Recherche – Simulation

Original:  http://www.life.illinois.edu/delcomyn/RSSimSoftware.html

 

Si vous n’arrivez pas à cette page depuis la page de recherche de simulation, vous pouvez y revenir brièvement à comprendre le contexte pour cette page. La page actuelle a brièvement décrit notre système de simulation, prévoit les conditions dans lesquelles vous pouvez utiliser et donne des instructions et des liens pour télécharger le programme, les fichiers de démonstration, documentation et documents relatifs au programme.

 

Le logiciel, nous avons développé se compose en réalité de deux parties : un interpréteur pour le langage de notre script, Config ++ et une bibliothèque de classes C++ qui permet de simuler un dispositif marche, animé ou inanimé.

 

Config ++ est un langage de script qui combine des éléments d’outils Rapid Application Development (RAD), JavaBeans et langages de définition de données hiérarchiques. Il est destiné à servir d’incorporé frontal pour les applications C++ ; Il aborde les difficultés disposant de langages de script existants en ce qui concerne des composants hiérarchique et hautement interconnectés. En particulier, Config ++ peut servir d’interprète embarqué capable de fournir aux utilisateurs finaux une interface souple et uniforme pour la personnalisation et la manipulation des applications spécifiques. Par conséquent, l’interprète de Config ++ peut être inclus dans le cadre d’une demande et peut fournir un langage de macros pour les utilisateurs finaux de l’application.

 

Deux documents ont été publiés qui décrivent le logiciel et son application à des études de systèmes de contrôle robotique ou animale pour la marche. Faites défiler jusqu’à la fin de cette page pour voir des résumés et des liens pour télécharger les documents sous forme de fichiers pdf. Il peuvent être lu par le logiciel Adobe Acrobat reader. Vous pouvez également en savoir plus sur les langages de script et notre approche d’eux en suivant ce lien. Cette information est également dans la documentation qui accompagne le fichier téléchargeable.

 

Le logiciel est communiquée à la communauté des chercheurs pour l’usage non-commercial. Aucun support pour l’utilisation de la langue ou les classes Biobot n’est offert.

Le programme de Simulation Biorobotic

 

Inclus avec l’interprète de Config ++ est la bibliothèque Biobot, une collection de classes C++ pour la simulation de la dynamique des segments multiples dispositifs robotiques. Les classes ont été écrits principalement pour aider à la conception et l’évaluation des algorithmes de contrôle animal ou robot et ont été « raccourcies » pour utilisation avec la langue Config ++ afin qu’ils peuvent être assemblés et réutilisés comme vous le souhaitez… Notez que ces classes effectuent la simulation de dynamique, ce qui signifie que les objets ont la masse et l’inertie et réagissent aux forces appliquées, plutôt que de simulation cinématique, dont les trajectoires des simulations, mais pas de forces.

 

Seule une classe assez étroite des robots ou des animaux, ceux qui sont constitués de segments reliés entre eux au niveau des joints revolute, sont pris en charge. Il n’y a pas de support pour les roues, ou vol, le pogo stick, ou robots similaires, ni pour les animaux volants, natation ou rampants. Contacter résolution se limite au point de contact entre les points de terminaison de segment et un maillage de surface. Dans ce cadre étroit cependant, on peut concevoir robots arbitraires avec différents nombres des articulations et des segments (bipèdes, quadrupèdes, hexapodes, etc..).

 

Les paramètres physiques d’une marche d’objet simulé–la taille, la construction et la mise en place de ses jambes et corps et le nombre, emplacement et propriétés de capteurs et d’actionneurs (y compris la fortification des neurones sensoriels et des modèles simples neuromusculaires dans les simulations biologiques) sont spécifiés dans les fichiers de configuration distincts accédés par la simulation lors de l’initialisation. De cette façon, le système est possible d’imiter une grande variété de robots articulés ou animaux arthropodes.

 

Comme le système de simulation elle-même, le code pour les contrôleurs qui régissent le fonctionnement de l’organisme simulé peut être écrit en C++, mais l’interface de contrôleurs avec la simulation de telle sorte que les utilisateurs ont besoin sans connaître le code de simulation. Un utilisateur peut assembler et fixer plusieurs contrôleurs sur un seul robot et modifier les propriétés du contrôleur d’entrée et de sortie afin de simuler les délais de transmission, différentes fréquences d’échantillonnage élevées et le bruit. Par ailleurs, les contrôleurs peuvent influencer la simulation au niveau de la planification à celui de contrôle détaillé des différents muscles de trajectoire.

Simulation et les recherches en robotique
Pour exécuter ce programme vous avez besoin d’un PC avec un processeur 486 ou la meilleur (rapidité d’exécution est la seule considération), exécutant une version de Linux qui prend en charge les fichiers binaires ELF. Vous devez également avoir installé de Windows X. Le programme précompilé, les démos, la documentation et le code source ensemble nécessitera environ 12 Mo d’espace libre sur votre disque dur.
Si vous souhaitez compiler et exécuter le code source, vous devrez également avoir les paquets suivants installés : la bibliothèque d’interface utilisateur FLTK (http://www.fltk.org), la bibliothèque graphique de Mesa (http://www.mesa3d.org) et version 2.9 de la GCC ou supérieure (http://gcc.gnu.org). La compilation du code source nécessite environ 20 Mo d’espace libre.
Le fichier téléchargeable contient tout ce dont vous avez besoin d’exécuter le logiciel. Il est compressé et goudronné. Lorsque vous décompressez et décompressez le fichier, vous aurez un répertoire principal configpp / et quatre sous-répertoires avec le contenu suivant :
configpp/bin – contient le programme exécutable compilé
configpp/démos – contient les fichiers de configuration pour des expériences de démonstration
configpp/doc – contient la documentation
configpp/src – contient le code source
Outre le programme compilé lui-même et le code source correspondant, vous recevrez sept fichiers de démonstration qui illustrent différentes fonctionnalités de ce logiciel, documentation et copies pdf des deux articles publiés qui décrivent le logiciel et son application à la robotique en détail. La documentation décrit brièvement les langages de script et notre application particulière, les classes et variables dans nos logiciels (en particulier les classes de simulation robotique), l’ajout au programme, instructions pour compiler le code source et un guide pour les fichiers de démonstration qui sont inclus.


Télécharger le logiciel
Suivez ce lien pour télécharger le logiciel. Le fichier que vous téléchargez sera ont été goudronné et zippé. Après que vous l’avez téléchargé, déplacez le fichier dans un répertoire où vous souhaitez les fichiers de programme de résider. À partir de la ligne de commande, tapez gunzip [fichier.tar.gz–pas d’espace]. Cela devrait vous laisser avec [Archive.tar]. La ligne de commande, nouveau tapez tar – xf [Archive.tar–encore une fois, pas d’espace]. Cela devrait vous laisser avec un répertoire nommé configpp / dans le paquet que tous les fichiers ont été placés.
Le fichier README.txt dans le répertoire reprend les informations sur les sous-répertoires préalablement accordées. Autres instructions pour exécuter le logiciel sont dans le sous-répertoire /configpp/doc.
Veuillez noter que les auteurs du programme fournissent le logiciel fins non commerciales, des fins de recherche seulement et en l’État. Nous n’attestent aucunement l’utilité ou l’exactitude. Une licence et réfutation plus complet est fourni avec la documentation téléchargée. En utilisant le logiciel, vous reconnaissez que vous acceptez les termes de la licence et de réfutation.

Publications pertinentes
Cliquez sur les noms des auteurs en surbrillance pour voir le texte intégral du document en format Adobe PDF.
Reichler, J.A. et Delcomyn, F., 1998, les algorithmes des robots inspirées de contrôle : un banc d’essai de simulation. Zobel de R. et D. Moeller, eds, Simulation–passé, présent et futur. 12ème européenne Simulation Multiconference, pp. 437-442.
Résumé : Cet article présente un simulateur dynamique conçu pour faciliter le développement d’algorithmes de commande pour robots inspirées. Nous décrivons le simulateur et un cadre à deux niveaux pour l’interfaçage de code de contrôle qui permet au code de contrôle d’être rédigés dans un langage orienté objet en standard (C++), mais qui encapsule ce code pour produire des contrôleurs modulaires, réutilisables, distribués avec des propriétés de transmission d’entrées-sorties paramétrables tels que retard, fréquence d’échantillonnage et le bruit.

Reichler, J.A. et Delcomyn, F., 2000, dynamics simulator et contrôleur banc d’essai pour biologiquement inspirés des robots à pied. Int J. Robotics référence 19, 42-58.
Résumé : Simulation dynamique peut jouer un rôle critique dans l’ingénierie du code de contrôle robotique, et il existe une variété de stratégies pour construire des modèles physiques et permettant d’interagir avec ces modèles. Cet article présente une approche de simulation dynamique et contrôleur d’interface pour les robots à pattes et elle contraste avec les approches existantes. Nous décrivons algorithmes dynamiques et contacter des stratégies de résolution de corps multiples robots mobiles articulés, basées sur l’approche de la Structure arborescente découplée et présentent un nouveau langage de script qui fournit un cadre unifié pour l’interfaçage de code de contrôle, conception de l’interface utilisateur et l’analyse des données. Un accent particulier est placé sur la facilitation de l’intégration rapide des algorithmes de contrôle rédigés dans un langage orienté objet en standard (C++), la production des contrôleurs modulaires, distribués et réutilisables et l’utilisation des propriétés de transmission de signal paramétrable comme retard, fréquence d’échantillonnage et le bruit.

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