SISTEMA OPERACIONAL LIVRE PARA ROBÓTICA (ROBOTOS) E INTEGRAÇÃO COM SENSOR KINECT E BASE ROBÓTICA PIONEER P3-DX
Aluno de Iniciação Científica: Nathaly Gasparin (PIBIC/UFPR-TN)
Curso: Ciência da Computação - Bacharelado
Orientador: Eduardo Todt
Colaborador: Felipe Gustavo Bombardelli, Klismann Smoger Mottin, Guilherme Zasyeki Machado
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: RobotOS , Localização de robôs móveis , Software Livre
Área de Conhecimento: 10303006 - METODOLOGIA E TÉCNICAS DA COMPUTAÇÃO
A base robótica Pioneer P3-DX é amplamente utilizada por grupos de pesquisa em robótica móvel devido à robustez, simplicidade e custo na ordem de US$5.000,00, relativamente acessível. Apesar de ser uma boa base, possui apenas os controles necessários para o deslocamento, não apresentando sensores sofisticados. É disponível apenas um vetor de sensores de distância por ultrassom, constituído por oito unidades de sonar. No projeto em foco, os recursos da base Pioneer são ampliados, sendo equipada com uma plataforma de processamento, instalada sobre a mesma. São consideradas duas plataformas distintas. A primeira consiste de um computador tipo netbook, com Linux Ubuntu. A segunda consiste de uma placa Beagleboard, baseada em processador ARM7, com Linux embarcado. Como sensor adicional, é utilizado um Kinect da Microsoft, que possui uma câmera RGB 640x480 pixels, 30fps), sensor de profundidade (640x480 em 11 bits, com faixa de operação de 0,7m a 6,0m) e microfones, que possibilitam a captura de movimentos 3D, já com software embarcado no próprio Kinect. O robotOS é um sistema operacional aberto, sob os termos da licença BSD, voltado para a robótica móvel, desenvolvido em 2007 pelo Laboratório de Inteligência Artificial de Stanford, com o desenvolvimento continuado a partir de 2008 pela Willow Garage (um instituto de pesquisa em robótica com mais de vinte instituições colaboradoras). O RobotOS provê serviços padrão de um sistema operacional com pacotes desenvolvidos para tarefas específicas em robótica móvel, como mapeamento, localização e planejamento de trajetórias. RobotOs é baseado em um modelo de grafos, onde o processamento é realizado em nodos que podem receber e enviar mensagens de sensores , controle, estado e atuadores. O uso de um sistema operacional aberto e voltado para a área específica reduz a curva de aprendizagem para a obtenção de um sistema mínimo capaz de realizar as operações fundamentais, bem como permite o desenvolvimento de novas funcionalidade de forma ortogonal e a contribuição para a sociedade na forma da liberação dos novos pacotes desenvolvidos também como software livre. Dois grandes desafios são enfrentados pelo grupo no projeto: (i) posta em marcha do RobotOS nas plataformas de processamento e interface com a base robótica Pioneer e (ii) desenvolvimento de software de interface para o sensor Kinect, ainda não existente para o RobotOs. Ambos já estão parcialmente resolvidos, já sendo realizados experimentos com o RobotOs e aquisição de informações do sensor Kinect com sucesso.