NAO Software Fina

Systèmes intelligents

NAO Software

Réalisé par Encadré par

M. Abdessamad KAMEL

M. Adnane AL ECHCHEIKH EL ALOUI

M . Dominique DUHAUT

Année Universitaire 2012/201311/25/2012 1

Plan

I. Introduction

II. Présentation de NAO

III. Software NAO

IV. Conclusion

11/25/2012 2

I. Introduction

Robot humanoïde autonome, programmable et mesurant environ 58 cm.

Développé par la société française Aldebaran Robotics, une start-up dont le siège

social est situé à Paris.

NAO est au cœur de nombreuses recherches préfigurant les applications de la robotique

mobile: jeux multimédias, aide à l’apprentissage, assistance aux personnes handicapées,

interventions en milieu extrême, surveillance de lieux

11/25/2012 3

Présentation de NAO

A quoi peut servir le robot NAO ?

• - assistance à la personne

• - robot compagnon (genre de tamagochi)

• - jeu (ludique ou éducatif)

• - surveillance

• - plateforme de développement

B-Human vs. Nao-Devils, RoboCup German Open 2012

11/25/2012 5

Soulever un tableau

11/25/2012 6

Evolution de dance par robot NAO

11/25/2012 7

Présentation de NAO (1/9)

historique

Présentation du Robot NAO pour la première fois au public

NAO Remplace le chien robot Aibo de Sony comme plateforme standard de la RoboCup (Coupe du monde de Robotique).

Lancement des versions académiques de NAO permettant aux enseignants et aux chercheurs d’utiliser la plateforme dans les universités et les laboratoires de recherches.

Démonstration à l’exposition universelle de Shanghai.

Acquisition de 30 robots NAO par l’université de Tokyo pour ses laboratoires de recherches.

2006

2007

2008

2010

2010

11/25/2012 8


Versions

2005 à mars 2006 :

AL-01, AL-02 et AL-03

de septembre 2005 à juillet 2006 :AL-04

de juin 2006 à juin 2007 :

AL-05.

de mai 2007 à décembre 2007 : AL-05.b

Fin mars 2008 : NAO V2

Six prototypes de ce robot ont été développés :

Décembre 2011, la version NAO NEXT Gen

En octobre 2010,

la version V3.3

11/25/2012 9


• Pour écouter et deux haut-parleurs pour s’exprimer4 microphones

• Pour sentir le contact9 capteurs tactile

• Pour regarder2 caméras

• (Accéléromètre 3-axes et Gyromètre 2-axes) et des sonars pour se repérerUne centrale inertielle

• pour faciliter son équilibre8 capteurs de pression FSR

• pour détecter les chocs2 capteurs mécaniques

• associés à des capteurs à effet hall pour le mouvement des organes25 moteurs coreless

• au niveau des doigtsUn mécanisme de préhension

• avec 1GB de SDRAM et 2GB de mémoire Flash pour réfléchir et interagir (Text-to-speech, Reconnaissance d’image, Reconnaissance de voix…)

Une CPU 1,6 GHz

• pour conserver vos ressources et applications (images, sons…)8 GB de stockage

• pour communiquerModules WiFi et Ethernet

• pour être autonomeBatterie Lithium-Polymère

11/25/2012 10


11/25/2012 11


11/25/2012 12


Articulations du robot NAO


Architecture matérielle

11/25/2012 14


Famille de robots NAO

• (La tête, le torse, les bras, les doigts et les jambes), 25 degrés de liberté

• (La tête, le torse, les bras et les jambes), 21 degrés de liberté

• (La tête et le torse), deux degrés de liberté

• (La tête, le torse, les bras et les doigts), 14 degrés de liberté

NAO T14 NAO T2

NAO T25NAO T21

11/25/2012 15


Gammes & utilisation

11/25/2012 16


kit d’accessoires NAO (NA10)

Disponible pour permettre de faciliter la mise en place des activités réalisés sur le Robot NAO

11/25/2012 17



11/25/2012 18



11/25/2012 19

Software NAO

11/25/2012 20

Software NAO (1/20)

Logiciels dans et hors du robot

NAO est livré avec:

Logiciel embarqué, fonctionnant sur la carte mère

situé dans la tête du robot, ce qui permet des

comportements autonomes.

Logiciel de bureau, en cours d'exécution sur votre

ordinateur, permettant la création de nouveaux

comportements, et la télécommande du robot.

11/25/2012 21

Software NAO (2/20)

Logiciel embarqué

OpenNAO est le système d'exploitation du robot.

Il s'agit d'un distribution GNU / Linux basée sur Gentoo,

spécialement conçu pour répondre aux besoins du robot.

NAOqi est le logiciel principal qui s'exécute sur le robot.

Création de comportements pour le robot signifie appeler

des modules et des méthodes annoncées par NAOqi.

11/25/2012 22

Software NAO (3/20)

Logiciel de bureau

Choregraphe est un langage de programmation visuel.

Il vous permet de créer des animations et des comportements, de les

tester sur un robot simulé avant de les essayer avec votre robot réel, et

également surveiller et contrôler NAO.

Le moniteur est dédié à vous donner une rétroaction

élémentaire à partir de votre robot et un accès simple à ses

réglages de l'appareil.

11/25/2012 23

Software NAO (4/20)

Outils pour programmeurs

Créez votre propre code, en utilisant:

Choregraphe comme un langage de

programmation visuel et / ou,

l'un des SDK disponibles.

En fonction de la langue choisie,

SDKs permet a vous de:

• créer un code pour enrichir Choregraphe

box library

• créer un code de commande à distance du

robot (tous les SDK),

• créer de nouveaux modules NAOqi et les

télécharger sur le robot (C + +, Python).11/25/2012 24

Software NAO (5/20)

Programmation graphique avec Choregraphe

11/25/2012 25

Software NAO (6/20)

Interface

11/25/2012 26

Software NAO (7/20)

Choregraphe (Box libraries panel)

11/25/2012 27

Software NAO (8/20)

Choregraphe (Flow diagram Panel)

11/25/2012 28

Software NAO (8/20)

Choregraphe (boîte de Script)

11/25/2012 29

Software NAO (9/20)

Chorégraphe

11/25/2012 30

Software NAO (10/20)

Monitor

11/25/2012 31


Monitor

le module Caméra

configurer des caméras

robotisées,

afficher ce qu'ils voient,

prendre des photos

enregistrer des vidéos.

11/25/2012 32


Monitor

• le module Memory

Ce plugin vous permet de regarder les données détenues par le module ALMemory d'un NAOqi donné.

Number-like évolution des données peut également être tracée.

Ceci est très utile pour diagnostiquer les comportements à travers les données internes qu'ils utilisent.

11/25/2012 33


Monitor

• Laser monitor

Ce plugin vous permet d'afficher ce qui est vu par le télémètre

laser.

11/25/2012 34


NAOqi Framework 1/2

NAOqi est le nom du logiciel principal

qui s'exécute sur le robot et le contrôle.

NAOqi Framework utilisé pour

programmer NAO.

Multi-plateforme, ce qui signifie qu'il

est possible de développer avec elle

sur Windows, Linux ou Mac.

Multi-langue, avec une API identique

pour les deux C + + et Python.

11/25/2012 35


Le processus NAOqi

11/25/2012 36

• L'exécutable NAOqi qui fonctionne sur le robot est un courtier.

• Quand il démarre, il charge un fichier de préférences autoload.ini qui définit les bibliothèques qu'il doit charger.

• Chaque bibliothèque contient un ou plusieurs modules qui utilisent le courtier pour faire connaître leurs méthodes.


Développement d'une application pour NAO

• Kit de développement logiciel

Notre kit de développement logiciel, convivial etdocumenté, permet d'intégrer les modules quevous avez développés dans votre robot et de lesutiliser pour créer des comportements élaborés.

Le kit de développement logiciel NAO contient lesoutils de compilation et de débogage nécessaires.

Ce kit de développement multi-plateforme est enoutre compatible avec de nombreux langages etplates-formes robotiques tels que C++, Python,Matlab, Java, Urbi ou .Net.

public class TestTTS {

static {

System.loadLibrary("JNaoQi");

}

public static void main(String[] args) {

ALTextToSpeechProxy ttsProxy = new ALTextToSpeechProxy(

"<IP of your robot>", 9559);

tts.say("hello world");

}

}

Hello World

11/25/2012 37

http://www.php.net/system


Webots for NAO

Webots for NAO est le logiciel de simulationparfait pour accompagner les enseignementspédagogiques ou de recherches : interfacéavec Chorégraphe, testez les programmesdans un environnement virtuel avant de lesrestituer sur NAO en conditions réelles.

Le simulateur Webots for NAO, conçu parlCyberbotics, permet aux utilisateurs de testerleurs algorithmes dans un monde virtuel régipar les lois physiques réelles.

L'environnement peut être modifié à volontépar les utilisateurs qui peuvent insérer etéditer des objets de poids et formesdifférents dans l'environnement simulé

11/25/2012 38


Test de comportement dans Webots pour NAO

11/25/2012 39


Webots pour NAO

11/25/2012 40


Les programmes inclus dans NAO

Les parties systèmes :

serveur FTP

serveur SSH

serveur Web

Les parties fonctionnelles :

vision (uratek)

synthèse vocale (acapela)

reconnaissance de la parole (acapela)

Alternatives libres possibles :

« OpenCV » pour les traitements d'images

« Espeak » pour la synthèse vocale

« HTK/Julius » pour la reconnaissance de la

parole

11/25/2012 41

Acheter un robot Nao

• Pour 3010€HT, le développeur reçoit un kit complet de

développement incluant un robot Nao:

• Robot Nao modèle H25

• Simulateur, SDK et logiciel de chorégraphie

• Accès au code source

• 2 ans de garantie/support, accès au forum dédié

• Accès à l'Appstore NAOStore pour distribuer ses applications

gratuites ou payantes

Pour la somme de 16000$ USD (12300€)

11/25/2012 42

WorldCup de robotique

11/25/2012 43

Conclusion

11/25/2012 44

Documents

NAO Software Fina