Переход к унифицированной системе высшего уровня

1. Завершение проектирования и спецификации основных интерфейсов.
2. Сенсорные модули для OpenMV и LeapMotion.
3. Агрегатор событий.
4. Мультиплексор событий.

Переход на система управления движением второго этапа

1. Модуль обратной динамики dynamics_inv.
2. Модуль обращения приводов servo_inv_7param и конфигурационные файлы с моделями приводов.

После этого момента система станет работоспособна.

1. Модуль идентификации servo_ident.
2. Модуль прямой динамики dynamics_fwd.

Переход на BeagleBoard

1. Инфраструктура для сборки: образ ОС с правильным Device Tree и поддержкой аппаратного ускорения графики.

2. Глаза

   • тестирование DPI с аппаратным ускорением (необходимо для окончательного решения по разрядности цвета),
   • тестирование режима с двумя экранами,
   • адаптация кода Foxy для отрисовки двух глаз в одном модуле и произвольного разрешения.
   • доделка модуля Mikhail?

3. Плата расширения Beagle.

4. Управляющий модуль для блока питания ThunderVolt. (Включение/выключения переферии, контроль заряда и состояния).

Модификации к первой публикации кода (декабрь 2017)

Обязательные 0. Лицензия и copyrights. 1. Исправления в TrajectoryEditor. 2. Исправления URDF и связанного кода. Начало координат СК тела должна быть привязана к геометрическому центру тела. 3. Переименование odom_combined в world. Введение промежуточных СК odom_fake и odom_combined для возможности переключения на разные методы одометрии. 4. Устранение проблем с синхронизацией часов. Сообщения для ROS должны публиковаться о временем хоста. 5. Объединение топика voice и control (придется перебить ряд переменных в flexbe). 6. Проверить именования топиков, расчертить схему ROS подсистемы. 7. Возможность задавать имена загружаемых сервисов из YAML.

Желательные 1. Переход к хранению траекторий в текстовых файлах. Возможно, простейший вариант написать утилиту на python, используя rospy_message_converter 3. Модуль прямой кинематики kinematics_fwd. Расчет положений концов ног и их скоростей относительно тела в декартовой СК посредством KDL. 3. Модуль одометрии odometry_legs. Определение набора опорных ног, расчет движений платформы по движению ног, публикация позы робота в декартовой СК. 4. Поддержка одометрии путем принудительной установки опорных ног и отображения сил реакции опоры в интерфейсе TrajectoryEditor. 5. Завершение проектирования и спецификации основных интерфейсов высшего уровня (ИИ). Модификация модуля LeapMotion в соответствие с ними. 6. Поддержка TextAction для голосовой подсистемы или FlexBe состояние имитирующее его, обращаясь непосрественно к звуковой подсистеме sound_play. Должно позволить дожидаться окончания звука.

Планы к DerpFest2017 (ноябрь 2017)

1. Установить OpenMV камеру на proto2. Не обязательно во лбу, достаточно эргономичного закрепления на голове. При неудаче демонстрируем поведение с Czeqvestria.
2. При успехе установки камеры --- сенсорный модуль OpenMV.
3. При успехе поведение с слежением за лицами, если они присутствуют. Состояния flexbe: проверка наличия лица.
4. Продумать и отрепетировать презентацию по прогрессу.
5. Подумать на организацией мастер-класса по управлению Sweetie.

Цели к конвенту Сzequestria (август 2017)

1. Обеспечить следующие возможности:
   • Слежение глазами и головой за объектом в зоне датчика LipMotion.
   • Ответ на жест приветствия в зоне датчика LipMotion.
   • Позиционирование ноги по датчиком Hydra.
   • Перевод на английский звуков с Пониребрика. Запуск действий спонтанно, без участия джойстика, либо по событиям LipMotion.
2. Проработать концепт высшего уровня управления движением.
3. Задокументировать скрипты развертывания в wiki.
4. Составить список состояний flexbe.

Достижение целей к конвенту Сzeqvesria (август 2017)

1. Реализация задатчика MoveJointState для дискретного позиционного управления в угловой СК. Как дополнительная опция желателен фильтр с трапецивидным профилем скорости и контролем времени движения. (Реализованный экспоненциальный 2-ого порядка тоже подходит, но хуже).

2. Компонент ROS публикации сообщений от LipMotion.

3. Компонент ROS публикации сообщений от Hydra.

4. Состояние FlexBe, реализующее слежение за заданной точкой в пространстве по сообщения LipMotion за счет задатчика FollowJointState для глаз и головы.

5. Состояние FlexBe, позиционирующее конечность в заданную позу за счет запроса к move_group. Необходима URDF модель с фиктивными суставами на концах ног.

6. Состояние FlexBe для детектирования жестов LipMotion: ничего нет, рука, жест приветствия и выдачи координат объекта.

Цели первого этапа проекта (ноябрь 2016)

КОНЦЕПЦИЯ УСТАРЕЛА

1. Обеспечить следующие возможности:
   1. Свобдная походка на основе кинематической модели робота. (Управление с джойстика).
   2. Управление движение головы и взглядом с джойстика.
   3. Смена базовых поз (стоит, сидит, лежит) по команде с джойстика.
   4. Воспроизведение анимаций (синхронное движение робота, глаз, вопрозведение звука) по команде с джойстика.
   5. Обучение новым анимациям путем задания последовательности поз и правки полученных файлов.
2. Базовое описание управляющего ПО (англ.)
3. Описание конструкции 2-ого прототипа (англ./рус.).

Возможности из пункта 1 достаточны для "контроллируемых" и отрепетированный демонстраций робота с оператором. Пункт 2 и 3 необходимы для возможности повторения проекта.

Достижения целей первого этапа (ноябрь 2016)

Базовое описание управляющего ПО выражется в оформлении пакетов ROS и компонент OROCOS: сообщения и интерфейс, компонент, краткие README файлы с описанием пакета.

Описание конструкции 2-ого прототипа (англ./рус.). Вероятно, можно оформить как отдельный пост со списком оборудования, фотографиями, схемами подключения перефирии к контроллеру. Необходимость обсуждается.

Достижение целей по функциональности

Здесь перечислен минимальный набор пакетов и компонент для реализации функциональности первого этапа.

1. Журналирование событий.

2. Драйвер приводов Herkulex и компонент модуль обращения приводов.

3. Агрегатор.

4. Подсистема переключения задатчиков.

   • Серверная часть: алгоритм вытеснения.
   • Клиентская часть: алгоритм вытеснения, поддержка actionlib, шаблоны задатчиков.

5. Обратная кинематика (модель робота, интерфейс ообщений, интерфейс операций, позиция и скорость).

6. Задатчики:

   1. Свободная походка шагом (произвольное направление движения, плавное сопряжение со стартовой позой).
   2. Проигрывание анимаций (компонент проигрывания анимации, средство сохранения текущий позы в качестве контрольной точки анимации).
   3. Модули перехода в базовые позы (стоять, сидеть, лежать).
   4. Управление движением головы и ноги с джойстика (независимые задатчики, в основном для отладки)

7. Компонент трансляция команд с джойстика в обращения к подситемам управления движением и глазами.

8. Подсистема уравления глазами.

9. Развертка системы управления роботом в разных конфигурациях (на самом роботе/для симуляции, release/debug (отличаются опциями логгирования и визуализации), тракт для тестирования отдельных задатчиков).

Текущее состояние проекта

Предполагается, что каждый программный компоент проходит через следующие стадии: определние требований, общее проектирование, проектирование реализации, реализция, оформление пакета и тестирование. Оформление пакета выделяется в отдельный пунк, поскольку для использование программного модуля требуется интеграция в общую систему сборки, оформление минимальной документации по использованию. Предполагается, что пакет содержит демонстрационый код использовани (он же играет роль тестов).

Прошу подредактировать отдельные записи, если я что-то упустил.

Общие организационные вопросы

В общих соглашениях не уточнены окончательно следующие вещи:

• Использование трекера gitlab: назначение заданий, баги, требования доработок.
• Политика хранения описаний сообщений (msg, rtt_msg пакеты).
• Именования файлов (сейчас множество неудобных длинных названий, дублирующих информацию в имени пакета).
• Использование пространств имен.
• Использование логгера.
• Тестовые скрипты пакетов и их содержание.

Журналирование событий

Оформлен в виде пакетов: logger Исполнитель: disRecord. Замечания: * Рекоменую использоваь его для фомирования логов. На первом этапе можно использовать LoggerRTT, который является оберткой стандартного логгера OROCOS. C течением времени цена перехода от иных систем журналирования будет только расти.

Драйвер приводов Herkulex и компонент модуль обращения приводов

• Оформлен в виде пакетов: herkulex_*, servo_inv
• Исполнитель: disRecord.
• Замечания:
  • Не совсем удовлитворительно сделана обработка статусов приводов. (Она была причиной проблем на РБК). Фактически при проектировании отсутсвовали требования к ней, поэтому статусы можно только запрашивать.

Агрегатор (вариант без состояния)

• Стадия: реализация/оформление (нет логгирования и некоторой обработки ошибочных ситуаций, оформление, несоответсвие описанию компонента (обработка нескольких сообщения за вызовupdateHook`).
• Исполнитель: mutronics.
• Замечания: простой и почти готовый компонент.

Подсистема переключения задатчиков.

• Стадия: реализация/оформление

Серверная часть: оформление, логирование.

Клинетская часть: нет реализации оберки actionlib сервера, оформление пакет, логирование.

Отдельно стоит вопрос тестовых скриптов.

• Исполнитель: SilentPony, частично disRecord.

• Замечания: многое готово, но надо еще проделать достаточно большую работу по дооформлению. Отдельное внимание надо уделить примерам --- на базе их мы будем писать задатчики.

Обратная кинематика

• Стадия: реализация Модель робота: пакет robot_description не дооформлен.

  Плагин robot_model: оформление, логгирование.

  Комопонент кинематики: нет части функциональности операции, преобразования скорости (не так важно), усилия.

• Исполнитель: mutronics.

• Замечания: кинематика работает для позиций, но пакет надо довести до логического конца. Нужен тест с рядом поз --- он будет нужен для тестирования всех алгоритмов кинематики.

  Не ясно, что с кинематикой головы: может ли эта подсистема ее считать?

  Сохраняется вопросы именования: disRecord продолжает настаивать, что одинаковые по интерфейсу компоненты кинематики надо именовать по алгоритму kinematics_trak_ik, kinematics_kdl и т.д.

Задатчики: свободная походка шагом

• Стадия: проектирование

  Согласованы идеи алгоритмов, интерфейсы (частично, без высшего уровня), не определны наборы параметров. Есть тестовая программа на python. Математического описания нет.

• Исполнитель: SilentPony, Renha.

• Замечания: кода еще нет, но я надеюсь что он появится сразу после завершения примеров реализации задатчиков.

  Фактически у нас реализуются два независимых алгоритма на разных принципах. disRecord предлагает SilentPony сосредоточится на этой работе по окончании эпопеи с агрегаторами.

Задатчик: проигрывание анимаций

• Стадия: проектирование

  Существующее в wiki описание и интерфейс неудовлетворительны: не ясно как согласовывать переключение отображаемых эмоций для глаз и анимации движения, не ясен потенциал rviz и MoveIt.

• Исполнитель: не назначен.

• Замечания: пакет проектировался в спешке. Считаю, что дизайн вцелом удачен, но надо четко опрелиться с

  • форматом хранения,
  • синхронизацией с событиями не описываемым положением приводов (нужно ли умень включать анимацию глаз),
  • возможностью задания траекторий на модели в окне rviz и использованием средств MoveIt.

  Предлагается выделить поддержку MoveIt в отдельный задатчик, а пока ориентироваться на принятый дизайн.

Задатчик: переход в базовые позы (стоять, сидеть, лежать).

• Стадия: требования/проектирование

  Нет описания в wiki, только базовые идеи.

• Исполнитель: не назначен.

• Замечания: Модуль во многом опираться на алгоритмы сопряжения для походок, его функционал в некоторой степени реализовать и на анимациях.

  Предложил бы отложить его реализацию до получения полной определенности с походками и анимациями. С другой стороны на нем можно отработать алгоритмы сопряжения движений.

Задатчик: Управление движением головы и ноги с джойстика (независимые задатчики, в основном для отладки)

• Стадия: требования/проектирование

  Нет описания в wiki, только базовые идеи.

• Исполнитель: не назначен.

• Замечания: Несмотря на непроработанность это должны быть одини из первых задатчиков, необходимые для тестирования кинематики и тракта формирования команд для приводов. Реализация должна быть не так сложна, но желательно иметь два варианта: отладочный и пользовательский. Последний исключает ситуации сингулярностей и должен работать при любом вводе.

Компонент трансляция команд с джойстика

• Стадия: требования.

  Нет описания в wiki, только базовые идеи.

• Исполнитель: не назначен.

• Замечания: разработка затруднена, пока нет четких интерфейсов задатчиков. С другой стороны, они уже достаточно ясны, чтобы начать проектирование компоента.

Подсистема уравления глазами.

• Стадия: требования/проектирование/реализация

  Есть реализация, продемонстрированная на РБК (отдельная программа, компонент ROS). Но она может не удовлетворять всем требованиям.

  Проведена работа по проектированию (новая архитектура). Для спецификации интерфейсов и особенностей реализации требуется согласование, в том числе, и более точная конкретизация требований.

• Исполнитель: FoxyShadow, NeatSketch, Prost970.

• Замечания: уже проделана большая работа. Текущая цель перейти к новой архитектуре с минимум потерь и усилий.

Развертка системы управления роботом в разных конфигурациях

• Стадия: требования/проектирование/реализация

  До спецификации всех задач и облика началась стихийная реализация в виде тестов для разных подсистем. Описания облика в wiki явно недостаточно.

• Исполнитель: все и никто.

• Замечания:

  • Очень трудно понять, как лучше организовывать развертку до столкновения с практическими задачами. До си пор организация по пакетам ее не ясна.
  • Язык OPS очень ограничен, создание универсальной и настраевоемой подсистемы логгирования уже встретило трудности (изъятие параметров из rosparam, инкапсулирование операций, работа с ФС). Правильным видится переход на rttlua. Будучи языком высокого уровня она позволяет сделать почти все что надо.

Цели последующих этапов (ноябрь 2016)

(Пока грубый набросок, надо выделить этапы и разбросать людей).

1. Введение динамической модели и упругости звеньев.

2. Интеграция MoveIt.

3. Удобный интерфейс для задания анимаций.

4. Сопряжение походок и поз.

5. Рысь, переход на рысь.

6. Отслеживание положения робота в пространстве (одометрия, гироскоп).

7. Прокладка траектории в пространстве.

8. Камера, выделение объектов, слежение за объектами.

9. Автономное поведение (ИИ).