Introduzione al robot NAO

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Introduzione al robot NAO

A cura del Prof. Daniele Contarino

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Introduzione al robot NAO 2 di 49 Daniele Contarino

Indice degli argomenti

 Introduzione

 Conosciamo NAO

 La programmazione

 Laboratorio

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Il robot NAO è il più piccolo dei tre robot umanoidi prodotti dalla società SoftBank Robotics (ex Aldebaran Robotics).

Viene usato principalmente nell’ambito dell’istruzione e della ricerca scientifica in ambito accademico

Introduzione

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Introduzione

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NAO PEPPER ROMEO

58 cm / 4,3 Kg

I robot umanoidi della SoftBank

120 cm / 28 Kg 148 cm / 36 Kg

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NAO e Pepper in TV

I soliti ignoti

Tu si que vales

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Indice degli argomenti

✓Introduzione

 Conosciamo NAO

 La programmazione

 Laboratorio

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Vers. 3 Vers. 4 Vers. 5

(2008) (2011) (2014)

Le versioni di NAO

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2 Altoparlanti

3 Sensori tattili sulla testa 2 videocamere

4 microfoni sensoriali

2 ricetrasmettitori a infrarossi circondati da led RGB

(solo nelle versioni accademiche)

Caratteristiche tecniche

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2 Altoparlanti

Caratteristiche tecniche

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2 Altoparlanti

Caratteristiche tecniche

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2 Altoparlanti

Caratteristiche tecniche

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2 Altoparlanti

Caratteristiche tecniche

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Caratteristiche tecniche

26 Motori con 21-25° di libertà 3 Sensori tattili per ogni mano 2 Sensori tattili per ogni piede 2 Sensori ad ultrasuoni

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Caratteristiche tecniche

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Caratteristiche tecniche

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Caratteristiche tecniche

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CPU

• Intel Atom a 1.6 GHz

• 1 GB di Memoria RAM

• 8 GB di Memoria FLASH Connettività

• Wi-Fi

• Ethernet

• infrarossi

Caratteristiche tecniche

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Interfaccia web

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Il robot usa un sistema operativo basato su Linux con l’aggiunta del framework NAOqi che permette l’utilizzo completo di tutte le

funzionalità di NAO.

Si può accedere al sistema operativo anche attraverso l’uso del protocollo SSH

(es. con l’uso di PuTTY)

Software

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Software

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Software

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Indice degli argomenti

✓Introduzione

✓Conosciamo NAO

 La programmazione

 Laboratorio

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NAO può essere programmato, tramite NAOqi, con diversi linguaggi/IDE

• Choregraphe

• Python SDK

• C++ SDK

La programmazione

Documentazione

http://doc.aldebaran.com/2-1/index.html

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Choregraphe è un ambiente di sviluppo che permette la

programmazione di NAO (ma anche di PEPPER e ROMEO) usando dei blocchi grafici. Questo approccio è ideale per chi si vuole

inserire nel mondo della robotica senza la necessità di conoscere particolari linguaggi di programmazione.

L’ultima versione di Choregraphe per NAO è la 2.1.4

Choregraphe

Download Choregraphe

https://developer.softbankrobotics.com/us- en/downloads/nao-v5-v4

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Choregraphe

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Choregraphe

Connessione/disconnessione

Avvio/Stop programma

Stato upload del programma

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Choregraphe

NAO reale disponibile

NAO reale occupato

NAO virtuale

IMPORTANTE! Ad ogni NAO può accedere

esclusivamente una sola istanza di Choregraphe!

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Choregraphe

Volume speaker

Riposo/Sveglia Livello della batteria

Animation

mode Vita autonoma

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Ora vediamo Choregraphe

in azione!

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Choregraphe

Blocchi disponibili Area di lavoro Robot view/application

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Choregraphe

Blocchi disponibili Area di lavoro Robot view/application

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Choregraphe

Proprietà del progetto Breadcrumb Pose library / Video monitor

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Choregraphe

Proprietà del progetto Breadcrumb Pose library / Video monitor

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Choregraphe

Avvio del programma Fine del programma

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Sensori audio

Animated Say il robot pronuncia il

testo muovendo le braccia e la testa

Play Sound

il robot esegue un file musicale (mp3, wav) caricato in memoria

Speech Recognition

il robot riconosce, tra una lista di parole predefinite, la parola o frase scandita ai suoi microfoni

Say

il robot pronuncia il testo programmato

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Attuatori

Move

muove il robot spostandosi di x metri e/o y metri e/o con una angolazione theta

Sit Down

Posizione in maniera automatica il robot in posizione seduta

Rest

"rilassa" (mette in folle) i motori

Stand up

Posiziona il robot sull’attendi

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Animazione

Timeline

posiziona tutti i motori a tempo dentro dei frame e esegue i movimenti

Tai Chi Chuan

Il robot esegue una danza

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Timeline

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Timeline

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Sensori tattili

Tactile Left Hand scatena un evento se

viene toccata una parte della mano sinistra

Tactile Head

scatena un evento se viene toccato uno

dei tre bottoni posizionati sulla

testa

Tactile Left Hand

scatena un evento se viene toccata una parte della mano destra

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Controllo di flusso

If In base alla condizione data in ingresso prosegue il flusso del programma sul ramo VERO o FALSO

Switch case

scatena un evento in base all’opzione fornita in input

Counter

Scatena un evento in uscita per il numero di volte impostato

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Blocchi vari

Diagram Inserisce i blocchi al

suo interno. Serve per rendere il codice più leggibile e comprensibile

Python Script

Esegue un codice

python personalizzato

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Visione – NAO Mark

NAO Mark

Il robot è capace di riconosce dei speciali Marker (NAO Marker) ed indentificarli tramite

un id. Questo permette di poter attivare dei segmenti di codice differenti in base al marker

che gli viene posto davanti.

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Codifica interna

Anche se la

programmazione è visuale, ogni blocco corrisponde ad una

classe Python

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✓Introduzione

✓Conosciamo NAO

✓La programmazione

 Laboratorio

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Laboratorio

• Fare dire “Ciao e benvenuti all’istituto Capizzi di Bronte";

• Fare muovere il robot un metro avanti e 50 cm a destra;

• Fare riconoscere la parola "mamma" e "papà";

• Fare ballare la Tai Chi Chaun Dance;

• Usando i sensori tattili della testa, impostare l’esecuzione dello step 1,2 e 4 per ogni sensore disponibile;

• Se viene premuto il sensore della mano destra, il robot si deve sedere.

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Prof. Daniele Contarino

Questa presentazione è disponibile su danielecontarino.it

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