Przegl¹d i porównanie œrodowisk symulacji robotów mobilnych

Transkrypt

1 AUTOMATYKA 2009 Tom 13 Zeszyt 3 S³awomir Je ewski*, Maciej aski* Przegl¹d i porównanie œrodowisk symulacji robotów mobilnych 1. Wprowadzenie Symulacja i wspomaganie projektowania odgrywa coraz powa niejsz¹ rolê we wspó³czesnym przemyœle. Œrodowiska CAD/CAM i œrodowiska symulacyjne z powodzeniem stosowane s¹ w przemyœle maszynowym, samochodowym i lotniczym zmniejszaj¹c koszty opracowania rozwi¹zañ, przyspieszaj¹c termin wprowadzenia produktu do u ytku. Podobnie jest w zastosowaniach robotycznych, w których zadanie konstrukcji robota zawiera w sobie etapy projektowania mechanicznego, elektrycznego i informatycznego. Etapy te mo na zreorganizowaæ, przyspieszyæ i zrównolegliæ, stosuj¹c narzêdzia CAD/CAM w po- ³¹czeniu z narzêdziami symulacyjnymi. Symulacja robota i jego otoczenia pozwala na znacznie szybsze testowanie algorytmów zachowania robota w ró nych sytuacjach, czasem niedostêpnych w rzeczywistym otoczeniu. Dziêki symulacji zmniejszane s¹ koszta testowania i sprzêtu, oraz zmniejszane jest ryzyko uszkodzenia sprzêtu w wyniku nieprawid³owego zachowania robota podczas pierwszych faz uruchomienia. Praca z symulatorem wyklucza podstawowe Ÿród³a b³êdów z algorytmów i dostarcza danych dla usprawnienia konstrukcji mechanicznej i elektronicznej robota. Literatura naukowa na temat tworzenia symulatorów robotów mobilnych i wymagañ stawianych symulatorom jest stosunkowo uboga. Pojedyncze publikacje pochodz¹ g³ównie ze œrodowiska twórców symulatorów [1, 2]. Szersza aktywnoœæ publikacyjna zwi¹zana jest z programami CAD/CAM w zastosowaniach robotycznych [3 5]. W niniejszej publikacji zawarto wyniki przegl¹du dostêpnych œrodowisk symulacji robotów mobilnych. Sformu- ³owano oczekiwania w stosunku do œrodowiska symulacyjnego. Opracowanie ma po czêœci charakter przewodnika dla projektantów oprogramowania i konstruktorów robotów, którzy chc¹ wykorzystaæ potencja³ dostêpnych narzêdzi. 2. Kryteria doboru œrodowiska symulacji W trakcie projektowania robota, a w szczególnoœci robota mobilnego, wystêpuje wiele sta³ych i charakterystycznych punktów projektu. Pierwszym etapem jest zaprojektowanie * Katedra Informatyki Stosowanej, Politechnika ódzka 1095

2 1096 S³awomir Je ewski, Maciej aski konstrukcji mechanicznej robota na podstawie postawionych a priori wymagañ, zaprojektowanie elektroniki steruj¹cej, a w etapie koñcowym oprogramowania. Z oczywistych przyczyn wiêkszoœæ prac musi przebiegaæ etap po etapie. Wdra anie algorytmów mo e siê odbywaæ po zaprojektowaniu, wykonaniu i uruchomieniu mikroprocesorowych uk³adów wykonawczych. Systemy mikroprocesorowe mog¹ byæ uruchamiane w obecnoœci minimalnego oprzyrz¹dowania mechanicznego. Kolejnoœæ etapów upodabnia projekt konstruowania robota do kaskadowego modelu i powoduje, e wiêkszoœæ problemów i niedoci¹gniêæ projektowych ujawniaæ siê bêdzie dopiero na koñcowym etapie prac. Czêœæ za³o eñ projektowych postawionych a priori wyka e sw¹ nierealnoœæ lub niemo liwoœæ realizacji dopiero na etapie tworzenia oprogramowania (problem pierwszego typu). Niektóre za³o enia determinuj¹ce pocz¹tkowe prace konstrukcyjne powstan¹ dopiero po opracowaniu i przeanalizowaniu prototypów oprogramowania (problem drugiego typu). Stosuj¹c oprogramowanie symulacyjne i oprogramowanie CAD/CAM w roli narzêdzia prototypuj¹cego, mo na unikn¹æ problemów obydwu typów. Przyjmuj¹c, e oprogramowanie symulacyjne bêdzie stanowiæ oœrodek dzia³añ zespo- ³u projektowego i p³aszczyznê prototypowania dla algorytmów i konstrukcji mechanicznej robota, nale y zadbaæ, by œrodowisko symulacji charakteryzowa³o siê okreœlonymi cechami. Wed³ug autorów publikacji istotne jest by œrodowisko: Umo liwia³o zrównoleglenie prac poszczególnych zespo³ów projektowych. Stanowi³o platformê ³¹cz¹c¹ wysi³ki wielu grup projektowych. Umo liwia³o pracê wielodostêpn¹ i pracê zdaln¹, kontrolê wersji. Umo liwia³o pracê w œrodowisku rozproszonym tak, by wielkoœæ modelu nie stawia³a bariery dla zadañ projektowych. Aby symulacja by³a skuteczna od strony fizycznej, nale y zapewniæ: mo liwoœæ tworzenia/importowania z oprogramowania CAD/CAM trójwymiarowego modelu robota lub dowolnego jego elementu; mo liwoœæ importowania parametrów masowych i geometrycznych dostêpnych jako wyniki projektowania CAD/CAM; mo liwoœæ symulacji tarcia statycznego, dynamicznego oraz tarcia w uk³adach hydraulicznych; mo liwoœæ symulacji dynamiki bry³y sztywnej, kinematyki i statyki po³¹czeñ przegubowych. Symulowanie zachowania siê robota mobilnego w otoczeniu wymaga by mo liwe by³o: tworzenie trójwymiarowych modeli otoczenia; symulowanie dzia³ania oprogramowanego modelu w czasie rzeczywistym; symulowanie interakcji robota z otoczeniem; symulowanie pracy czujników: ultradÿwiêkowych, skanerów laserowych 2D i 3D, GPS-u, yrokompasu, akcelerometrów, kamer.

3 Przegl¹d i porównanie œrodowisk symulacji robotów mobilnych 1097 Oprogramowanie symulacyjne mo e siê staæ oœrodkiem prac po³¹czonych zespo³ów projektowych, jeœli programiœci bêd¹ mogli zaimplementowaæ dowolnie zdefiniowane bry- ³y/obiekty i dowolne ich zachowania. W tym celu wymaga siê: mo liwoœci pod³¹czania modu³ów programowych korzystaj¹cych ze zmiennych stanu symulatora i mog¹cych wp³ywaæ na obiekty elementarne symulatora; mo liwoœci instalowania modu³ów zmieniaj¹cych charakterystyki obiektów wbudowanych np. modu³ implementuj¹cy tarcie pod³o a o niestandardowej charakterystyce; symulacji w œrodowisku wieloprocesorowym lub wielokomputerowym; mo liwoœci wykorzystania akceleratorów sprzêtowych np. Nvidia PhysX. W nastêpnych rozdzia³ach porównamy znalezione œrodowiska symulacyjne i zaproponujemy te, które mog³y by nadawaæ siê do celów symulacji robota mobilnego lub spe³niaj¹ choæby niektóre z ww. wymagañ. 3. Istniej¹ce œrodowiska symulacji krótka charakterystyka W niniejszym rozdziale przedstawiono listê dostêpnych komercyjnie œrodowisk do symulacji robotów mobilnych. Czêœæ z wymienionych ni ej narzêdzi jest ogólnie dostêpna na prawach oprogramowania open source, lub oprogramowania darmowego, czêœæ jest sk³adnikami pakietów komercyjnych. Aerosim Blockset [6] Biblioteka dla programu Matlab/Simulink dostarczaj¹ca komponenty umo liwiaj¹ce projektowanie nieliniowych 6-DOF modeli samolotów. Posiada narz¹dza symuluj¹ce atmosferê, wiatr, turbulencje i modeluj¹ce ziemiê (geoida, grawitacja, pole magnetyczne). Istnieje darmowa wersja akademicka. ARS MAGNA: Abstract Robot Simulator [7] Dostarcza abstrakcyjny model œwiata w którym u ytkownik mo e kontrolowaæ robota mobilnego. Program pisany w jêzyku LISP dla œrodowisk linuksowych na licencji GPL. Biorobotic Simulation Program [8] Jêzyk skryptowy o nazwie Config++ u ywany do symulacji dynamiki wielosegmentowych robotów. Licencja tylko dla u ytkowników niekomercyjnych. BugWorks [9] Dwuwymiarowa symulacja robota. Robot konstruowany jest w wizualnym edytorze. Oferuje mo liwoœæ wbudowania w robota czujników zbli eniowych (odleg³oœci, zderzaki, itp.). Dostêpny jest tak e jêzyk skryptowy pozwalaj¹cy na proste obliczenia numeryczne, zawiera instrukcje warunkowe i skoki bezwarunkowe, które mog¹ realizowaæ pêtle. Wersja darmowa pozwala na pe³ne wykorzystanie mo liwoœci symulacji, ale nie pozwala na zapisywanie i ³adowanie wczeœniej przygotowanych projektów. RapSim [10] Œrodowisko do modelowania robotów przemys³owych. DYNAMECHS [11] Silnik fizyki i dynamiki bry³ sztywnych napisany ca³kowicie w C++. Pozwala na generowanie trójwymiarowego otoczenia oraz modelowania robotów. Oparty na licencji GNU GPL.

4 1098 S³awomir Je ewski, Maciej aski DynawizXMR [12] Symulator dynamiki napisany w œrodowisku Matlab/Simulink. Wersja komercyjna. Wizualizacja w postaci wykresów robionych w Matlabie. EASY-ROB [13] Program s³u ¹cy do modelowania robotów przemys³owych. Produkt komercyjny. eyesim [14] Symulator robotów mobilnych. Udostêpnia fizykê platformy z ko³ami dyferencyjnymi, szereg czujników i wizualizacjê trójwymiarow¹. eyewyre Simulation Studio [15] Œrodowisko symulacji i modelowania robotów. Mo liwoœæ modelowania dynamiki oraz zachowania czujników. Projekt komercyjny. The FLAT 2-D Robot Simulator [16] Symulator robota RWI 1 w œrodowisku dwuwymiarowym. Program dzia³a w œrodowisku Linux. Program komunikuj¹cy siê z robotem mo e byæ napisany w Jêzyku LISP. Gwelf [17] Symulacja robota przemys³owego i jego interakcji z otoczeniem. Licencja GNU GPL. Juice [18] Trójwymiarowe œrodowisko symulacji dynamiki robota przy u yciu jêzyka VPL 2. Brak mo liwoœci interakcji z otoczeniem (brak czujników). Khepera Simulator [19] Dwuwymiarowy symulator robota Khrpera 3. Œrodowisko dostêpne pod systemem Linux. Licencja dla u ytku niekomercyjnego. Kinlab [20] Modelowanie dynamiki robota przemys³owego. Oprogramowanie oparte na Java i Java3D. Oprogramowanie darmowe. LME Hexapod [21] Œrodowisko symulacji robota szeœciono nego. Do³¹czone s¹ Ÿród³a w jêzyku C++. Licencja GNU GPL. Microsoft Robotics Developer Studio 2008 [22] RDS jest rozbudowanym œrodowiskiem symulacji robotów przeznaczonym dla hobbystów, studentów i u ytkowników komercyjnych. Oparty jest na technologii dostarczania us³ug (w stylu REST). ¹czenie siê z us³ug¹ dostarcza odpowiedniej funkcjonalnoœci, która pozwoli symulowaæ, lub sterowaæ rzeczywistym lub symulowanym robotem. Oprogramowanie dostêpne jest nieodp³atnie w wersji akademickiej, przeznaczonej dla studentów oraz wersji Express, która nie posiada pe³nej funkcjonalnoœci. MOBS [23] Symulator istniej¹cego robota Robuter II. Œrodowisko pozwala na modelowanie zachowania czujników i widok z kamery robota. Projekt napisany w jêzyku C. U ytkownik ma mo liwoœæ tworzenia w³asnego trójwymiarowego otoczenia. OpenDynamicEngine [24] Niezale na od platformy biblioteka napisana w jêzyku C++ do symulacji dynamiki cia³a sztywnego, pojazdów naziemnych, robotów i obiektów ruchomych. Obs³uguje dynamikê ruchu stawów, tarcie i detekcje kolizji. Oparte na licencji GNU GPL. 1 RWI Robot dwuko³owy posiadaj¹cy jeden lub dwa skanery laserowe i dwanaœcie sonarów. 2 Visual Programming Language 3

5 Przegl¹d i porównanie œrodowisk symulacji robotów mobilnych 1099 POPBUGS [25] Œrodowisko symulacji dwuwymiarowej przestrzeni przeznaczonego dla robotów posiadaj¹cych bezw³adnoœæ. System operacyjny Linux. ROBOOP [26] Obiektowo zorientowana biblioteka do symulacji robotów napisana w jêzyku C++. Implementuje kinematykê prost¹ i odwrotn¹, przyspieszenia itp. Licencja GNU GPL. RoBOSS [27] System do symulacji i testowania konstrukcji oraz algorytmów dla robotów. Umo liwia budowanie robotów o dowolnych kszta³tach i w³aœciwoœciach. Symuluje ró ne po³¹czenia pomiêdzy czêœciami robotów: si³owniki, osie, itp oraz elementy aktywne, jak silniki, serwomechanizmy, oraz sensory. System zbudowany z mniejszych modu³ów, z których ka dy mo e zostaæ uruchomiony na osobnym komputerze. Dostêpne jêzyki programowania C++ i C#. Dostêpne s¹ Ÿród³a oraz skompilowane wersje programu. Brak wzmianki o typie licencji. RobotWorks [28] Interaktywne œrodowisko CAD do modelowania i symulacji ruchu robotów przemys³owych. Rozwi¹zanie komercyjne. RoboWorks [29] Narzêdzie do modelowania i symulowania systemów fizycznych. Pozwala na modelowanie dowolnego obiektu (robota). Udostêpnia interfejs programistyczny do wykorzystania w jêzykach umo liwiaj¹cych korzystanie z bibliotek dll. Wersja komercyjna. SodaConstructor [30] Symulator oparty na Javie udostêpniany poprzez interfejs WWW. Umo liwia modelowanie robotów i symulacjê dwuwymiarow¹. Nie posiada implementacji pe³nego symulatora dynamiki i kinematyki. Webots [31] Pozwala na tworzenie trójwymiarowych œwiatów zasiedlonych wieloma symulowanymi robotami. Wspiera tworzenie ko³owych, no nych lub lataj¹cych robotów. Zawiera API do kontroli robotów, pe³n¹ fizyk¹ opart¹ na Silniku ODE (Open Dynamic Engine), bardzo du ¹ bibliotekê modeli czujników, skanerów, kamer i urz¹dzeñ komunikacyjnych. Rozwi¹zanie komercyjne dzia³aj¹ce pod systemami Windows, Linuks i MAC OS X. Yobotics! Simulation Construction Set [32] Symulator dynamiki cia³a. Przeznaczony do symulacji robotów krocz¹cych: humanoidów, robotów szeœciono nych, r¹k b¹dÿ chwytaków i innych mechanizmów. 4. Porównanie dostêpnych œrodowisk symulacji robotów Analiza w³aœciwoœci wy ej wymienionych œrodowisk symulacji wykazuje, e nie wszystkie spe³niaj¹ wyznaczone w rozdziale drugim kryteria. Niektóre nie zawieraj¹ zaimplementowanej dynamiki bry³y sztywnej lub nie potrafi¹ wizualizowaæ danych trójwymiarowych. W tabelach 1 i 2, zosta³o przedstawione zestawienie tych œrodowisk, które spe³niaj¹ podstawowe kryteria.

6 1100 S³awomir Je ewski, Maciej aski Tabela 1 Porównanie wybranych œrodowisk symulacji robotów Nazwa œrodowiska Wbudowane wsparcie dla grupowego projektowania Wsparcie dla istniej¹cych œrodowisk CAD/CAM Dzia³anie w œrodowisku rozproszonym Modelowanie otoczenia i interakcji z nim DYNAMECHS eyesim eyewyre Simulation Studio Microsoft Robotics Developer Studio 2008 OpenDynamicEngine ROBOOP * Wspierany format obj i collada * RoBOSS RoboWorks Webots Nazwa œrodowiska * Do rozwi¹zañ niekomercyjnych ** Brak wzmianki o typie licencji Tabela 2 Porównanie wybranych œrodowisk symulacji robotów (kontynuacja) Wizualizacja 3D Kinematyka stawów Dynamika bry³y sztywnej Gotowe biblioteki czujników Sprzêtowe wsparcie obliczeñ fizycznych Darmowe b¹dÿ studencka wersja DYNAMECHS eyesim * eyewyre Simulation Studio Microsoft Robotics Developer Studio 2008 OpenDynamicEngine ROBOOP RoBOSS ** RoboWorks Webots

7 Przegl¹d i porównanie œrodowisk symulacji robotów mobilnych Projekt robota mobilnego w œrodowisku Microsoft Robotics Developer Studio Spoœród wszystkich przedstawionych œrodowisk symulacji, Microsoft Robotics Developer Studio jest jednym z najbardziej funkcjonalnych i rozbudowanych symulatorów. Posiada wsparcie dla projektowania grupowego i mo e zostaæ uruchomione w œrodowisku rozproszonym, dziêki czemu mo na przyspieszyæ pracê w zespole projektowym. Jako jedyne wspiera sprzêtowe obliczenia fizyczne Nvidia PhysX, oraz spe³nia podstawowe wymagania postawione œrodowiskom symulacji. Analiza pozycji ww. tabelach ukazuje, e œrodowisko MRDS jest najlepszym narzêdziem do symulacji robota mobilnego i dlatego zosta³o wykorzystane przez autorów w projekcie. Symulowany robot to szeœcioko³owa platforma ze sztywnym zawieszeniem umo liwiaj¹ca niezale ne sterowanie ka dym z kó³. Dodatkowo do platformy przymocowane jest ramiê z dwoma stopniami swobody oraz g³owica znajduj¹ca siê na koñcu ramienia, równie z czterema stopniami swobody. Robot wyposa ony jest w szereg czujników i kamery, które tak e s¹ zamodelowane i wprowadzone do systemu symulacyjnego. Wœród czujników znajduj¹ siê: skaner laserowy typu SICK, dalmierze ultradÿwiêkowe, kamery w uk³adzie stereowizyjnym oraz kamer obserwacyjne. Za³o eniem symulacji jest przetestowanie robota i jego mo liwoœci w œrodowisku podobnym do rzeczywistego. Œrodowisko ma zapewniaæ symulacjê podstawowych zjawisk fizycznych, daæ mo liwoœæ kontroli nad czêœciami ruchomymi robota (silniki napêdzaj¹ce ko³a i elementy ramienia pokazano na rys. 1 i 2) oraz pobieraæ dane z symulowanych czujników. Algorytmy steruj¹ce bêd¹ implementowane w jêzyku C lub C++ jako zewnêtrzne programy komunikuj¹ce siê z symulatorem za pomoc¹ dowolnego protoko³u. Na rysunku 3 pokazano wysokopoziomow¹ koncepcjê œrodowiska symulacyjnego. Sercem symulacji jest œrodowisko Microsoft Robotics Developer Studio z modelem robota i otoczenia. Natomiast MODU Y DECYZYJNE s¹ to wczeœniej wspomniane programy lub elektroniczne sterowniki, które bêd¹ nadzorowa³y pracê robota oraz zbiera³y i przetwarza³y dane pochodz¹ce z symulacji. Pozwoli to na póÿniejsze przeniesienie kodu algorytmów na procesory docelowe znajduj¹ce siê w rzeczywistym robocie. Z tego powodu interfejs komunikacyjny symulatora musi byæ zgodny z interfejsem poszczególnych urz¹dzeñ znajduj¹cych siê w robocie. Do zagadnieñ symulacyjnych zdecydowano siê wykorzystaæ protokó³ TCP/IP, gdy jest ³atwo dostêpny w komputerach typu PC oraz jest zgodny z dyrektyw¹ JAUS (Joint Architecture for Unmanned Systems), która zosta³a opracowana przez DARPA na potrzeby robotyki wojskowej. Ka dy modu³ robota otwiera swoje gniazdo komunikacyjne, do którego bêd¹ ³¹czyæ siê zewnêtrzne programy steruj¹ce. Modu³ami, które bêd¹ otwieraæ swoje porty, s¹: podstawa (sterowanie silnikami kó³), ramiê (sterowanie silnikami ramienia), kamery, czujniki ultradÿwiêkowe, skaner laserowy typu SICK. W ten sposób mo na testowaæ ka dy modu³ z osobna i dowolnie sterowaæ strumieniem danych.

8 1102 S³awomir Je ewski, Maciej aski Rys. 1. Symulowany robot Rys. 2. Symulowane ramiê Rys. 3. Schemat symulacji 6. Problemy implementacyjne dostrze one w œrodowisku Microsoft Robotics Developer Studio W procesie tworzenia symulacji rzeczywistego robota w œrodowisku Microsoft Robotics Developer Studio natrafiliœmy na problemy, które uniemo liwi³y przeprowadzenie symulacji w za³o onych warunkach. Œrodowisko to jest stosunkowo nowym oprogramowa-

9 Przegl¹d i porównanie œrodowisk symulacji robotów mobilnych 1103 niem i zawiera jeszcze wiele niedoci¹gniêæ oraz s³ab¹ dokumentacjê. Poni ej przedstawimy te, na które natrafiliœmy w trakcie procesu implementacji symulatora naszego rzeczywistego robota. Jednym z nich jest symulacja modelu tarcia ko³a, drugim jest powstawanie dodatkowych si³ w silniku fizyki wywo³ywanych prób¹ poruszania ramieniem do pozycji kolizyjnych Model tarcia ko³a Silnik PhysX dostarcza zaimplementowany model ko³a (WheelEntity), którego podstawowymi w³aœciwoœciami s¹ promieñ, prêdkoœæ k¹towa oraz k¹t skrêtu ko³a (potrzebny do symulacji samochodu). Dla ko³a dostêpny jest bardzo rozbudowany model tarcia. Mo - na symulowaæ tarcie wzd³u ne i boczne w zale noœci od potrzeb. Model ten ma jednak du- ¹ wadê, poniewa jest nieparametryczny i nie zale y od wspó³czynnika tarcia pod³o a. W praktycznych zadaniach projektowych autorzy publikacji za³o yli, e robot bêdzie porusza³ siê po ró norodnym pod³o u oraz powinien reagowaæ na zmieniaj¹ce siê charakterystyki pod³o a. Dlatego opracowano zamienny model ko³a oparty na cylindrycznym kszta³cie, po³¹czony z cia³em robota za pomoc¹ obrotowego po³¹czenia. Dziêki nowemu modelowi mo na uzyskaæ ró ny wspó³czynnik tarcia w zale noœci od pod³o a, na którym robot siê porusza. Model tego tarcia zawiera uproszczenia, jednak na potrzeby testowania i symulacji jest wystarczaj¹cy. Rys. 4. Symulacja ko³a Rys. 5. Widok z silnika fizyki Przy realizacji modelu ko³a natrafiono na dodatkowy problem: œrodowisko symulacyjne MRDS nie ma zaimplementowanej bry³y o kszta³cie cylindra, ale wystêpuje tam kszta³t kapsu³y (walec zakoñczony z obu stron kulistymi kopu³ami). Jest to jedyny kszta³t, który mo e pos³u yæ do symulacji ko³a. Wprowadza on pewne b³êdy zwi¹zane z szerokoœci¹ ro-

10 1104 S³awomir Je ewski, Maciej aski bota oraz faktem, e fizyczna reprezentacja ko³a wtapia siê w cia³o robota, przez co pojawia siê problem z ustawianiem fizycznych modeli czujników i ramienia blisko bocznych krawêdzi obudowy Dodatkowe si³y wystêpuj¹ce w po³¹czeniach elementów dynamicznych Podczas symulowania pracy ramienia robota dostrzegliœmy b³êdne zachowanie silnika fizyki. Próbowaliœmy ustawiæ ramiê robota w konfiguracji, która jest nieosi¹galna ze wzglêdu na kolizjê ramienia z obudow¹ robota (rys. 6). Rys. 6. Niemo liwa do osi¹gniêcia konfiguracja ramienia W tej konfiguracji g³owica napiera ze stosunkowo du ¹ si³¹ na pozosta³e elementy robota. Zgodnie z zasadami fizyki robot powinien pozostawaæ w stanie spoczynku, poniewa nie dzia³a na niego adna zewnêtrzna si³a. Jednak mechanizm symulacyjny powoduje powolne poruszanie siê ca³ego robota do przodu, tak jakby dzia³a³a na niego zewnêtrzna si³a Podsumowanie Pomimo kilku dostrze onych niedoci¹gniêæ Microsoft Robotics Developer Studio plasuje siê na pierwszym miejscu pod wzglêdem funkcjonalnoœci oraz stabilnoœci pracy. Gotowe komponenty oraz inne rzeczywiste roboty, takie jak Pioneer 3DX czy LEGO NXT

11 Przegl¹d i porównanie œrodowisk symulacji robotów mobilnych 1105 zawarte w œrodowisku MRDS, dostarczaj¹ du ej iloœci wiedzy na temat symulacji zarówno ca³ego robota, jak i jego elementów. Zalet¹ jest tak e du a spo³ecznoœæ korzystaj¹ca z ogólnodostêpnego forum. Najwiêkszym minusem jest uboga dokumentacja, jednak to zrozumia³e, bior¹c pod uwagê krótki sta œrodowiska, które pojawi³o siê w 2008 roku. Podsumowuj¹c cechy œrodowiska Microsoft Robotics Developer Studio, dochodzimy do wniosku, e jest ono odpowiednim narzêdziem do przeprowadzenia symulacji robota mobilnego. Dostrze one w trakcie pracy œrodowiska b³êdy uda³o siê omin¹æ i opracowaæ pakiet oprogramowania, który pozwoli prototypowaæ procedury, schematy zachowania robota, przeprowadziæ wiele testów jeszcze przed powstaniem w³aœciwego robota wraz ze wszystkimi uk³adami elektronicznymi. Literatura [1] Koestler A., Bräunl T., Mobile Robot Simulation with Realistic Error Models. [w:] International Conference on Autonomous Robots and Agents, ICARA 2004, Dec [2] Brian P., Gerkey R., Vaughan T., Howard A., The Player/Stage Project: Tools for Multi-Robot and Distributed Sensor Systems. [w:] Proceedings of the International Conference on Advanced Robotics (ICAR 2003), [3] Pollack J., Lipson H., Funes P., Ficici S., Hornby G., Coevolutionary Robotics. IEEE Computer Society, Washington [4] Ribeiro F., Norrish J., Rapid prototyping using robot welding process description. [5] Èuboòová N., Kumièáková D., Tools and applications of computer aided manufacturing and robot virtual model designing. [w:] 6th International Multidisciplinary Conference, [6] Aerosim_Blockset, luty [7] ARS_MAGNA:_Abstract_Robot_Simulator, ai/areas/testbeds/arsmagna/0.html, luty [8] Biorobotic_Simulation_Program, luty 2009l. [9] BugWorks, luty [10] RapSim, luty [11] DYNAMECHS, luty [12] DynawizXMR, luty [13] EASY-ROB, luty [14] eyesim, luty [15] eyewyre_simulation_studio, luty [16] The_FLAT_2-D_Robot_Simulator, luty [17] Gwell, luty [18] Juice, luty [19] Khepera_Simulator, luty [20] Kinlab, luty [21] LME_Hexapod, luty [22] Microsoft_Robotics_Developer_Studio_2008, luty [23] MOBS, luty [24] OpenDynamicEngine, luty 2009.

12 1106 S³awomir Je ewski, Maciej aski [25] POPBUGS, luty [26] ROBOOP, luty [27] RoBOSS, luty [28] RobotWorks, luty [29] RoboWorks, luty [30] SodaConstructor, luty [31] Webots, luty [32] Yobotics!_Simulation_Construction_Set, luty 2009.