NAO: Difference between revisions

Latest revision as of 18:57, 24 April 2011

Ülevaade

Nao ühendamine arvutiga

NAO käivitamine toimub kõhul oleva nupu vajutamisega (umbes neli sekundit). Protsess võib võtta aega üle minuti, selle lõppemisest annab robot verbaalselt märku ning jalgadel olevad LED tuled süttivad.

Esmane ühendus tuleb luua kaabli abil. Nao ja arvuti ühedada samasse kohtvõrkku, eeldus on, et ruuteris on võimaldatud DHCP, sest vastasel juhul ei saa Nao endale IP-d, samuti võib takistuseks osutuda mõni sisselogimissüsteem.

Kui IP saamine õnnestub ütleb NAO oma IP aadressi kui tema kõhul olevat nuppu vajutada. Navigeerides veebibrauseriga http://(NAO IP) lehele on võimalik muuta mõningaid seadeid ning näha staatuse informatsiooni. Kui ligiduses on traadita võrke peaksid need ilmuma "Networks" valiku all nähtavale. Selleks, et robotit oleks võimalik kasutada (ethernet juhe segab) on vaja nüüd ühenduda WiFi võrkku. Sobivad ka turvatud võrgud, mille jaoks küsitakse parooli. VPN võrkudesse ühenduda ei saa kuna puuduvad konfigureerimisvõimalused.

Pärast traadita ühenduse loomist tuleks meelde jätta wireless võrgust saadud IP ("Networks" kuval) ning ühendada lahti ethernet kaabel. Pärast seda kui wireless võrk on korra juba valitud saab NAO ühendada end sellega automaatselt ("Wireless" nimekirjas on võrk märgitud "favorite" = 1). Tuleks jälgida, et ka pärast traadita võrguga liitumist kuuluvad arvuti ning Nao samasse kohtvõrkku (kindlam on arvuti samuti ühendada ning kaabel eemaldada).

NaoQi

NaoQi on raamistik, mis võimaldab kasutada Nao funktsionaalsust nagu klient serveri teenuseid. NaoQi käivitatakse Nao üleslaadimisel automaatselt ning kui võrgust on saadud IP aadress on võimalik selle poolt pakutavate meetodite ja hetke tegevuste nimekirja näha brauseri aadressil http://NaoIp:9559/full, TCP port 9559 on valitud vaikimisi. Choregraphe vajab ühendust selle raamistkuga, et robotiga suhelda. NaoQi võib käivitada ka muudel masinatel peale roboti enda, näiteks Choregraphe sees on võimalik luua ühendus virtuaalse NAOga, millega saab liigutusi simuleerida.

NaoQi taaskäivitamiseks tuleb Nao veebikeskonnast valida "Advanced"->"NaoQi" ning "Restart", sama tulemuse annab NAO välja- ja sisselülitamine.

BonJour

Windows platvormil sobib seadmete nagu NAO võrgust leidmiseks (tavaliselt teised arvutid, printerid jms). Tekib ikoonina Internet Exploreri tööriistaribale.

Arendus

Visuaalprogrammeerimine: Choregraphe

Skriptid: Python

Programmeerimine: C++

Simulatsioonitarkvara

Operatsioonisüsteemide tugi

	Windows XP 32 bit	Windows 7 64 bit	Ubuntu 10.10 32 bit	Ubuntu 10.10 64 bit
Choregraphe	Töötab	Töötab	Töötab	Ei tööta
Python	Paigaldatav, töötab	Paigaldatav, töötab	Töötab	Töötab
C++, native compiling*	Töötab. Vaja Microsoft Visual Studio 2005/2008 kompillaatorit	?	Töötab	Ei tööta
C++, cross-compiling**	Ei toetata	Ei toetata	Töötab	Ei tööta
NaoSim	Töötab	Töötab	Paigaldatav	Paigaldatav
Webots	Töötab	Töötab	Töötab	Töötab

* Koodi kompilleerimine kompilleerivas masinas jooksetamiseks. Kui NAOQi käib kohalikus masinas (väga piiratud kasutusvõimalused)

** Koodi kompilleerimine võõrale platvormile (NAOle).

'Ei tööta' on tabelis suhteline termin, mis tähendab, et antud platvormil ei õnnestunud funktsionaalsust tööle saada, kui see võib siiski võimalik olla. Operatsioonisüsteemi valikul arendamiseks tuleks lähtuda vajadustest, kui lähenemine on visuaalsete vahenditega ning lisaks üksikud skriptid, siis sobivad ka Windowsi süsteemid. Uute moodulite loomiseks vajalikku C++ koodi saab aga hetkel kompilleerida ainult Linuxis ning ka siin tuleks vältida 64 bitiste distributsioonide kasutamist. NAO enda juhtsüsteemiks on 32 bitine Linux AMD Genode platvormil.

Tähelepanekuid

Liikumised - Kui valida mõni eeldefineeritud poos (Predefined position paneel, nähtav läbi menüüvaliku), siis tuleks jälgida, et kõik mootorid on Enslaved olekus (üleval ribal hammasratta ikoon peab olema punane). Juhul näiteks ainult üks jalg on aktiivne ja valitakse seismise poos, siis see jalg liigub defineeritud asendisse, jättes teise vabalt liikuma, kust tekib tõenäoliselt tasakaalu kaotus.

http://robocup.aldebaran-robotics.com/docs/site_en/greendoc/choregraphe/predefined_positions.html

Objektide tuvastamine - NAO suudab meelde jätta talle näidatud pilte ja neid hiljem ära tunda. Choreographe sees käib see View->Video Monitor menüüvalikuga. Video aken näitab reaalajas pilti NAO kaamerast. Learn nupuga saab teha ülesvõtte ning määrata hiirega ala fotost, mida NAO peaks tundma.Kuvatakse kast informatsiooni sisestamiseks näiteks kui see oli leht raamatust, siis selle raamatu nimi, kui osa mõnest ruumist, siis selle nimi, Pärast salvestamist ja saatmist NAOle saab kasutada visuaalprogrammerimise vahedit, et luua käitumine õpitud objektide tuvastamiseks, millele vastav kast annab väljundiks varem sisestatud objekti info kui see kaamera ette satub, mille saab omakorda saata sisendiks rääkimise kastile, et NAO nähtud eseme ka välja ütleks.

http://robocup.aldebaran-robotics.com/docs/site_en/greendoc/choregraphe/video-monitor-tuto.html

Liigutuste salvestamine - Uuemas Choregraphe versioonis on salvestamise alustamise nupp ainukese menüüvalikuna tegumiribal, mitte ikoonina tööriistade hulgas. Salvestatud liikumine mängitakse hiljem oluliselt kiiremini maha kui see salvestati.

http://robocup.aldebaran-robotics.com/docs/site_en/greendoc/choregraphe/creating_movement_with_recording_mode.html

Aku - Madalast aku seisust annab märku NAO kõhul olev nupp, mis hakkab aeglaselt punase valgusega vilkuma. Kriitiliselt tühjast akust annab NAO märku ka verbaalselt (öeldes "Energy"), siis selle peale ei ole mõistlik lootma jääda. Reaalses katsetuses enne kõndimise programmi alustamist oli aku tuvastatud täituvus hea (kui kõhul olevat nuppu 2 sekundit vajutada ütleb NAO peale IP ka oma aku seisu, mis oli siin "My battery is strong"), kuid eelnevalt ei olnud aku täielikult laetud vaid adapter oli vahetult enne korraks ühendatud. Sellises olukorras paar minutit peale programmi algust hakkas punane indikaator vilkuma ja kõdimine lõppes kukkumisega (NAO on disainitud oma keha kõrguselt kukkumist üle elama, mille järel käivitatakse kõndimise programmis püsti tõusmise algoritm), põhjuseks liikumisele eluliselt tähtsate mootorite ebapiisav vool. Alles natuke aega pärast püstisaamise üritust tuli sõnaline hoiatus ning automaatne süsteemi shutdown, mistõttu tuleks NAO tegevuste puhul alati jälgida aku indikaatorit kõhul ning alati enne kasutamist viia läbi võimalikult täielik laadimine.

Võimalused ja piirangud

Kommunikatsioon

Bluetooth (Riistvara pole veel saadaval)

Võimaldab tuvastada bluetoothiga seadmeid, kuid ühendust luua saab ainult eraldi saadaval oleva Aldebaran Bluetooth boardiga. Kasutamiseks on vaja sisestada Bluetooth key NAO peas olevasse USB pessa.
Kasutusalad: Boardiga saab kontrollida muud elektroonikat (digitaalsed, PWM, servo, mootorite kontrollimise väljundid). Väliste sensorite ühendamine, NAO kontrolli all olevad lisaseadmed.

http://robocup.aldebaran-robotics.com/docs/site_en/reddoc/bluetooth/bluetooth.html

Infrapuna

Andmevahetus otsenähtavusel. Eelseadistatav veebikeskkonna vahendusel. Soovituslik kasutuspiirkond ligikaudu 15cm NAO silmadest.
Kasutusalad: Kahe NAO andmevahetus, IR suhtlust kasutavate seadmete kontrollimine, käskude vastuvõtmine IR puldi kaudu.

http://robocup.aldebaran-robotics.com/docs/site_en/reddoc/infrared/purpose_description.html

WiFi

Ühendada NAO(d), arvutid samasse kohtvõrku. Suhtlus üle SOAP liidese (kasutajale koodis nähtamatu).
Kasutusalad: Mitme NAO või arvuti omavaheline moodulites deklareeritud meetodite väljakutsumine. Infovahetus, käsud. Lokaalsel arvutil simuleeritud NAO ning reaalse roboti suhtlus (sellisel juhul saab ka robot arvutist meetodeid välja kutsuda). Arvutiga NAO kontrollimine, väline andmetöötlus.
E-mail - Choregraphes. Võimaldab suvalisest mailiserveri kontost kirju vastu võtta ning saata.
Internet - ?

Ülesandeid

Pea peal seismine

Jooksvad probleemid

Sonarid - NAO kasutab kahte sonarit, mis suudavad takistusi tuvastada vahemikus 0 kuni 70 cm. Ligikaudu 15 cm on piir mille puhul saab määrata ainult takistuse olemasolu, kuid mitte selle kaugust.

@@ Line 2: / Line 2: @@
 ===Nao ühendamine arvutiga===
+NAO käivitamine toimub kõhul oleva nupu vajutamisega (umbes neli sekundit). Protsess võib võtta aega üle minuti, selle lõppemisest annab robot verbaalselt märku ning jalgadel olevad LED tuled süttivad.
 Esmane ühendus tuleb luua kaabli abil. Nao ja arvuti ühedada samasse kohtvõrkku, eeldus on, et ruuteris on võimaldatud DHCP, sest vastasel juhul ei saa Nao endale IP-d, samuti võib takistuseks osutuda mõni sisselogimissüsteem.
@@ Line 11: / Line 13: @@
 ===NaoQi===
-NaoQi on raamistik, mis võimaldab kasutada Nao funktsionaalsust nagu klient serveri teenuseid. NaoQi käivitatakse Nao üleslaadimisel automaatselt ning kui võrgust on saadud IP aadress on võimalik selle poolt pakutavate meetodite ja hetke tegevuste nimekirja näha brauseri aadressil <nowiki>http://NaoIp:9559/full</nowiki>, TCP port 9559 on valitud vaikimisi. [[#Choregraphe|Choregraphe]] vajab ühendust selle raamistkuga, et robotiga suhelda. NaoQi võib käivitada ka muudel masinatel peale roboti enda, näiteks Choregraphe sees on võimalik luua ühendus virtuaalse NAOga, millega saab liigutusi simuleerida.
+NaoQi on raamistik, mis võimaldab kasutada Nao funktsionaalsust nagu klient serveri teenuseid. NaoQi käivitatakse Nao üleslaadimisel automaatselt ning kui võrgust on saadud IP aadress on võimalik selle poolt pakutavate meetodite ja hetke tegevuste nimekirja näha brauseri aadressil <nowiki>http://NaoIp:9559/full</nowiki>, TCP port 9559 on valitud vaikimisi. [[Choregraphe#Choregraphe|Choregraphe]] vajab ühendust selle raamistkuga, et robotiga suhelda. NaoQi võib käivitada ka muudel masinatel peale roboti enda, näiteks Choregraphe sees on võimalik luua ühendus virtuaalse NAOga, millega saab liigutusi simuleerida.
 NaoQi taaskäivitamiseks tuleb Nao veebikeskonnast valida "Advanced"->"NaoQi" ning "Restart", sama tulemuse annab NAO välja- ja sisselülitamine.
@@ Line 19: / Line 21: @@
 Windows platvormil sobib seadmete nagu NAO võrgust leidmiseks (tavaliselt teised arvutid, printerid jms). Tekib ikoonina Internet Exploreri tööriistaribale.
-===Choregraphe===
+===Arendus===
+[[Choregraphe| Visuaalprogrammeerimine: Choregraphe]]
+[[Python| Skriptid: Python]]
-NAOga ühendamiseks valida "Connection"->"Connect To". NAO peaks olema ilmunud valikusse, kui see nii ei ole võib proovida sisestada IP käsitsi (kui NAO on võrgus kaabliga, siis on see kindlasti vajalik). Kui ühenduse loomine möödus vigadeta peaks olema võimalik näha NAO hetke füüsilist asendit simulatsiooni 3D aknas, kui seal midagi muuta ja vastava liigese kohta on valitud Enslaved (hammasrattaga ikoon on punane) ehk mootorid on tööasendis, peaks NAO võtma sama asendi.
+[[C++| Programmeerimine: C++]]
-====Choregraphe projekti kasutamine ilma keskkonnata====
+[[Simulatsioonitarkvara| Simulatsioonitarkvara]]
-Choregraphe projekte on võimalik käivitada ka ilma programmita, selleks tuleb menüüst valida "Behaviors" ning valida näiteks "Add current", mis laeb hetkel avatud skeemi NAOsse. Siin on võimalik käitumist ka kohe aktiveerida. Selleks, et NAO kasutaks loodud programi tuleb aktiveerida valik "Default". Järgmisel korral kui [[#NaoQi|NaoQi]] käivitatakse alustatakse laetud programmi täitmisega. Üleslaadimiseks valitud skeemi(de) nimetus peaks ilmuma NAO veebikeskonnas avalehel "Behaviours" sildi all.
-* Nao võib omada mitut paralleelset vaikekäitumist, kuid nende poolt tehtavad tegevused peavad olema sõltumatud, st. ei tohi tekkida võimalust, kus mõlemad üritavad liigutada samu mootoreid. Sensorite puhul võib kattumisi esineda.
+====Operatsioonisüsteemide tugi====
-* "Default" programmiks seadmine käivitab koodi kohe kui NaoQi laadimine on lõppenud, seetõttu tuleks jälgida, et skeemis poleks liigutusi, mida robot täidetaks vahetult pärast käitumise algust kuna üleslaadimise hetkel võib NAO olla ohtlikus asukohas nagu laual, ühendatud võivad olla võrgu- ja toitekaabel ning liikumine sellises asendis võib ühendusporte kahjustada või tekitada kukkumisohu. Allpool toodud näiteprogrammis ootab robot puudutust enne kui programmi põhiosa täidetakse.
-====Näiteprogramm====
+{| border="1" class="wikitable"
-Kui NAO peas olevat keskmist puutesensorit puudutatakse tõuseb NAO püsti ning teeb tervitusliigutuse, pärast seda asub kõndima kasutades sonareid, et tuvastada ettetulevaid takistusi kui neid esineb püüab robot neid vältida muutes suunda. Kui tagumist pea puutesensorit puudutada jääb NAO seisma ja istub taas maha. Kõik kasutatud plokid on Choregraphes olemas ja modifitseerimata loogikaga. Välja arvatud "Stiffness" plokkide parameetrid.
+|-
+!
+! Windows XP 32 bit
+! Windows 7 64 bit
+! Ubuntu 10.10 32 bit
+! Ubuntu 10.10 64 bit
+|-
+! Choregraphe
+| Töötab
+| Töötab
+| Töötab
+| Ei tööta
+|-
+! Python
+| Paigaldatav, töötab
+| Paigaldatav, töötab
+| Töötab
+| Töötab
+|-
+! C++, native compiling*
+| Töötab. Vaja Microsoft Visual Studio 2005/2008 kompillaatorit
+| ?
+| Töötab
+| Ei tööta
+|-
+! C++, cross-compiling**
+| Ei toetata
+| Ei toetata
+| Töötab
+| Ei tööta
+|-
+! NaoSim
+| Töötab
+| Töötab
+| [[NaoSim Linuxis| Paigaldatav]]
+| [[NaoSim Linuxis| Paigaldatav]]
+|-
+! Webots
+| Töötab
+| Töötab
+| Töötab
+| Töötab
+|}
-[[File:sample_app.png|frame|center|Istumine ja kõndimine]]
+<nowiki>* Koodi kompilleerimine kompilleerivas masinas jooksetamiseks. Kui NAOQi käib kohalikus masinas (väga piiratud kasutusvõimalused)</nowiki>
-# Tactil touch plokk registreerib puudutusi NAO peas asetseval puutealal. Kui keskmist punkti puudutatakse, tekitatakse signaal, mis käivitab järgmise ploki. Selle väljund on ühendatud sama ploki termineerimise sisendiga selleks, et pärast ühekorset vajutust sama loogikat enam ei korrataks. Probleem ilma selle ühenduseta skeemi juures on see, et ka "Endless Walk" plokk kasutab pea puutesensoreid ja kui sinna vajutada, siis tekib sündmus mõlemas plokis ehk NAO alustab uuesti tervitamist, selle asemel, et jääda seisma, mida puudutus kõndimise ploki koodi sees peaks tegema. Enne kui käitumine pole lõplikult termineeritud (väljundit 5 pole stimuleeritud), siis jätkavad kõiks sensoriplokid tööd ja seetõttu on tarvilik neid sundida lõpetama kui saadavat infot enam vaja pole.
+<nowiki>** Koodi kompilleerimine võõrale platvormile (NAOle).</nowiki>
-# Selleks, et mootoreid liigutada peavad need olema varem aktiveeritud (stiffness on 1). Kui programmi käivitatakse ilma stiffness seadmata liikumisi ei toimu. Paljud eeldefineeritud liigutuste plokid Choregraphe sees teevad seda automaatselt (siin näitena eraldi välja toodud).
-# Lõpmatu kõndimise plokk. Lõpetab tegevuse (annab väljundi) siis kui vajutatakse pea tagumist puutesensorit.
+'Ei tööta' on tabelis suhteline termin, mis tähendab, et antud platvormil ei õnnestunud funktsionaalsust tööle saada, kui see võib siiski võimalik olla. Operatsioonisüsteemi valikul arendamiseks tuleks lähtuda vajadustest, kui lähenemine on visuaalsete vahenditega ning lisaks üksikud skriptid, siis sobivad ka Windowsi süsteemid. Uute moodulite loomiseks vajalikku C++ koodi saab aga hetkel kompilleerida ainult Linuxis ning ka siin tuleks vältida 64 bitiste distributsioonide kasutamist. NAO enda juhtsüsteemiks on 32 bitine Linux AMD Genode platvormil.
-# Siin seatakse mootorid uuesti vabaks (stiffness 0). Plokki võib kasutada ainult siis kui NAO on stabiilses asendis, antud juhul istumas. Mootrite vabastamine pärast liikumisi vähendab voolutarvet ning ühtlasi saavutatakse sellega samasugune olek nagu enne programmi käivitamist.
-# Kui signaal jõuab väljundisse on kogu skeem oma töö lõpetanud ning seda ei korrata enne NaoQi taaskäivitamist. Choregraphe programmi sees testimisel piisab kui uuesti alustamise nuppu vajutada.
 ===Tähelepanekuid===
@@ Line 53: / Line 97: @@
 http://robocup.aldebaran-robotics.com/docs/site_en/greendoc/choregraphe/creating_movement_with_recording_mode.html
+*'''Aku''' - Madalast aku seisust annab märku NAO kõhul olev nupp, mis hakkab aeglaselt punase valgusega vilkuma. Kriitiliselt tühjast akust annab NAO märku ka verbaalselt (öeldes "Energy"), siis selle peale ei ole mõistlik lootma jääda. Reaalses katsetuses enne kõndimise programmi alustamist oli aku tuvastatud täituvus hea (kui kõhul olevat nuppu 2 sekundit vajutada ütleb NAO peale IP ka oma aku seisu, mis oli siin "My battery is strong"), kuid eelnevalt ei olnud aku täielikult laetud vaid adapter oli vahetult enne korraks ühendatud. Sellises olukorras paar minutit peale programmi algust hakkas punane indikaator vilkuma ja kõdimine lõppes kukkumisega (NAO on disainitud oma keha kõrguselt kukkumist üle elama, mille järel käivitatakse kõndimise programmis püsti tõusmise algoritm), põhjuseks liikumisele eluliselt tähtsate mootorite ebapiisav vool. Alles natuke aega pärast püstisaamise üritust tuli sõnaline hoiatus ning automaatne süsteemi shutdown, mistõttu tuleks '''NAO tegevuste puhul alati jälgida aku indikaatorit kõhul''' ning alati '''enne kasutamist viia läbi võimalikult täielik laadimine'''.
+==Võimalused ja piirangud==
+===Kommunikatsioon===
+'''Bluetooth''' (Riistvara pole veel saadaval)
+* Võimaldab tuvastada bluetoothiga seadmeid, kuid ühendust luua saab ainult eraldi saadaval oleva Aldebaran Bluetooth boardiga. Kasutamiseks on vaja sisestada Bluetooth key NAO peas olevasse USB pessa.
+* Kasutusalad: Boardiga saab kontrollida muud elektroonikat (digitaalsed, PWM, servo, mootorite kontrollimise väljundid). Väliste sensorite ühendamine, NAO kontrolli all olevad lisaseadmed.
+http://robocup.aldebaran-robotics.com/docs/site_en/reddoc/bluetooth/bluetooth.html
+'''Infrapuna'''
+* Andmevahetus otsenähtavusel. Eelseadistatav veebikeskkonna vahendusel. Soovituslik kasutuspiirkond ligikaudu 15cm NAO silmadest.
+* Kasutusalad: Kahe NAO andmevahetus, IR suhtlust kasutavate seadmete kontrollimine, käskude vastuvõtmine IR puldi kaudu.
+http://robocup.aldebaran-robotics.com/docs/site_en/reddoc/infrared/purpose_description.html
+'''WiFi'''
+* Ühendada NAO(d), arvutid samasse kohtvõrku. Suhtlus üle SOAP liidese (kasutajale koodis nähtamatu).
+* Kasutusalad: Mitme NAO või arvuti omavaheline moodulites deklareeritud meetodite väljakutsumine. Infovahetus, käsud. Lokaalsel arvutil simuleeritud NAO ning reaalse roboti suhtlus (sellisel juhul saab ka robot arvutist meetodeid välja kutsuda). Arvutiga NAO kontrollimine, väline andmetöötlus.
+* E-mail - Choregraphes. Võimaldab suvalisest mailiserveri kontost kirju vastu võtta ning saata.
+* Internet - ?
+==Ülesandeid==
+*[[NAO: Pea peal seismine| Pea peal seismine]]
+==Jooksvad probleemid==
+*'''[[SonariProbleem| Sonarid]]''' - NAO kasutab kahte sonarit, mis suudavad takistusi tuvastada vahemikus 0 kuni 70 cm. Ligikaudu 15 cm on piir mille puhul saab määrata ainult takistuse olemasolu, kuid mitte selle kaugust.
 ==Linke==

Search