Robotique et Logiciels LibresLe robot humanoïde NAO

RMLL 2010 – Bothari GANHIR

1) Ma découverte de la robotique

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Coupe de robotique e=m6

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Roboka

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Robotstadium

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Robocup

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Aldebaran Robotics

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LibreBot

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NAO BetaTest

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2) Voyage au cœur de NAO

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NDA

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Fonctionnalités du robot NAO

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A quoi peut servir le robot NAO ?

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- assistance à la personne

- robot compagnon (genre de tamagochi)

- jeu (ludique ou éducatif)

- surveillance

- plateforme de développement

Articulations du robot NAO

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Caractéristiques détaillées du robot NAO

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Architecture matérielle du robot NAO

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Architecture logicielle du robot NAO

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linux

naoqi

Applicatif(C++, python, ...)

API

Projetschoregraphe

OpenEmbedded

DCM

broker proxy

Modules (local, remote)

ALMemory

Modules

Code (local, remote)

Hardware

Les programmes inclus dans NAO

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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

3) Logiciels libres pour la robotique

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Pourquoi est-ce important ?

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Pour les mêmes raisons qui font choisir le libre sur un ordinateur.

- problèmes potentiels de sécurité et vie privée sont encore plus critique qu'avec un ordinateur (cf entend, voit, se déplace et peut agir physiquement dans la maison)

- pour orienter le futur de la robotique personnelle plutôt que de subir une évolution guidée uniquement par des intérêts financiers

Différents domaines

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- systèmes embarqués en général (linux, temps réel)

- bibliothèques de traitement des images et de l'audio (OpenCV, SLAM)

- outils de développement haut niveau (équivalent à Choregraphe)

- simulation physique (gazebo/player)

- surcouche indépendante du robot (ROS, URBI)

ROS : Robot Operating System

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- une infrastructures de communication entre process distribués

- une abstraction du bas niveau

- un ensemble de briques réutilisables

URBI

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- un langage de programmation gérant le parallelisme des évènements

- une infrastructure client serveur permettant une execution locale ou distante des scriptes URBI

Code libre pour la robotique

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- robocup code release

- certains développements des NaoTesteurs

- développements faits pour tuxdroid

4) Développement d'une application pour NAO

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Choregraphe

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- pour ceux qui ne savent pas programmer

- pour ce qui est enchainement de mouvements du robot

Python

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from naoqi import ALProxy

tts = ALProxy("ALTextToSpeech",IP,9559)

tts.setLanguage("English")

tts.say("Hello World!")

C++

Faut faire la cross compilation du code pour le faire tourner sur le robot.

Ajouter des choses au système (OpenNAO)

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Le systèmes est basé sur OpenEmbedded.

L'archive OE utilisée pour générer le système du robot est actuellement distribué au NaoTesteurs.

Il suffit donc d'utiliser les recettes de OE pour facilement gérer les paquets (avec leur dépendances) que l'on souhaite ajouter au robot.

Diffuser ses programmes

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NAO comporte les outils APT, on peut donc créer un paquet DEB, ou même un dépôt dédié au robot NAO pour diffuser ses programmes.

Mais un « NaoStore » officiel est prévu pour le lancement grand public du robot NAO.

User Interface en robotique

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Contrôle- ligne de commande- web interface- commandes vocales- commande audio- commandes visuelles- commandes tactiles

Feedback du robot- leds- audio- tts- mouvements

« Ghost » du robot

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- vie autonome du robot- mémoire et connaissances- gestion des stimuli environnementaux complexes

Meta user interface donnant accès au différentes applications connues du robot.

5) Conclusion

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Le futur de NAO ?

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- sortie grand public

- roméo

- prothèses évoluées / exosquelette

- sortie grand public

- roméo

Le futur de la robotique humanoïde ?

Comment contribuer au libre en robotique ?

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- en contribuant au libre en général

- en implémentant des solutions de traitement d'image et de traitement audio concrètes

- en participant à des concours de robotique réelle (coupe e=m6) ou simulée (robotstadium)

- en développant des comportements ou des programmes pour Nao (les naotesteurs pourront tester ces contributions sur leur robot)

Comment et où apprendre la robotique ?

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- de plus en plus d'écoles d'ingénieurs intègrent ces aspects

- en participant à des concours de robotique réelle (coupe e=m6)

- en participant à des concours de robotique simulée (robotstadium)

- en se formant sur un des multiples aspects constituant la robotique (mécanique, electronique, informatique, traitement du signal, intelligence artificielle...)

Des questions ?

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Merci.

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