzi o utrzymanie równowagi i balans ciałem podczas wykonywania z pozoru prostej czynności podnoszenia i rzucania cegły.
