ROS - Jornadas de la ingeniería cádiz-2011
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Pablo Iñigo BlascoSemana de la Ciencia y la Ingeniería 2011 - Cádiz
Robotic Operative System
Departamento de Arquitectura y Tecnología de ComputadoresUniversidad de Sevilla
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Contenidos
● Divulgativo● Qué es ROS● Robótica de Servicios● Informática y Robótica● Algunos conceptos de robótica
● Planificación● SLAM
● Robótica e informática● Conclusiones
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Aceleración en avances robóticos
Aggresive QuadRotors
PR2
DARPA Urban Challenge Junior
DARPA Big Dog
HONDA ASIMO
Cooperative QuadRotors
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Robótica de Servicios● Robots autónomos e inteligentes
● Entornos desesctructurados
● Interacción con el ser humano
● Tareas Domésticas
● Trabajadores Robots
● Ejemplos:● Repartir Cerveza● Enchufarse● Recojer la basura de la casa en un carrito● Jugar a las torres de Hanoi● Abrir puertas
(VIDEO ROPA - imagen)(VIDEO CARRITO – )
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Robótica y Software: Retos
● Decadas de Investigación y Aplicación en la robótica clásica
● Teoría del control automático
● Mecánica
● Muy desarrollado
● Robots Autónomos en entornos desectructurados
● Necesidad de comprender e interpretar el mundo que le rodea a partir de los sensores
● El cuello de botella es la inteligencia, el software, no el control o la mecánica
● Robots más complejos → Arquitecturas Software más complejas
● Problemas de ubiquidad
– Estructuras de datos y comunicaciones
● Problemas de reusabilidad
● Problemas de integración
● Necesidad de potentes mecanismos de inspección y depuración
● Estructuras de datos
● Sistemas operativos
● Lenguajes de programación
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ROS Overview: Objetivo
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ROS: Robot Operative System
Marco de Trabajo
● Librerias robotica
● Herramientas de desarrollo
● Simuladores
● Monitorización
INTEGRACIÓN
● Multi-lenguaje
● Estandarización de datos (paso de mensajes)
● Independiente de la plataforma
COMUNIDAD
● Comunidad abierta
● Proceso de documentación estandarizado
● Federación de repositorios
ABSORCIÓN
● Opencv, gmapping, openni, player/stage/gazebo..
● Otras alternativas (MSRS, YARP, OROCOS..)
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ROS: Caldo de Cultivo
● Silicon Valley● La mayor referencia en informática
● Stanford● SRI● Referencia en la robótica● Kathib, Sebastian Thrun, Gary Gradski, Brian
Gerkey, Latombe
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ROS Overview: Comunidad
Federación de repositorios con software para robots. En 2010:
• Casi 200 Stacks• Mas de 100 Packages• Unos 50 Repositorios Federados
• ROS: Wiki unificada y uniforme• Importancia de la integración sobre el
desarrollo
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ROS Overview: Historia
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SLAM: SIMULTANEOUS LOCALIZATION AND MAPPING
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Navegación y deriva del estado
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Localización
● Enfoque probabilístico
● Se asume error en el movimiento teórico
● Se asumen errores en la medida de los sensores
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Localización de Monte Carlo (AMCL)
● Necesidad de un Mapa
● AMCL Ejemplo con ROS
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Mapping
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SLAM: ejemplo gmapping
● Fusión de métodos anteriores● Gmapping
● Demo Stage (otros: quadrotor, pi-robot, PR2)
● Otras técnicas (vslam, RGBD-SLAM)
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Otro ejemplo ROS: Manipulación
● Object Recognition
● Arm Navigation
● Grasping
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Monitorización
● Rviz
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Simulación
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Ingeniero Informático: Perfil localmente desaprovechado
● Inteligencia Artificial (Sistemas de aprendizaje, Razonamiento, Minería de datos, multi-agentes) …
● Geometría computacional● Procesamiento de imágenes● Estadística● Matemática discreta (Teoría de Grafos, ..)● Ingeniería del Software (Interacción hombre/máquina, ..)● Sistemas operativos● Arquitecturas Tiempo Real● Simulación
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Democratización de la robótica
● Internet● Software Libre● Investigaciones y desarrollos públicos● Hardware potente y barato (ej: kinect)● Aumenta la importancia en la integración de
sotware
● Ejemplo: El mundo del aeromodelismo
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Fomento de la Robótica en la escuela
● Asociaciones de robótica● Eventos: First Lego League, Imaginática● Proyectos fines de carrera
● QuadRotor● Erratic SLAM● Roomba SLAM● ...
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Conclusiones
● Aceleración de los avances robóticos
● La importancia del informático● Aún muchos retos: diversión,
oportunidades de trabajo, negocio● La inercia de la comunidad
(subirse a la ola)
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¿Preguntas?
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GRACIAS