Лабораторная работа №2

Лабораторная работа №2Создание собственного проекта Player/StageВведениеТипы файлов в Player/StageВ Player / Stage имеется три типа файлов, о которых необходимо знать:● .world - файл мира● .cfg - файл конфигурации● .inc - подключаемый файлФайл мира определяет, что должно быть включено в сцену (мир). В этом файлеописывается робот, объекты, находящиеся на сцене и расстановка их на сцене.Подключаемый файл имеет тот же формат, что и файл мира, и служит для совместногоиспользования стандартных элементов в различных проектах.Файл конфигурации описывает поведение робота, его интерфейсы и драйверы. Этотфайл используется системой Player.Интерфейсы, драйверы, устройства.Драйвер - это код, который напрямую работает с устройством. Каждое устройство должноиметь свой собственный драйвер, но поскольку большинство драйверов уже включены всистему Player, то мы не будем заниматься их написанием.Интерфейс - набор правил, определяющих то, как драйвер и система Playerвзаимодействуют между собой.

Эти правила определяют типы данных,последовательность из передачи и т.д.Код системы Player работает с абстрактными интерфейсами, а к каждому интерфейсунеобходимо подключить драйвер, которых будет выполнять саму полезную работу.Драйвер может представлять собой как реальное устройство, так и устройство,эмулированное системой Stage.Создание собственного мираЗапуск простого тестового мираПереходим в папку с примерами и запускаем моделирование:cd ~/install-root/share/stage/worldsplayer simple.cfgPlayer формирует мир и запускает эмуляцию. Хотя мы и не указывали ему файл миранапрямую, система нашла мир simple.world, поскольку он прописан в конфигурационномфайле.Создание собственного мираДля начала, создадим файл нашего нового мира:mkdir ~/worldskate ~/worlds/crazy.worldТакой файл обычно представляет собой набор моделей, которые описывают все аспектыэмуляции, таких как: роботы, окружение (стены, препятствия), подвижные объекты.Синтаксис определения модели в мире выглядит следующим образом:define model_name model(# parameters)Такая конструкция сообщает Stage, что мы определяем модель с именем model_name ичто весь текст между скобками относится к этой модели.Рассмотрим модель floorplan из файла map.inc (описывает “карту” мира, т.е.

стены ипрепятствия):define floorplan model(# sombre, sensible, artisticcolor "gray30"# most maps will need a bounding boxboundary 1gui_nose 0gui_grid 0gui_move 0gui_outline 0gripper_return 0fiducial_return 0ranger_return 0.5obstacle_return 0)Очевидно, что мы создаем модель под именем floorplan, которая имеет следующиепараметры:● color: цвет, которым будет отрисована модель при эмуляции● boundary: [0,1] имеется ли ограничивающий прямоугольник.

В данном случае,присутствие ограничение не даст роботу уехать за границы карты● gui_nose: [0,1] отрисовывает линию вдоль направление оси Ox для отслеживанияориентации● gui_grid: [0,1] координатная сетка● gui_move: [0,1] возможно ли переносить объект мышью● gui_outline: [0,1] отрисовывать ли границы объекта● gripper_return, fiducial_return, ranger_return: возможность обнаружения объектаразличными сенсорами.Итак, добавим следующий код в файл нашего мира:include "../install-root/share/stage/worlds/map.inc"floorplan(bitmap "../install-root/share/stage/worlds/bitmaps/simple_rooms.png"size [12 5 1])Мы определили модель floorplan и изменили два ее параметра (общие для всех моделейStage):●●bitmap: изображение, определяющее форму объекта.

Черные пикселы говорят оналичие объекта в этой точке пространства, все остальные - об его отсутствииsize: размеры модели: [ширина длина высота]. Все линейные размеры в Player /Stage измеряются в метрах.Теперь нам необходимо добавить настройки для окна симуляции:# configure the GUI windowwindow(size [700.000 700.000]scale 50)●●size: размеры окна в пикселахscale: масштаб изображения: window_size / floorplan_sizeВиртуальный мир создан, проверим его, запустив Stage.stage crazy.worldСоздание роботаРоботы в Player / Stage представлены точно такими же моделями, которые мыиспользовали в предыдущем разделе.

Роботы могут иметь различные типы сенсоров,которые могут детектировать другие модели на сцене. Детектируемость модели какимлибо типом сенсоров определяется параметрами, с которыми мы уже встречались впрошлом разделе. Система имеет множество встроенных типов сенсоров:●●●●●camera - видеокамерыblobfinder - сенсоры, основанные на распознавании цветаfiducial - детектируют предопределенные метки на полеranger - дальномерыposition - системы одометрииДобавим описание геометрии нашего робота в отдельный файл ~/worlds/crazybob.inc:define crazybob position(size [0.306 0.25 0.25]# centre of rotationorigin [0.06 0 0 0]# the shape of the robotblock(points 6point[5] [0 0]point[4] [0 1]point[3] [0.75 1]point[2] [1 0.75]point[1] [1 0.25]point[0] [0.75 0]z [0 1])block(points 4point[3] [1 0.75]point[2] [1.25 0.75]point[1] [1.25 0.625]point[0] [1 0.625]z [0 0.5])block(points 4point[3] [1 0.375]point[2] [1.25 0.375]point[1] [1.25 0.25]point[0] [1 0.25]z [0 0.5])# positonal thingsdrive "diff")●●origin: по умолчанию центр робота выбирается в точке геометрического центрапрямоугольника определенного параметром size, чтобы переопределить еговручную используют этот параметр.drive: система передвижения роботаТеперь добавим робота в файл мира и подключим к нему лазерный дальномер Sick:include "crazybob.inc"include "../install-root/share/stage/worlds/sick.inc"crazybob(name "bob1"pose [-5 -1.8 0 0]color "green"sicklaser( pose [ 0.25 0 0 0 ] ))Полученный мир можно проверить в системе Stage.Добавление управляющего алгоритмаДля того, чтобы наш робот начал двигаться на сцене, добавим тестовый алгоритмуправления.

Для этого изменим описание робота следующим образом:crazybob(name "bob1"pose [-5 -1.8 0 0]color "green"ranger()sicklaser( pose [ 0.25 0 0 0 ] )# control algorithmctrl "wander"# report error-free position in world coordinateslocalization "gps"localization_origin [ 0.25 0 0 0 ])Здесь мы добавили еще один дальномер ranger, чтобы установить индекс дальномераSick в правильное значение, добавили алгоритм обхота обхода карты wander иустановили точную систему локализации.

Можно запускать.Просмотр отладочной информацииВ меню View имеется возможность управлять режимами отображения информации наэкране. Так, можно включить отрисовку лучей дальномеров (Data) и траектории движенияробота (Footprints).Добавление интерфейса для робота в PlayerДля управления устройствами через библиотеку Player нам необходимо привязатьих к соответствующим драйверам. В нашем случае все устройства будут привязаны кдрайверу stage.Создадим конфигурационный файл crazy.cfg и добавим следующие описанияинтерфейсов:# load the Stage plugin simulation driverdriver(name "stage"provides [ "simulation:0" ]plugin "stageplugin"# load the named file into the simulatorworldfile "crazy.world")# Create a Stage driver and attach position2d and laser interfaces# to the model "bob1"driver(name "stage"provides [ "position2d:0" "ranger:1" ]model "bob1")Здесь мы описываем драйвер для самой систесы симуляции и для нашего робота.

Роботбудет предоставлять внешним пользователям два интерфейса: одометрию и лазерныйдальномер. Мы воспользуемся ими в следующей лабораторной работе.Дополнительная информацияДополнительную информацию о работе Player / Stage можно райти в официальныхруководствах:http://playerstage.sourceforge.net/index.php?src=dochttp://www-users.cs.york.ac.uk/~jowen/player/playerstage-tutorial-manual.pdf.