¿Para que tanto hablar de robots si después no ponemos los conocimientos en funcionamiento? Eso se preguntará mucha gente y para ellos es esta entrada.
Dado que no tenemos robots, lo lógico es que los simulemos. Para simular podemos usar tanto gazebo que realiza una simulación en 3D, como Stage que esta íntimamente ligado al middleware Player que es el que tomamos la decisión de utilizar. Por lo tanto explicar Stage es lo lógico además de que aunque no queramos usar Player también se puede usar con ROS (el RSF más potente y recomendable para grandes proyectos en la actualidad).
Lo primero de todo es tener en cuenta que vamos a trabajar en GNU/Linux como siempre hemos asumido hasta ahora, aunque Player existe también para Windows.
Pasemos a los ficheros. Para que Player sepa que proxies debe activar en el servidor del robot, para que nuestro software se pueda conectar como cliente, se requieren de un fichero de configuración con la extensión .cfg pero si ese robot no existe y va a ser simulado y mostrado con Stage, se requerirán los ficheros del mapa (una imagen con extensión la que se desee) el .world y algunos .inc
Los .inc son ficheros que describen fisicamente al robot, los componentes adicionales que se van a incluir (en el caso del turtlebot la Kinect) y el entorno donde se moverá. Solo son útiles para Stage por lo que cuando usemos Player en el robot real, no los necesitaremos. Es habitual usar los .inc que ya existen y no crear unos, por el engorro que supone crearlos.
Los .world son ficheros que describen también físicamente al robot. Normalmente solo se usa un .world en una simulación y dentro de este es donde se incluyen los .inc anteriormente mencionados. Un ejemplo de .world puede ser este:
# ejemplo.world
# Authors: Gabriel Núñez Guerrero
# $Id$
include "map.inc"
include "irobot.inc"
include "kinect.inc"
# time to pause (in GUI mode) or quit (in headless mode (-g)) the simulation
quit_time 3600 # 1 hour of simulated time
paused 0
resolution 0.02
# configure the GUI window
window
(
size [ 851.000 721.000 ] # in pixels
scale 0.02857 # pixels per meter
center [ 0 0 ]
rotate [ 0 0 ]
show_data 1 # 1=on 0=off
)
# load an environment bitmap
floorplan
(
name "Mapa"
size [23.9 20.3 1]
pose [0 0 0 0]
bitmap "mapa.png"
)
roomba
(
# can refer to the robot by this name
name "roomba"
pose [-2 -5 0 90.00 ]
kinect( pose [ 0.1 0 0 0 ] )
blobfinder( colors_count 6 colors [ "red" "blue" "green" "cyan" "yellow" "magenta" ] )
fiducial( range_max 8 range_max_id 5 )
fiducial_return 1
localization_origin [0 0 0 0 ]
# Odometria con errores simples inyectados para simular perdida
odom_error [ 0.2 0.2 0.1 ] # Error x y z
)
Dado que desde el principio estamos describiendo la creación de un turtlebot, en este fichero .world hemos incluido los .inc correspondientes al irobot, a una kinect y al mapa donde se moverá. Dentro estamos generando un robot que llamaremos roomba (osea el turtlebot) con el accesorio de Microsoft.
También estamos describiendo como sera la planta del mapa donde se moverá nuestro aparatito. Dentro del floorplant se indica el nombre del mapa, de donde se sacara la imagen, las dimensiones en metros y la posición donde se pondrá.
Por último se define la ventana de visualización que usara Stage para mostrarnos el escenario con nuestro robot. Esta ventana debe guardar unas proporciones con respecto a la imagen y al tamaño que se ha indicado que tiene el mapa en medida real.
Los .cfg son los ficheros donde se especifican que proxies debe lanzar el servidor de player. Es el fichero más importante, es el alma de nuestro robot y es el que con pequeñas modificaciones se usará para ser ejecutado en el robot real, no solo en la simulación de Stage.
Fichero ejemplo de .cfg:
driver
(
name "stage"
provides [ "simulation:0" ]
plugin "stageplugin"
worldfile "prueba.world"
)
# Create a Stage driver and attach position2d and laser interfaces
driver
(
name "stage"
provides [ "6665:position2d:0" ]
model "roomba"
)
driver
(
name "mapfile"
provides ["6016:map:0"]
resolution 0.02857
filename "mapa.png"
)
#driver
#(
# name "wavefront"
# provides ["planner:0"]
# requires ["output:::position2d:1" "input:::position2d:0" "map:0"]
# safety_dist 0.15
# distance_epsilon 0.4
# angle_epsilon 10
# replan_dist_thresh -1
# replan_min_time -1
# alwayson 1
#)
#driver
#(
# name "kinect"
# provides ["color:::camera:0" "depth:::camera:1" "ptz:0" "imu:0"]
# heatmap 0
# downsample 1
# color_resolution 2
# depth_resolution 1#)
Las líneas que comienzan con el caracter # se interpretan como comentarios. Bien, dicha esta obviedad debeis tener en cuenta que lo comentado puede ser descomentado y el robot simulado debería funcionar igual, pero la kinect debería existir de forma real conectada a algún USB de vuestro equipo. Recomiendo dejarlo tal como esta de momento.
Para que podais hacer experimentos y pruebas, dejo los ficheros en el siguiente enlace, para que puedan ser descargados.
https://docs.google.com/file/d/0B0kz7LhqitgreS13RnFqT2JLVWc/edit?usp=sharing
