robots mobiles & autonomes avec pharo
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Robotique Industrielle
Première
Application
Robots?
1. Machine, automate à l'aspect humain, capable de se mouvoir et d'agir. => androïde, humanoïde […]
2. Mécanisme automatique à commande électronique
pouvant se substituer à l'homme pour effectuer certaines opérations, et capable d'en modifier de lui-même le cycle en
appréhendant son environnement (=>automatique, cybernetique) […]
Le petit Robert
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Robots?
1. Machine, automate à l'aspect humain, capable de se mouvoir et d'agir. => androïde, humanoïde […]
2. Mécanisme automatique à commande électronique
pouvant se substituer à l'homme pour effectuer certaines opérations, et capable d'en modifier de lui-même le cycle en
appréhendant son environnement (=>automatique, cybernetique) […]
Le petit Robert
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Robot Mobile • Environnement partiellement connu et
changeant Carte ? Lois Physiques ? Dynamique ?
• Problème de navigation – Localisation – Reconnaissance – Chemins – Obstacles
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Robot Autonome
Décide seul des
actions à réaliser en
fonction de ses perceptions
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Robotique Industrielle
• Fonctions/trajectoires pré-définies + figées
• Pas d'interaction avec l'humain
• Environnement maîtrisé/connu
Mobilité &
Autonomie Réduites !
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Robots Mobiles & Autonomes Drone
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Robots Humanoïdes
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Robots Mobiles & Autonomes
Robots Androïdes
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Robots Mobiles & Autonomes
Les plus utilisés
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Défis
Robots
Intelligents
Robots Rapides
Ressources Limitées
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Logiciel de contrôle d'un robot
Cap
teur
s
Act
ionn
eurs
Environnement Physique
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• Sense – Lire les capteurs – Extraire des informations utiles
• Plan – Prendre des décisions
• Act – Exécuter des actions simples – Ex: Avancer, reculer, tourner, …
Logiciel de contrôle d'un robot
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Familles d'architectures
• Délibératives
• Réactives
• Comportementales
• Hybrides
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Architectures Délibératives
Sense Plan Act
Cap
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s
Act
ionn
eurs
Think then Act
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Architectures Délibératives
Sense Plan Act
Cap
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s
Act
ionn
eurs
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IA -
EM
Dou
ai
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Architectures Réactives
Sense Act Décisions câblées
Cap
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s
Act
ionn
eurs
Don't think, (Re)Act
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Sense Act Décisions câblées
Cap
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s
Act
ionn
eurs
Architectures Réactives
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Architectures Comportementales
Sense Act
Cap
teur
s
Act
ionn
eurs
Think the Way You Act Comportement 1
Comportement 2
Comportement 3
Comportement n
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Sense Act
Cap
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s
Act
ionn
eurs
Think the Way You Act Comportement 1
Comportement 2
Comportement 3
Comportement n
Architectures Comportementales
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Architectures Hybrides
Sense Act
Réactions
Cap
teur
s
Act
ionn
eurs
Plan
Think and Act Concurrently
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Architectures Hybrides
Sense Act
Réactions
Cap
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s
Act
ionn
eurs
Plan
Think and Act Concurrently
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is a!Clean!
Innovative!Open-Source!
Smalltalk-inspired!Environment
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is a!Clean!
Innovative!Open-Source!
Smalltalk-inspired!Environment
Langage +
Bibliothèques +
Outils
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is a!Clean!
Innovative!Open-Source!
Smalltalk-inspired!Environment
Langage dynamique
à objets
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is a!Clean!
Innovative!Open-Source!
Smalltalk-inspired!Environment
Libre !
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is a!Clean !
Innovative!Open-Source!
Smalltalk-inspired!Environment
Relation avec la
recherche
Traits
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is a!Clean!
Innovative!Open-Source!
Smalltalk-inspired!Environment
Finalité Industrielle
& Pédgogique
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par l'exemple
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WifiBotST
Robots Physiques
Framework pour programmer
Illustration
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WifiBotST
Robots Physiques
Framework pour programmer
Développé en Illustration
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WifiBotST Environnement de simulation
Robots Physiques Robots Virtuels
Framework pour programmer
Développé en Illustration
Application
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Oubliez l'archaïsme des fichiers !
= Ensemble d'objets
Naviguer/Editer le code N
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Naviguer/Editer le code
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Interface avec l'OS = 4 fichiers – Machine virtuelle – Image mémoire : lecture / écriture – Source des bibliothèques de base : lecture seule – Sources des changements :
• lecture / sauvegarde automatique • Quasi-impossible de perdre les sources ! • Versionning sans effort !
Langage Simple
• Peu de concepts / règles – 6 Mots réservés – 13 caractères spéciaux – 5 concepts centraux – 4 expressions de base – 1 mode de gestion de la mémoire
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Langage Simple
• Peu de concepts / règles – 6 Mots réservés – 13caractères spéciaux – 5 concepts centraux – 4 expressions de base – 1 mode de gestion de la mémoire
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Langage Simple
• Peu de concepts / règles – 6 Mots réservés – 13 caractères spéciaux – 5 concepts centraux – 4 expressions de base – 1 mode de gestion de la mémoire
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Langage Simple
• Peu de concepts / règles – 6 Mots réservés – 13 caractères spéciaux – 5 concepts centraux – 4 expressions de base – 1 mode de gestion de la mémoire
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Langage Simple
• Peu de concepts / règles – 6 Mots réservés – 13 caractères spéciaux – 5 concepts centraux – 4 expressions de base – 1 mode de gestion de la mémoire
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Langage Simple
• Peu de concepts / règles – 6 Mots réservés – 13 caractères spéciaux – 5 concepts centraux – 4 expressions de base – 1 mode de gestion de la mémoire
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Ramasse Miettes
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Langage Dynamique
Tout se passe à l'exécution – Définition des classes – Compilation – Vérification de type – …
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Langage Dynamique
Tout se passe à l'exécution – Définition des classes – Compilation – Vérification de type – …
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Langage Dynamique
Tout se passe à l'exécution – Définition des classes – Compilation – Vérification de type – …
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Langage Dynamique
Tout se passe à l'exécution – Définition des classes – Compilation – Vérification de type – …
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Langage dynamique !
Modification de la classe à l'exécution Après la création d'instances
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Langage Uniforme
• Pas d'exception aux règles – Tout est objet
• nombres, tableaux, classes, compilateur, IDE, … – Toute méthode retourne une valeur – Toute action == envoi de message
• création d'objets, définition de classes, if, while, … – Toutes les classes et les méthodes sont publics – Tous les champs sont privés – Tout objet est instance d'une classe
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Langage Uniforme
• Pas d'exception aux règles – Tout est objet
• nombres, tableaux, classes, compilateur, IDE, … – Toute méthode retourne une valeur – Toute action == envoi de message
• création d'objets, définition de classes, if, while, … – Toutes les classes et les méthodes sont publics – Tous les champs sont privés – Tout objet est instance d'une classe
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Itérations & Blocs de code
• Répéter un nombre de fois • Répéter tant que
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Langage Uniforme
• Pas d'exception aux règles – Tout est objet
• nombres, tableaux, classes, compilateur, IDE, … – Toute méthode retourne une valeur – Toute action == envoi de message
• création d'objets, définition de classes, if, while, … – Toutes les classes et les méthodes sont publics – Tous les champs sont privés – Tout objet est instance d'une classe
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Langage Uniforme
• Pas d'exception aux règles – Tout est objet
• nombres, tableaux, classes, compilateur, IDE, … – Toute méthode retourne une valeur – Toute action == envoi de message
• création d'objets, définition de classes, if, while, … – Toutes les classes et les méthodes sont publics – Tous les champs sont privés – Tout objet est instance d'une classe
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Héritage & Conditionnelles N
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Langage Uniforme
• Pas d'exception aux règles – Tout est objet
• nombres, tableaux, classes, compilateur, IDE, … – Toute méthode retourne une valeur – Toute action == envoi de message
• création d'objets, définition de classes, if, while, … – Toutes les classes et les méthodes sont publics – Tous les champs sont privés – Tout objet est instance d'une classe
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Langage Uniforme
• Pas d'exception aux règles – Tout est objet
• nombres, tableaux, classes, compilateur, IDE, … – Toute méthode retourne une valeur – Toute action == envoi de message
• création d'objets, définition de classes, if, while, … – Toutes les classes et les méthodes sont publics – Tous les champs sont privés – Tout objet est instance d'une classe
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Variables accessibles par
un seul objet
Langage Uniforme
• Pas d'exception aux règles – Tout est objet
• nombres, tableaux, classes, compilateur, IDE, … – Toute méthode retourne une valeur – Toute action == envoi de message
• création d'objets, définition de classes, if, while, … – Toutes les classes et les méthodes sont publics – Tous les champs sont privés – Tout objet est instance d'une classe
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Les classes sont des objets ! N
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Les procesus sont des objets
Multi-tâche préemptif – Chaque tâche a une priorité modifiable – Exécution de la tâche prête la plus prioritaire
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Création
Terminée
Les procesus sont des objets
Multi-tâche préemptif – Chaque tâche a une priorité modifiable – Exécution de la tâche prête la plus prioritaire
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Création
Terminée
Systèmes Multi-Robots
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Collections & itérations
• Bibliothèque de collections très riche • Itérer sur une collection = envoi de message
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Langage Puissant N
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Langage Puissant N
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Langage Puissant N
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JM
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Langage Puissant N
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JM
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Langage Puissant N
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JM
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Langage Puissant N
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JM
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Langage Puissant N
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JM
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Object
Class
Message Compiler
BlockClosure
Metaclass
Process
Debugger Browser Boolean
UndefinedObject
Langage Puissant N
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di –
JM
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Changer la classe
d'un objet
Retrouver les références
sur un objet
Echanger l'identité de 2
objets
Echange d'identité ! N
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di –
JM
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v1
v2
Echange d'identité ! N
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JM
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v1
v2
become: o2
Echange d'identité ! N
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di –
JM
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v1
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Echange d'identité ! N
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v1
v2
Pour en savoir plus
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• Physical-eToys http://tecnodacta.com.ar/gira/projects/physical
-etoys/
• Phidgetlab http://www.hpi.uni-potsdam.de/hirschfeld
/projects/phidgetlab/
• SqueakBot http://wiki.laptop.org/go/Projects/SqueakBot
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80 Programmation Visuelle
Smalltalks dédiés
• NxTalk : Lego Mindstorm http://www.hpi.uni-potsdam.de/hirschfeld
/projects/nxtalk/
• Smalltalk pour PIC http://www.huv.com/uSeeker/smalltalk/pic.html
• FoxTalk http://foxtalkbots.com/
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Robotique @ Douai
WifiBotST http://vst.mines-douai.fr/WifiBotST
Articles, Code, Vidéos http://vst.mines-douai.fr/Robotics
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http://www.pharo-project.org/
LE Site
http://pharobyexample.org/
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84
Free
LE Livre
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http://www.pharocasts.com/
Les VIDEOS
A vos agenda !
Atelier sur Pharo
Vendredi 17 juin 2011 Atelier animé par ramix
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86
René Mages
Organisé par
Linux Azur
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