Universität Hamburg Fachbereich Informatik Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme 16. Juli 2015 Daniel Westhoff

Präsentation zum Thema: "Universität Hamburg Fachbereich Informatik Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme 16. Juli 2015 Daniel Westhoff"—  Präsentation transkript:

1 Universität Hamburg Fachbereich Informatik Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme 16. Juli 2015 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Überblick über den Einsatz der Roblet®-Technologie am AB TAMS

2 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 2 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Übersicht  Einführung in die Roblet®-Technologie  Module und Einheiten  Modul-Übersicht AB TAMS  Aktuelle Projekte  Zusammenfassung und Ausblick

3 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 3 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Übersicht  Einführung in die Roblet®-Technologie  Module und Einheiten  Modul-Übersicht AB TAMS  Aktuelle Projekte  Zusammenfassung und Ausblick

4 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 4 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Entstehung  Entwicklung komplexer verteilter Anwendungen  Ziel: Entwicklungs- umgebung auf einem Rechner Quelle: [KSPLL04][KSPLL04]

5 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 5 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de 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

6 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 6 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Roblets® Quelle: [WZSSK04][WZSSK04]

7 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 7 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Roblets® Vorteile:  Abläufe auf dem Server ausführbar  Server dynamisch erweiterbar  Verringerung der Netzwerklast  Transparentes Netzwerk  Ausnahmebehandlung  Logging/Debugging

8 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 8 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Verringerung der Netzlast Beispiel: Visualisierung von Laserscans  Server bietet Lasermessdaten  Roblet® filtert Messdaten  z.B. Linienfilter  Linien werden übertragen  Client-Anwendung stellt Linien dar

9 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 9 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Roblets® Nachteile:  robuste Server erforderlich  kleine Serverprogramme  keine Echtzeitfähigkeit  RT-Java und RT-Ethernet

10 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 10 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Roblet®-Server Quelle: [WZSSK04][WZSSK04]

11 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 11 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Roblet®-Server genRob.genControl  stellt Basisfunktionalität bereit  Zugriff auf JRE ( ≥ 1.4 )  Logging  Remote Methode Invocation (RMI)  Funktionalität über Module erweiterbar

12 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 12 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Roblets® verschicken genRob.genControl.client.Client... Client client = new Client (); Roblet roblet = new RobletImpl (); Object o = client.run (roblet,“servername:port“); client.close ();...

13 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 13 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Interface Roblet package genRob.roblet; public abstract interface Roblet { // Methods Object execute (Robot robot) throws Exception; }

14 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 14 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Jini™ genRob.genMediator  Verzeichnisdienst  Server melden sich automatisch an  benachrichtigt Client-Anwendungen

15 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 15 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de ClientListener... ClientListener cl = new MyClientListener (); Client client = new Client (); client.addListener (cl);... client.close ();...

16 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 16 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de ClientListener import genRob.genControl.client.ClientListener; class MyClientListener implements ClientListener { private Roblet roblet = new RobletImpl (); void addedServer (Server server) { Object o = server.run (roblet); } void removedServer (Server server) {} void updatedServer (Server server) {} }

17 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 17 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Verteiltes Rechnen Beispiel: Mandelbrot-Menge

18 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 18 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Übersicht  Einführung in die Roblet®-Technologie  Module und Einheiten  Modul-Übersicht AB TAMS  Aktuelle Projekte  Zusammenfassung und Ausblick

19 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 19 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Module und Einheiten  Server durch Module erweiterbar  Modul fasst Einheiten zusammen  Einheit kapselt Funktionalität  Roblet® fragt Server nach Einheiten

20 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 20 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de 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; }...

21 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 21 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Übersicht  Einführung in die Roblet®-Technologie  Module und Einheiten  Modul-Übersicht AB TAMS  Aktuelle Projekte  Zusammenfassung und Ausblick

22 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 22 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Module des AB TAMS uhh.fbi.tams.mobilerobot  Motion  Velocity  Localisation  Calibration  Landmarks  Geometry2D  Laserscanner

23 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 23 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Module des AB TAMS  uhh.fbi.tams.ptu  PTU  uhh.fbi.tams.iowarrior  Iowarrior  uhh.fbi.tams.TextToSpeech  Voice

24 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 24 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Module des AB TAMS uhh.fbi.tams.dc1394  DC1394  DC1394Stereo

25 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 25 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Systemstruktur

26 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 26 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Übersicht  Einführung in die Roblet®-Technologie  Module und Einheiten  Modul-Übersicht AB TAMS  Aktuelle Projekte  Zusammenfassung und Ausblick

27 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 27 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Modul zur Pfadplanung drei Algorithmen: 1.kürzester Weg (Tangentengraph, A*) 2.sicherster Weg (Voronoigraph, A*) 3.kürzester Weg + Engstellen

28 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 28 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Kürzester Weg

29 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 29 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Sicherster Weg

30 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 30 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Kartengenerierung  dynamische 2D-Kartengenerierung  Quelle: Lasermessdaten

31 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 31 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Personenverfolgung  Stereo-Kamerakopf  Pan-Tilt-Unit (PTU)  Erkennen von Personen  Verfolgen von Personen mit PTU  Problem: Bildverarbeitung

32 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 32 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Lokalisation Diplomarbeit  Björn Gaworski  zurzeit: Bildverarbeitung Verwendete Module:  dc1394: Omnidirektionales Sichtsystem  mobilerobot: Fahren mit dem Roboter

33 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 33 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Globale Lokalisation  Merkmalsextraktion auf Panoramabildern  Symmetriefilter  Kai Hübner  Kanten-/Eckenfilter  Scale Invariant Features (Lowe)  Erstellen einer Bildsignatur  Signaturvergleich mit Bilddatenbank

34 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 34 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de 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

35 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 35 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Zusammenfassung  Roblet®-Technologie  einfache Programmierung  transparentes Netzwerk  Parallelität  Module und Einheiten  Erweiterbarkeit  Modul-Übersicht AB TAMS  große Vielfalt  Aktuelle Projekte  Fertigstellung WS 2004

36 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 36 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

37 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 37 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de Übersicht  Einführung in die Roblet®-Technologie  Module und Einheiten  Modul-Übersicht AB TAMS  Aktuelle Projekte  Zusammenfassung und Ausblick

38 Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Folie 38 Daniel Westhoff westhoff@informatik.uni-hamburg.de 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: „Mobile Manipulatoren und ihre aufgabenorientierte Programmierung“, atp - Automatisierungstechnische Praxis 10/2004, Oldenbourg Industrieverlag GmbH, Munich, Germany, 2004