Дәріс «робототехника» ПӘніне кіріспе. Роботтар және робототехника туралы түсінік
ДӘРІС 8. V-REP БАҒДАРЛАМАСЫНА КІРІСПЕ ЖӘНЕ ОНЫҢ МҮМКІНШІЛІКТЕРІ
жүктеу/скачать 9,8 Mb.
|
| ДӘРІС 8. V-REP БАҒДАРЛАМАСЫНА КІРІСПЕ ЖӘНЕ ОНЫҢ МҮМКІНШІЛІКТЕРІ
Жоспар
V-REP робот симуляторлары V-REP симуляторын орнату, программалау тілімен және интерфейсімен танысу. Көптеген адамдар жапондық гуманоидтық роботтарды немесе француздық NAO роботтарын көрді, Baxter жобасының қызықты робот-манипуляторы қызықтырады. Германияның өнеркәсіптік KUKA манипуляторы - бұл классика. Конвейерлік өңдеудің жүйесі бар (сүзгілеу, сұрыптау) машиналары бар. Дельта роботтары. Әдеттегі пласт - квадрокоптерді басқару/алгоритмдерді тұрақтандыру. Және әрине, қарапайым жұмысшылар - Line Follower. Бірақ бәрі - бұл ойыншықтар арзан емес, олар зертханаларда немесе мамандандырылған қаржыландырылған институттарда бар. Барлық және басқа да құрастырушы-программисттер (робототехникаға қызығушылар) – қызыға қарау ғана қалады. Роботты жасау бірнеше кезеңге бөлінеді: математикалық модельді дамыту; алгоритм құрастыру; бағдарламаны жазу; жобаны әзірлеу; жасау; сынақ өткізу. Симуляторлар роботтарды жасаудан бұрын математикалық модель мен алгоритмді тексереді. Coppelia Robotics-ның V-REP қазіргі уақытта қол жетімді ең озық модельдерінің бірі болып табылады. Бүгінгі таңда роботтарды бағдарламалау за ғана мамандардың мүмкіншілігі болып келеді, қалғаны робототехникаға қызығушылық танытса да, ондай мүмкіндіктері жоқ немесе симуляторлармен жұмыс істейді, сол сияқты V-REP - робосимуляторымен, ол Coppelia Robotics (http://www.coppeliarobotics.com) швейцариялық компаниясымен ұсынылған. Бұл жүйе: үлкен функционалдығы бар (жүйе 2010 жылдың наурыз айынан бастап дамытылуда) толық open-sourse (2013 жылдан ашық қол жетімді) кроссплатформды-windows, mac, linux (Qt-да жұмыс істейді) роботтармен C/C++, Python, Java, Lua, Matlab, Octave немесе Urbi арқылы жұмыс істеу үшін API және кітапханалары бар коммерциялық емес мақсатта пайдалануға тегін. Осы жүйеде бағдарламаланған барлық нысандар - физикалық заңдар бойынша нақты әлемде «тірі» - ауырлық, сіз объектілерді ала аласыз, соқтығысуды, қашықтық сенсорларын, бейне сенсорларын және т.б. іске қосуға болады. Ия, және 1-суретте V-REP скриншоты және роботтың модельрі - сіздің компьютеріңізде сіз бағдарлама жасай аласыз және іс-әрекетін қадағалай аласыз. Сурет 1 - V-REP бағдарламасындағы робот модельдері Орнату Біз бағдарламаның үш нұсқасын қарастырамыз: білім беру (EDU), сынақ (EVAL) және ойнатқыш (Player). Player - толық нұсқамен жасалған (яғни, редакциялау мүмкіндігі жоқ) сахналарды ойната алатын бағдарлама. Сынақ - толық нұсқалық, онда сақтау мүмкіндігі болмайды. Лицензиялық шектеулері жоқ. Білім беру - лицензиялау шектеулері бар толыққанды жиынтық, лицензия мәтінін мына жерден (http://www.coppeliarobotics.com/licensing-v-rep-pro-edu.html) оқи аласыз. Оның маңызы - мекеме, мектеп, хобби - бұл бағдарламалық қамтамасыз етуді тегін пайдалана алады. Бұл жағдайда коммерциялық емес (білім беру) болып табылады (Сурет 2). Сурет 2 – V-REP бағдарламасының нұсқалары Біз роботтарды толыққанды түрде бағдарламалауды қалаймыз, сондықтан біз операциялық жүйе үшін EDU PRO нұсқасын жүктеп аламыз (http://www.coppeliarobotics.com/downloads.html). Сурет 3 – Программа терезесі Бұл тренажер модельдеу үлгісіндегі түрлі контроллерлерді ауыстыратын кірістірілген сценарийлер технологиясы бар, бұл осы модельдерді өте портативті жасауға және масштабтауға мүмкіндік береді. Кірістірілген сценарийлер V-REP-тың ең қуатты ерекшелігі болып табылады. Олар негізгі және еншілес сценарийлер болып бөлінеді. Модельдеудің негізгі циклі («Негізгі сценарий») ортақ функционалдық міндеттерді шешетің Lua-сценарий болып табылады. Мысалы, ол ортаны (сахнаны) модельдеуге объектілерін кинематикасы мен динамикасын өңдеуге түрлі кіші жүйелерді шақырады. Негізгі сценарий кірістірілген сценарийлерін каскадты түрде шақыру үшін де жауап береді. Кірістірілген сценарийлері негізгісінен айырмашылығы, нақты объектінің немесе цикл модельдеу кезінде нақты бөлігіне бекітіледі. Олар сценарий объектісінің ажырамас бөлігі болып табылады және онымен қайталанатын болады. Осылайша, кірістірілген сценарийі портативті және масштабталатын басқару элементі болып табылады: функционалдылықпен бірге модельдің анықтамасы бар бірыңғай файлы бар, әртүрлі платформаларда үйлесімділік проблемалары жоқ, анық компиляция қажеттілігі жоқ, сол модельдің бірнеше нұсқасы арасында дау-дамай және т.б. болмайды. Кірістірілген сценарийлерін ағынмен іске қосуға немесе ағыннан тыс іске асыру болады. V-Rep ортасы әртүрлі бағдарламалау тілдерімен жұмыс істейді. Атап айтқанда, сіз C ++, Python сияқты тілдерді пайдалана аласыз. Бірақ, Lua тілін қолданған жөн, өйткені бұл V-Rep жүйесінің ішкі тілі болып табылатын және сол себепті ол қоршаған ортаны басқару үшін ең көп мүмкіндіктерге ие болатын тіл болып табылады, оған жазылған бағдарламаларды жүйеге біріктіру оңай. Lua - динамикалық теру арқылы түсіндірілген тіл (айнымалыға мәндерді тағайындау үдерісінде типтер тағайындалады). Интерпретатор еркін түрде таратылады. Кодты жазудың императивті, объектілі-бағытталған және функционалды стиліне рұқсат етіледі. Мүмкіндіктер, идеология және іске асыру арқылы тіл JavaScript-қа жақын, бірақ Lua әртүрлі қуатты және әлдеқайда икемді конструкцияға ие. Lua-ның қарапайым, жеңіл және түсінікті бағдарламалау тілі, ол басқа тілдерде жазылған бағдарламалармен біріктірілуі мүмкін деп саналады. Мұны тілдің негізгі құрылымдарын ескере отырып келесі дәрістерде қарастырамыз. БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ Роботтар симуляторы деген не? Симулятор түрлерін айтып өтіңіз? V-REP симуляторының қандай нұсқалары бар? V-REP симуляторыны қандай программалау тілдерін қолдайды? ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ Основы разработки и программирования робототехнических систем. С.В.Сорокин, И.С.Солдатенко. : учеб. пособие. – Тверь: Твер. гос. ун-т, 2017. ISBN 978-5-7609-1232-9 Coppelia Robotics V-REP: Create. Compose. Simulate. Any Robot. — URL: http://www.v-rep.eu/ “Comparative Analysis Between Gazebo and V-REP Robotic Simulators” Lucas Nogueira, School of Electrical and Computer Engineering Universidade de Campinas жүктеу/скачать 9,8 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|