Universität HamburgFachbereich Informatik
ArbeitsbereichTechnische AspekteMultimodaler Systeme
26.04.23
Daniel [email protected]
Überblick über den Einsatz der Roblet®-Technologie
am AB TAMS
Folie 2Daniel Westhoff
ArbeitsbereichTechnische AspekteMultimodaler Systeme
Übersicht
Einführung in die Roblet®-Technologie
Module und Einheiten Modul-Übersicht AB TAMS Aktuelle Projekte Zusammenfassung und Ausblick
Folie 3Daniel Westhoff
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Übersicht
Einführung in die Roblet®-Technologie
Module und Einheiten Modul-Übersicht AB TAMS Aktuelle Projekte Zusammenfassung und Ausblick
Folie 4Daniel Westhoff
ArbeitsbereichTechnische AspekteMultimodaler Systeme
Entstehung Entwicklung
komplexer verteilter Anwendungen
Ziel:Entwicklungs-umgebung auf einem Rechner
Quelle: [KSPLL04]
Folie 5Daniel Westhoff
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Design-Aspekte Server bieten Basis-Funktionalität
Zugriff auf Hardware Zugriff auf Datenbanken Rechenleistung
Teile der Anwendung werden an den Server verschickt
Server führt diese Teile aus
Folie 6Daniel Westhoff
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Roblets®
Quelle: [WZSSK04]
Folie 7Daniel Westhoff
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Roblets®Vorteile: Abläufe auf dem Server ausführbar Server dynamisch erweiterbar Verringerung der Netzwerklast Transparentes Netzwerk Ausnahmebehandlung Logging/Debugging
Folie 8Daniel Westhoff
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Verringerung der NetzlastBeispiel: Visualisierung von
Laserscans Server bietet Lasermessdaten Roblet® filtert Messdaten z.B. Linienfilter Linien werden übertragen Client-Anwendung stellt Linien dar
Folie 9Daniel Westhoff
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Roblets®Nachteile: robuste Server erforderlich
kleine Serverprogramme keine Echtzeitfähigkeit
RT-Java und RT-Ethernet
Folie 10Daniel Westhoff
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Roblet®-Server
Quelle: [WZSSK04]
Folie 11Daniel Westhoff
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Roblet®-ServergenRob.genControl stellt Basisfunktionalität bereit
Zugriff auf JRE ( ≥ 1.4 ) Logging Remote Methode Invocation (RMI)
Funktionalität über Module erweiterbar
Folie 12Daniel Westhoff
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Roblets® verschickengenRob.genControl.client.Client
...
Client client = new Client ();
Roblet roblet = new RobletImpl ();
Object o = client.run (roblet,“servername:port“);
client.close ();
...
Folie 13Daniel Westhoff
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Interface Robletpackage genRob.roblet;
public abstract interface Roblet { // Methods Object execute (Robot robot)
throws Exception;}
Folie 14Daniel Westhoff
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Jini™genRob.genMediator Verzeichnisdienst Server melden sich automatisch an benachrichtigt Client-
Anwendungen
Folie 15Daniel Westhoff
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ClientListener...ClientListener cl = new MyClientListener ();
Client client = new Client ();
client.addListener (cl);
...
client.close ();
...
Folie 16Daniel Westhoff
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ClientListenerimport genRob.genControl.client.ClientListener;
class MyClientListenerimplements ClientListener
{private Roblet roblet = new RobletImpl ();
void addedServer (Server server){Object o = server.run (roblet);}
void removedServer (Server server) {}void updatedServer (Server server) {}
}
Folie 17Daniel Westhoff
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Verteiltes RechnenBeispiel: Mandelbrot-Menge
Zur Anzeige wird der QuickTime™ Dekompressor „TIFF (LZW)“
benötigt.
Folie 18Daniel Westhoff
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Folie 19Daniel Westhoff
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Module und Einheiten Server durch Module erweiterbar Modul fasst Einheiten zusammen Einheit kapselt Funktionalität Roblet® fragt Server nach
Einheiten
Folie 20Daniel Westhoff
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Einheiten abfragen...public Object execute (Robot robot){
Logger logger = (Logger) robot.getUnit (Logger.class);
if (logger == null)throw new Exception (“Kein Logger.“);
else logger.log (“Ich war hier!“);
return null;}...
Folie 21Daniel Westhoff
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Module und Einheiten Modul-Übersicht AB TAMS Aktuelle Projekte Zusammenfassung und Ausblick
Folie 22Daniel Westhoff
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Module des AB TAMSuhh.fbi.tams.mobilerobot
Motion Velocity Localisation Calibration Landmarks Geometry2D Laserscanner
Folie 23Daniel Westhoff
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Module des AB TAMS uhh.fbi.tams.ptu
PTU
uhh.fbi.tams.iowarrior Iowarrior
uhh.fbi.tams.TextToSpeech Voice
Folie 24Daniel Westhoff
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Module des AB TAMSuhh.fbi.tams.dc1394
DC1394 DC1394Stereo
Folie 25Daniel Westhoff
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Systemstruktur
Folie 26Daniel Westhoff
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Folie 27Daniel Westhoff
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Modul zur Pfadplanungdrei Algorithmen:1. kürzester Weg
(Tangentengraph, A*)2. sicherster Weg
(Voronoigraph, A*)3. kürzester Weg + Engstellen
Folie 28Daniel Westhoff
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Kürzester Weg
Folie 29Daniel Westhoff
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Sicherster Weg
Folie 30Daniel Westhoff
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Kartengenerierung dynamische 2D-Kartengenerierung Quelle: Lasermessdaten
Folie 31Daniel Westhoff
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Personenverfolgung Stereo-Kamerakopf Pan-Tilt-Unit (PTU) Erkennen von Personen Verfolgen von Personen mit PTU Problem: Bildverarbeitung
Folie 32Daniel Westhoff
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LokalisationDiplomarbeit Björn Gaworski
zurzeit: Bildverarbeitung
Verwendete Module: dc1394: Omnidirektionales
Sichtsystem mobilerobot: Fahren mit dem
Roboter
Folie 33Daniel Westhoff
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Globale Lokalisation Merkmalsextraktion auf
Panoramabildern Symmetriefilter Kai Hübner Kanten-/Eckenfilter Scale Invariant Features (Lowe)
Erstellen einer Bildsignatur Signaturvergleich mit
Bilddatenbank
Folie 34Daniel Westhoff
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MATLAB Anbindung des Roboters an MATLAB zurzeit: Firewire-Kameras Vorteile:
Verfahren ausprobieren Paralleler Zugriff auf Sensoren Einsatz in der Lehre
Nachteil: Algorithmen nicht auf Server
übertragbar
Folie 35Daniel Westhoff
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Zusammenfassung Roblet®-Technologie
einfache Programmierung transparentes Netzwerk Parallelität
Module und Einheiten Erweiterbarkeit
Modul-Übersicht AB TAMS große Vielfalt
Aktuelle Projekte Fertigstellung WS 2004
Folie 36Daniel Westhoff
ArbeitsbereichTechnische AspekteMultimodaler Systeme
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
Folie 37Daniel Westhoff
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Einführung in die Roblet®-Technologie
Module und Einheiten Modul-Übersicht AB TAMS Aktuelle Projekte Zusammenfassung und
Ausblick
Folie 38Daniel Westhoff
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Literatur[KSPLL04] Knoll, Scherer, Poggendorf, Lütkemeyer, Lehmann:
„Flexible Automation of Cell Culture and Tissue Engeneering Tasks“, in: Biotechnology Progress, Volume 20, Issue 6, December , 2004
[WZSSK04] Westhoff, Zhang, Stanek, Scherer, Knoll: „MobileManipulatoren und ihre aufgabenorientierte
Programmierung“, atp - Automatisierungstechnische Praxis 10/2004, Oldenbourg Industrieverlag GmbH, Munich, Germany, 2004