Συντάχθηκε 17-09-2012 10:12
από Galateia Malandraki
Email συντάκτη: gmalandraki<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
-
Ιδιότητα: υπάλληλος ΑΡΜΗΧ.
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΜΑΡΙΑΣ ΚΑΡΑΜΗΤΡΟΥ
με θέμα
“Ολική και Τοπική Οπτικοποίηση και Παρακολούθηση Κατάστασης
για το Πρωτάθλημα SPL του Robocup”
“Global and Local State Visualization and Monitoring for the Robocup SPL League”
Τρίτη 18 Σεπτεμβρίου 2012, 2μμ
Αίθουσα Εργαστηρίου Intelligence (141-A14-2), Κτίριο Επιστημών, Πολυτεχνειούπολη
Εξεταστική Επιτροπή
Επίκουρος Καθηγητής Μιχαήλ Γ. Λαγουδάκης (επιβλέπων)
Επίκουρος Καθηγητής Γεώργιος Χαλκιαδάκης
Επίκουρος Καθηγητής Αντώνιος Δεληγιαννάκης
Περίληψη
Η αποσφαλμάτωση λογισμικού αποτελεί μια ουσιαστική διαδικασία σε κάθε έργο ανάπτυξης λογισμικού. Ωστόσο, η αποσφαλμάτωση λογισμικού για ρομπότ εμπεριέχει μεγαλύτερη δυσκολία λόγω της συνεχούς και πραγματικού χρόνου αλληλεπίδρασης μεταξύ ρομπότ και περιβάλλοντος. Αυτό είναι ιδιαίτερα αληθές στο διαγωνισμό RoboCup, όπου ομάδες αυτόνομων ρομπότ ανταγωνίζονται μεταξύ τους σε διάφορα πρωταθλήματα αγώνων ποδοσφαίρου. Το πρωτάθλημα Standard Platform League (SPL) εστιάζει κυρίως στην ανάπτυξη ρομποτικού λογισμικού, δεδομένου ότι όλες οι ομάδες χρησιμοποιούν πανομοιότυπα ρομπότ, συγκεκριμένα τα ανθρωποειδή ρομπότ Aldebaran Nao. Η ανάπτυξη λογισμικού για αυτόνομα ρομπότ απαιτεί τόσο ατομικό έλεγχο κάθε οντότητας του κώδικα, ώστε να δοκιμαστεί η απόδοση κάθε μεμονωμένης λειτουργικότητας, όσο και από κοινού έλεγχο της αλληλεπίδρασης μεταξύ των οντοτήτων, προκειμένου να δοκιμαστεί η συνολική απόδοση του ολοκληρωμένου συστήματος. Στο πεδίο του RoboCup, η αποσφαλμάτωση μπορεί να λάβει τη μορφή παρακολούθησης της εσωτερικής κατάστασης του κάθε ρομπότ (αντίληψη αντικειμένων, εκτίμηση θέσης, αναγνώριση εμποδίων, κτλ.) καθώς και της καθολικής κατάστασης ολόκληρης της ομάδας (κοινή αντίληψη, σχηματισμοί, ρόλοι, κτλ.). Η παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζει το KMonitor, μια ολοκληρωμένη εφαρμογή λογισμικού για την παρακολούθηση ρομπότ Nao, η οποία επιτρέπει στον προγραμματιστή να ελέγχει αποτελεσματικά κάθε μία από τις βασικές οντότητες του κώδικα των Κουρητών, της ομάδα μας στο RoboCup SPL. Το KMonitor προσφέρει πραγματικού χρόνου οπτικοποίηση των δεδομένων σε απομακρυσμένο υπολογιστή χρησιμοποιώντας ένα User Datagram Protocol (UDP) multicast δίκτυο. Η γραφική διεπαφή του χρήστη αποτελείται από διάφορες καρτέλες που προσφέρουν διαφορετικές γραφικές όψεις παρακολούθησης για μεμονωμένο έλεγχο των εξαγομένων της μηχανικής όρασης, του εντοπισμού θέσης, της αποφυγής εμποδίων και της λήψης αποφάσεων και από κοινού έλεγχο της αλληλεπίδρασης μεταξύ των οντοτήτων του λογισμικού. Ο χρήστης μπορεί να επιλέξει να παρακολουθήσει ένα ή περισσότερα ενεργά ρομπότ και να οπτικοποιήσει ένα ή περισσότερα επιθυμητά γραφικά χαρακτηριστικά. Το KMonitor έχει υλοποιηθεί με χρήση του πλαισίου εφαρμογών Qt και υποστηρίζεται από την αρχιτεκτονική λογισμικού Monas και το πλαίσιο επικοινωνίας Narukom του κώδικα των Κουρητών. Το KMonitor ενσωματώνει την απαιτούμενη λειτουργικότητα και τις όψεις υπό μία ενιαία διαισθητική γραφική διεπαφή χρήστη, διευκολύνοντας τη γρήγορη μετάβαση μεταξύ διαφορετικών γραφικών όψεων προκειμένου να επιτευχθεί η παρακολούθηση διαφορετικών πτυχών του ρομποτικού λογισμικού. Τέλος, το KMonitor είναι εύκολα επεκτάσιμο και πλήρως παραμετροποιήσιμο, ώστε να ικανοποιήσει μελλοντικές ανάγκες και τροποποιήσεις στους κανόνες του RoboCup SPL.
Abstract
Software debugging is an essential process in any software development project. However, debugging robotic software can be challenging because of the continuous real-time interaction between the robot and the environment. This is particularly true in the RoboCup competition, where teams of autonomous robots compete against each other in various leagues of soccer games. The Standard Platform League (SPL) focuses mostly on robot software development, since all teams use identical robots, namely the Aldebaran Nao humanoid robots. Software development for autonomous robots requires both individual inspection of each module of the code, so as to test the performance of isolated functionality, and joint inspection of the interaction between modules, so as to test the overall performance of the integrated system. In the RoboCup domain, debugging can take the form of monitoring the internal state of each robot (perception of objects, self-location, obstacles, etc.) as well as the global state of the entire team (shared perception, formations, roles, etc.). This thesis presents KMonitor, an integrated monitoring software application for Nao robots, which allows the developer to inspect effectively each one of the basic modules of the code of our RoboCup SPL team Kouretes. KMonitor offers real-time visualization of data on a remote desktop computer using a User Datagram Protocol (UDP) multicast network. The graphical user interface is composed by various tabs offering different monitoring views for individual inspection of the outcomes of vision, localization, obstacle avoidance, and decision making and joint inspection of the interaction between software modules. The user can select one or more of the detected active robots to monitor and check one or more desired graphical features to visualize. KMonitor has been implemented using the Qt application framework over the underlying Monas software architecture and Narukom communication framework of the Kouretes code. KMonitor integrates the required functionality and views under a single intuitive graphical user interface, facilitating the user in switching quickly between different views in order to monitor different aspects of the robot software. Finally, KMonitor is easily extensible and fully parameterizable to accommodate future needs and RoboCup SPL rules modifications.
Συνημμένα:
-
2012-09-18-Karamitrou-Announcement.doc
Μεταφορτώσεις: 195,
Μέγεθος: 39 KB application/msword
