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Journée ConecsSdF27 janvier 2011

ATELIER BENCHMARK

Mise en œuvre du cas-test sur le simulateur Samovar

Adrien GUENARD, INRIA Nancy, France

Date

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PLAN

I. Le simulateur Samovar

II. L’application au cas-test

III. Analyse de la modélisation

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Le simulateur Samovar

• Simulateur de WSAN (Wireless Sensor and Actuator Networks)

• Cas particulier de NCS (Networked Control System)

Robotique Réseaux

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Le simulateur Samovar

Basé sur Matlab/Simulink et toolbox TrueTime

• Systèmes physiques: robots…

• Mobilités

• Environnements

• Réseaux

• Communications

• Architectures d’exécutions

Co-simulation, prise en compte de fonctions continues et discrètes

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Le simulateur Samovar

Samovar fournit:

• Bibliothèque de blocs Simulink

• Extensions de TrueTime

• Bibliothèque d’applications

• Protocoles de routage

• Indicateurs de performance

• Visualisation en 3D, interaction avec l’environnement

• Réutilisation de code pour les Kheperas

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Application au cas-test

• Cas test des robots coopérants:

2 robots, 1 charge à transporter, 1 zone de départ, 1 zone d’arrivée

800600

300

700 600 1200

1500

1500

1500

500

1500

800600

400

5000

1000

1000

4000

zone dedépart

zoned’arrivée

1 robot « Leader »

1 robot « Suiveur »

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Application au cas-test

• Modélisation des robots:

- De type Festo Robotino

- Equations de cinématique

- Dynamique: premier ordre sur chaque moteur

- Capteurs infrarouges • Modélisation du réseau sans fil:

- Couche MAC gérée par TrueTime

- Délais de communication, puissance des signaux, taux de pertes, protocole

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Application au cas-test

• Modélisation 3D: environnement aux dimensions réelles, robots

Interactions robot/environnement Capteurs Infrarouges

• Les calculateurs:

- Bloc TrueTime Kernel: gère l’ordonnancement des tâches

- Périodes de 250ms, temps d’exécutions, offsets paramétrables

- Programmés en C/C++

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Application au cas-test

• La commande:

Commande simple

Contrôleur robot leader Contrôleur robot suiveur avec correcteurs proportionnels

Réseau

Robot Leader Robot Suiveur

Capteur IR

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Application au cas-test

Indicateurs de performances, visualisation des résultats

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Analyse de la modélisation

• Perturbations possibles

Taux de perte

Délais

Bruit capteur

Temps d’exécution variable

Bruit actionneurs

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Analyse de la modélisation

• Exemple d’étude possible: mesure du nombre de messages perdus admissible:

- pire moment pour pertes de messages? Critère de performance?

- fonction « perte » à relier au bloc réseau

- simulation et mesure

• Possibilité d’automatiser les expérimentations, campagnes de mesure

• Facilité de visualisation, analyse des modèles

• Conception d’une commande complexe (rotations, prise en compte des retards…)

Etudes possibles:

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Conclusion

• Avantages:

- tous ceux de Matlab/Simulink

- possibilité de modéliser tout le système (robots, réseau, capteurs…)

- bonne visualisation des phénomènes, interactions avec l’environnement

- compatible Windows/Linux

• Inconvénients:

- nécessite Matlab/Simulink et Visual Studio (pour Windows)

- installation non aisée

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Merci!

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