Systmes intelligents NAO SoftwareRalis par M. Abdessamad KAMEL M. Adnane AL ECHCHEIKH EL ALOUI Encadr par M . Dominique DUHAUT

Anne Universitaire 2012/201311/25/2012 1

PlanI. Introduction II. Prsentation de NAO III. Software NAO IV. Conclusion

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I. Introduction Robot humanode autonome, programmable et mesurant environ 58 cm. Dvelopp par la socit franaise Aldebaran Robotics, une start-up dont le sigesocial est situ Paris.

NAO est au cur de nombreuses recherches prfigurant les applications de la robotiquemobile.

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Prsentation de NAO A quoi peut servir le robot NAO ? assistance la personne aide lapprentissage robot compagnon (genre de tamagochi) jeu (ludique ou ducatif) surveillance plateforme de dveloppement

B-Human vs. Nao-Devils, RoboCup German Open 2012

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Soulever un tableau

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Evolution de dance par robot NAO

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Prsentation de NAO (1/9)historique2006 Prsentation du Robot NAO pour la premire fois au public NAO Remplace le chien robot Aibo de Sony comme plateforme standard de la RoboCup (Coupe du 2007 monde de Robotique). Lancement des versions acadmiques de NAO permettant aux enseignants et aux chercheurs dutiliser la 2008 plateforme dans les universits et les laboratoires de recherches. 2010 Dmonstration lexposition universelle de Shanghai. 2010 Acquisition de 30 robots NAO par luniversit de Tokyo pour ses laboratoires de recherches.11/25/2012 8

Prsentation de NAO (2/9)VersionsSix prototypes de ce robot ont t dvelopps :En octobre 2010, la version V3.3 de mai 2007 dcembre 2007 : AL-05.b Fin mars 2008 : NAO V2 de juin 2006 juin 2007 : AL-05. Dcembre 2011, la version NAO NEXT Gen

de septembre 2005 juillet 2006 :AL-04 2005 mars 2006 : AL-01, AL-02 et AL03

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Prsentation de NAO (3/9)

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Prsentation de NAO (4/9)4 microphones 9 capteurs tactile 2 camras Une centrale inertielle 8 capteurs de pression FSR 2 capteurs mcaniques 25 moteurs coreless Un mcanisme de prhension Une CPU 1,6 GHz 8 GB de stockage Modules WiFi et Ethernet Batterie Lithium-Polymre Pour couter et deux haut-parleurs pour sexprimer Pour sentir le contact Pour regarder (Acclromtre 3-axes et Gyromtre 2-axes) et des sonars pour se reprer pour faciliter son quilibre pour dtecter les chocs associs des capteurs effet hall pour le mouvement des organes au niveau des doigts avec 1GB de SDRAM et 2GB de mmoire Flash pour rflchir et interagir (Text-to-speech, Reconnaissance dimage, Reconnaissance de voix) pour conserver vos ressources et applications (images, sons) pour communiquer pour tre autonome11/25/2012 11

Prsentation de NAO (4/9)

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Prsentation de NAO Articulations du robot NAO

Prsentation de NAO Architecture matrielle

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Prsentation de NAO (5/9)Famille de robots NAO (La tte, le torse, les bras et les doigts), 14 degrs de libert NAO T14 (La tte et le torse), deux degrs de libert

NAO T2

NAO T21 (La tte, le torse, les bras et les jambes), 21 degrs de libert

NAO T25 (La tte, le torse, les bras, les doigts et les jambes), 25 degrs de libert

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Prsentation de NAO (6/9)Gammes & utilisation

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Prsentation de NAO (7/9)kit daccessoires NAO (NA10) Disponible pour permettre de faciliter la mise en place des activits raliss sur le Robot NAO

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Prsentation de NAO (8/9)kit daccessoires NAO (NA10)

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Prsentation de NAO (9/9)kit daccessoires NAO (NA10)

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Software NAO

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Software NAO (1/20)Logiciels dans et hors du robotNAO est livr avec: Logiciel embarqu, fonctionnant sur la carte mre situ dans la tte du robot, ce qui permet des comportements autonomes. Logiciel de bureau, en cours d'excution sur votre ordinateur, permettant la cration de nouveaux comportements, et la tlcommande du robot.11/25/2012 21

Software NAO (2/20)Logiciel embarqu OpenNAO est le systme d'exploitation du robot. Il s'agit d'un distribution GNU / Linux base sur Gentoo, spcialement conu pour rpondre aux besoins du robot. NAOqi est le logiciel principal qui s'excute sur le robot. Cration de comportements pour le robot signifie appeler des modules et des mthodes annonces par NAOqi.11/25/2012 22

Software NAO (3/20)Logiciel de bureau

Choregraphe est un langage de programmation visuel. Il vous permet de crer des animations et des comportements, de les tester sur un robot simul avant de les essayer avec votre robot rel, et galement surveiller et contrler NAO.

Le moniteur est ddi vous donner une rtroaction lmentaire partir de votre robot et un accs simple ses rglages de l'appareil.

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Software NAO (4/20)Outils pour programmeursCrez votre propre code, en utilisant: Choregraphe comme un langage de programmation visuel et / ou, l'un des SDK disponibles. En fonction de la langue choisie, SDKs permet a vous de: crer un code pour enrichir Choregraphe box library crer un code de commande distance du robot (tous les SDK), crer de nouveaux modules NAOqi et les tlcharger sur le robot (C + +, Python).

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Software NAO (5/20)Programmation graphique avec Choregraphe

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Software NAO (6/20)Interface

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Software NAO (7/20)Choregraphe (Box libraries panel)

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Software NAO (8/20)Choregraphe (Flow diagram Panel)

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Software NAO (8/20)Choregraphe (bote de Script)

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Software NAO (9/20) Chorgraphe

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Software NAO (10/20)Monitor

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Software NAO (11/20)Monitorle module Camra configurer des camrasrobotises,

afficher ce qu'ils voient, prendre des photosenregistrer des vidos.

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Software NAO (12/20)Monitor le module Memory Ce plugin vous permet deregarder les donnes dtenues par le module ALMemory d'un NAOqi donn.

Number-like volution desdonnes peut galement tre trace.

Ceci est trs utile pourdiagnostiquer les comportements travers les donnes internes qu'ils utilisent.

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Software NAO (13/20)Monitor

Laser monitor Ce plugin vous permet d'afficher ce qui est vu par letlmtre laser.

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Software NAO (14/20)NAOqi Framework 1/2 NAOqi est le nom du logicielprincipal qui s'excute sur le robot et le contrle.

NAOqi Framework utilis pourprogrammer NAO.

Multi-plateforme, ce qui signifie qu'ilest possible de dvelopper avec elle sur Windows, Linux ou Mac.

Multi-langue,

avec une API identique pour les deux C + + et Python.11/25/2012 35

Software NAO (14/20) Le processus NAOqi L'excutable NAOqi quifonctionne sur le robot est un courtier. Quand il dmarre, il charge un fichier de prfrences autoload.ini qui dfinit les bibliothques qu'il doit charger. Chaque bibliothque contient un ou plusieurs modules qui utilisent le courtier pour faire connatre leurs mthodes.11/25/2012 36

Software NAO (16/20)Dveloppement d'une application pour NAO Kit de dveloppement logicielNotre kit de dveloppement logiciel, convivial et document, permet d'intgrer les modules que vous avez dvelopps dans votre robot et de les utiliser pour crer des comportements labors. Le kit de dveloppement logiciel NAO contient les outils de compilation et de dbogage ncessaires. Ce kit de dveloppement multi-plateforme est en outre compatible avec de nombreux langages et plates-formes robotiques tels que C++, Python, Matlab, Java, Urbi ou .Net. Hello Worldpublic class TestTTS { static { System.loadLibrary("JNaoQi"); } public static void main(String[] args) { ALTextToSpeechProxy ttsProxy = new ALTextToSpeechProxy( "", 9559); tts.say("hello world"); } }

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Software NAO (16/20) Dveloppement d'une application pour NAOALMotion::getFootStep

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Software NAO (16/20)

Software NAO (17/20)Webots for NAO Webots for NAO est le logiciel desimulation parfait pour accompagner les enseignements pdagogiques ou de recherches : interfac avec Chorgraphe, testez les programmes dans un environnement virtuel avant de les restituer sur NAO en conditions relles.

Le simulateur Webots for NAO, conupar lCyberbotics, permet aux utilisateurs de tester leurs algorithmes dans un monde virtuel rgi par les lois physiques relles.

L'environnement peut tre modifi volont par les utilisateurs qui peuvent insrer et diter des objets de poids et formes diffrents dans l'environnement simul11/25/2012 41

Software NAO (18/20)Test de comportement dans Webots pour NAO

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Software NAO (19/20)Webots pour NAO

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Software NAO (20/20) Les programmes inclus dans NAO Les parties fonctionnelles : vision (uratek) synthse vocale (acapela) Alternatives libres possibles : OpenCV pour les traitementsd'images

Les parties systmes : serveur FTP serveur SSH serveur Web

reconnaissance de la parole(acapela)

Espeak pour la synthse vocale

HTK/Julius pour la reconnaissancede la parole

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Acheter un robot Nao Pour 3010HT, le dveloppeur reoit un kit complet dedveloppement incluant un robot Nao:Pour la somme de 16000$ USD (12300)

Robot Nao modle H25 Simulateur, SDK et logiciel de chorgraphie Accs au code source 2 ans de garantie/support, accs au forum ddi Accs l'Appstore NAOStore pour distribuer sesapplications gratuites ou payantes11/25/2012 45

WorldCup de robotique

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Conclusion

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