Systèmes intelligents
NAO Software
Réalisé par Encadré par
M. Abdessamad KAMEL
M. Adnane AL ECHCHEIKH EL ALOUI
M . Dominique DUHAUT
Année Universitaire 2012/201311/25/2012 1
Plan
I. Introduction
II. Présentation de NAO
III. Software NAO
IV. Conclusion
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I. Introduction
Robot humanoïde autonome, programmable et mesurant environ 58 cm.
Développé par la société française Aldebaran Robotics, une start-up dont le siège
social est situé à Paris.
NAO est au cœur de nombreuses recherches préfigurant les applications de la robotique
mobile: jeux multimédias, aide à l’apprentissage, assistance aux personnes handicapées,
interventions en milieu extrême, surveillance de lieux
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Présentation de NAO
A quoi peut servir le robot NAO ?
• - assistance à la personne
• - robot compagnon (genre de tamagochi)
• - jeu (ludique ou éducatif)
• - surveillance
• - plateforme de développement
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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Présentation de NAO (1/9)
historique
Présentation du Robot NAO pour la première fois au public
NAO Remplace le chien robot Aibo de Sony comme plateforme standard de la RoboCup (Coupe du monde de Robotique).
Lancement des versions académiques de NAO permettant aux enseignants et aux chercheurs d’utiliser la plateforme dans les universités et les laboratoires de recherches.
Démonstration à l’exposition universelle de Shanghai.
Acquisition de 30 robots NAO par l’université de Tokyo pour ses laboratoires de recherches.
2006
2007
2008
2010
2010
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Présentation de NAO (2/9)
Versions
2005 à mars 2006 :
AL-01, AL-02 et AL-03
de septembre 2005 à juillet 2006 :AL-04
de juin 2006 à juin 2007 :
AL-05.
de mai 2007 à décembre 2007 : AL-05.b
Fin mars 2008 : NAO V2
Six prototypes de ce robot ont été développés :
Décembre 2011, la version NAO NEXT Gen
En octobre 2010,
la version V3.3
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Présentation de NAO (3/9)
• Pour écouter et deux haut-parleurs pour s’exprimer4 microphones
• Pour sentir le contact9 capteurs tactile
• Pour regarder2 caméras
• (Accéléromètre 3-axes et Gyromètre 2-axes) et des sonars pour se repérerUne centrale inertielle
• pour faciliter son équilibre8 capteurs de pression FSR
• pour détecter les chocs2 capteurs mécaniques
• associés à des capteurs à effet hall pour le mouvement des organes25 moteurs coreless
• au niveau des doigtsUn mécanisme de préhension
• avec 1GB de SDRAM et 2GB de mémoire Flash pour réfléchir et interagir (Text-to-speech, Reconnaissance d’image, Reconnaissance de voix…)
Une CPU 1,6 GHz
• pour conserver vos ressources et applications (images, sons…)8 GB de stockage
• pour communiquerModules WiFi et Ethernet
• pour être autonomeBatterie Lithium-Polymère
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Présentation de NAO (4/9)
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Présentation de NAO (4/9)
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Présentation de NAO
Articulations du robot NAO
Présentation de NAO
Architecture matérielle
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Présentation de NAO (5/9)
Famille de robots NAO
• (La tête, le torse, les bras, les doigts et les jambes), 25 degrés de liberté
• (La tête, le torse, les bras et les jambes), 21 degrés de liberté
• (La tête et le torse), deux degrés de liberté
• (La tête, le torse, les bras et les doigts), 14 degrés de liberté
NAO T14 NAO T2
NAO T25NAO T21
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Présentation de NAO (6/9)
Gammes & utilisation
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Présentation de NAO (7/9)
kit d’accessoires NAO (NA10)
Disponible pour permettre de faciliter la mise en place des activités réalisés sur le Robot NAO
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Présentation de NAO (8/9)
kit d’accessoires NAO (NA10)
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Présentation de NAO (9/9)
kit d’accessoires NAO (NA10)
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Software NAO
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Software NAO (1/20)
Logiciels dans et hors du robot
NAO est livré avec:
Logiciel embarqué, fonctionnant sur la carte mère
situé dans la tête du robot, ce qui permet des
comportements autonomes.
Logiciel de bureau, en cours d'exécution sur votre
ordinateur, permettant la création de nouveaux
comportements, et la télécommande du robot.
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Software NAO (2/20)
Logiciel embarqué
OpenNAO est le système d'exploitation du robot.
Il s'agit d'un distribution GNU / Linux basée sur Gentoo,
spécialement conçu pour répondre aux besoins du robot.
NAOqi est le logiciel principal qui s'exécute sur le robot.
Création de comportements pour le robot signifie appeler
des modules et des méthodes annoncées par NAOqi.
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Software NAO (3/20)
Logiciel de bureau
Choregraphe est un langage de programmation visuel.
Il vous permet de créer des animations et des comportements, de les
tester sur un robot simulé avant de les essayer avec votre robot réel, et
également surveiller et contrôler NAO.
Le moniteur est dédié à vous donner une rétroaction
élémentaire à partir de votre robot et un accès simple à ses
réglages de l'appareil.
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Software NAO (4/20)
Outils pour programmeurs
Créez 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:
• créer un code pour enrichir Choregraphe
box library
• créer un code de commande à distance du
robot (tous les SDK),
• créer de nouveaux modules NAOqi et les
télécharger sur le robot (C + +, Python).11/25/2012 24
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 (boîte de Script)
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Software NAO (9/20)
Chorégraphe
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Software NAO (10/20)
Monitor
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Software NAO (11/20)
Monitor
le module Caméra
configurer des caméras
robotisées,
afficher ce qu'ils voient,
prendre des photos
enregistrer des vidéos.
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Software NAO (12/20)
Monitor
• le module Memory
Ce plugin vous permet de regarder les données détenues par le module ALMemory d'un NAOqi donné.
Number-like évolution des données peut également être tracée.
Ceci est très utile pour diagnostiquer les comportements à travers les données 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 le télémètre
laser.
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Software NAO (14/20)
NAOqi Framework 1/2
NAOqi est le nom du logiciel principal
qui s'exécute sur le robot et le contrôle.
NAOqi Framework utilisé pour
programmer NAO.
Multi-plateforme, ce qui signifie qu'il
est possible de développer avec elle
sur Windows, Linux ou Mac.
Multi-langue, avec une API identique
pour les deux C + + et Python.
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Software NAO (14/20)
Le processus NAOqi
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• L'exécutable NAOqi qui fonctionne sur le robot est un courtier.
• Quand il démarre, il charge un fichier de préférences autoload.ini qui définit les bibliothèques qu'il doit charger.
• Chaque bibliothèque contient un ou plusieurs modules qui utilisent le courtier pour faire connaître leurs méthodes.
Software NAO (16/20)
Développement d'une application pour NAO
• Kit de développement logiciel
Notre kit de développement logiciel, convivial etdocumenté, permet d'intégrer les modules quevous avez développés dans votre robot et de lesutiliser pour créer des comportements élaborés.
Le kit de développement logiciel NAO contient lesoutils de compilation et de débogage nécessaires.
Ce kit de développement multi-plateforme est enoutre compatible avec de nombreux langages etplates-formes robotiques tels que C++, Python,Matlab, Java, Urbi ou .Net.
public class TestTTS {
static {
System.loadLibrary("JNaoQi");
}
public static void main(String[] args) {
ALTextToSpeechProxy ttsProxy = new ALTextToSpeechProxy(
"<IP of your robot>", 9559);
tts.say("hello world");
}
}
Hello World
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Software NAO (17/20)
Webots for NAO
Webots for NAO est le logiciel de simulationparfait pour accompagner les enseignementspédagogiques ou de recherches : interfacéavec Chorégraphe, testez les programmesdans un environnement virtuel avant de lesrestituer sur NAO en conditions réelles.
Le simulateur Webots for NAO, conçu parlCyberbotics, permet aux utilisateurs de testerleurs algorithmes dans un monde virtuel régipar les lois physiques réelles.
L'environnement peut être modifié à volontépar les utilisateurs qui peuvent insérer etéditer des objets de poids et formesdifférents dans l'environnement simulé
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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 systèmes :
serveur FTP
serveur SSH
serveur Web
Les parties fonctionnelles :
vision (uratek)
synthèse vocale (acapela)
reconnaissance de la parole (acapela)
Alternatives libres possibles :
« OpenCV » pour les traitements d'images
« Espeak » pour la synthèse vocale
« HTK/Julius » pour la reconnaissance de la
parole
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Acheter un robot Nao
• Pour 3010€HT, le développeur reçoit un kit complet de
développement incluant un robot Nao:
• Robot Nao modèle H25
• Simulateur, SDK et logiciel de chorégraphie
• Accès au code source
• 2 ans de garantie/support, accès au forum dédié
• Accès à l'Appstore NAOStore pour distribuer ses applications
gratuites ou payantes
Pour la somme de 16000$ USD (12300€)
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WorldCup de robotique
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Conclusion
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