Orsys

ROS, Robot Operating System, créer des applications robotiques

Par Orsys

Objectifs

  • Comprendre les possibilités de ROS et son architecture
  • Connaître les simulateurs et les outils de débogage pour avancer sur son projet
  • Mettre en place une navigation autonome sur un robot mobile
  • Concevoir un traitement d'images embarqué
  • Utiliser un bras robotique adapté à son besoin

Préambule

  • Définition de ROS.
  • Avantages par rapport aux autres solutions existantes.
  • Installation et configuration sur Ubuntu.
  • Présentation des avantages de l’encapsulation dans un Docker.
  • ROS dans un système embarqué.

Travaux pratiques
Installation et configuration de ROS sur Ubuntu.

L'architecture

  • Navigation dans le système de fichiers.
  • La notion de package et de stack.
  • Les nœuds, les topics, les services, les actions.
  • Le ROS Master et le serveur de paramètres.

Travaux pratiques
Création de packages, nœuds, topics, services et actions.

Les simulateurs

  • Présentation des simulateurs existants.
  • Découverte de Gazebo, un simulateur 3D.
  • Créer des objets à simuler à l’aide des fichiers URDF.
  • Ajouter un fichier URDF dans Gazebo.

Travaux pratiques
Simulation du déplacement d'un robot dans un espace virtuel. Création d'un objet à simuler.

Débugger

  • Réaliser des messages Logs.
  • Les différents outils de supervision du système.
  • Découverte de RVIZ.
  • Rejouer des scènes avec les Bags.

Travaux pratiques
Superviser et rejouer le déplacement d'un robot dans un espace virtuel.

La navigation autonome

  • La différence entre AGV (Automated Guided Vehicle) et UGV (Unmanned Ground Vehicle).
  • La création d'une carte de navigation.
  • Le concept de l’AMCL (Adaptive Monte Carlo Localization).
  • Le concept de SLAM (Simultaneous Localization and Mapping).
  • Mots-clés pour de la navigation autonome avec ROS.
  • La navigation stack de ROS.
  • Les différentes configurations à connaître.

Travaux pratiques
Mise en œuvre d'une navigation autonome.

La vision par ordinateur

  • Présentation des principaux composants destinés à la vision.
  • Récupérer un flux vidéo et/ou des données.
  • Présentation des différentes solutions existantes pour traiter les images.
  • OpenCV et traitement d'images.

Travaux pratiques
Création d'une reconnaissance faciale.

Les bras robotiques

  • Présentation des critères de sélection d'un bras robotique.
  • Modèles mathématiques permettant de contrôler un bras.
  • Les bras accessibles à tous sur ROS.
  • MoveIt et son architecture.
  • Intégration d’un bras robotique dans MoveIt.

Travaux pratiques
Commande d'un bras robotique.

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Programme

Préambule

  • Définition de ROS.
  • Avantages par rapport aux autres solutions existantes.
  • Installation et configuration sur Ubuntu.
  • Présentation des avantages de l’encapsulation dans un Docker.
  • ROS dans un système embarqué.

Travaux pratiques
Installation et configuration de ROS sur Ubuntu.

L'architecture

  • Navigation dans le système de fichiers.
  • La notion de package et de stack.
  • Les nœuds, les topics, les services, les actions.
  • Le ROS Master et le serveur de paramètres.

Travaux pratiques
Création de packages, nœuds, topics, services et actions.

Les simulateurs

  • Présentation des simulateurs existants.
  • Découverte de Gazebo, un simulateur 3D.
  • Créer des objets à simuler à l’aide des fichiers URDF.
  • Ajouter un fichier URDF dans Gazebo.

Travaux pratiques
Simulation du déplacement d'un robot dans un espace virtuel. Création d'un objet à simuler.

Débugger

  • Réaliser des messages Logs.
  • Les différents outils de supervision du système.
  • Découverte de RVIZ.
  • Rejouer des scènes avec les Bags.

Travaux pratiques
Superviser et rejouer le déplacement d'un robot dans un espace virtuel.

La navigation autonome

  • La différence entre AGV (Automated Guided Vehicle) et UGV (Unmanned Ground Vehicle).
  • La création d'une carte de navigation.
  • Le concept de l’AMCL (Adaptive Monte Carlo Localization).
  • Le concept de SLAM (Simultaneous Localization and Mapping).
  • Mots-clés pour de la navigation autonome avec ROS.
  • La navigation stack de ROS.
  • Les différentes configurations à connaître.

Travaux pratiques
Mise en œuvre d'une navigation autonome.

La vision par ordinateur

  • Présentation des principaux composants destinés à la vision.
  • Récupérer un flux vidéo et/ou des données.
  • Présentation des différentes solutions existantes pour traiter les images.
  • OpenCV et traitement d'images.

Travaux pratiques
Création d'une reconnaissance faciale.

Les bras robotiques

  • Présentation des critères de sélection d'un bras robotique.
  • Modèles mathématiques permettant de contrôler un bras.
  • Les bras accessibles à tous sur ROS.
  • MoveIt et son architecture.
  • Intégration d’un bras robotique dans MoveIt.

Travaux pratiques
Commande d'un bras robotique.

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