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http://samovar.loria.fr
Journée ConecsSdF27 janvier 2011
ATELIER BENCHMARK
Mise en œuvre du cas-test sur le simulateur Samovar
Adrien GUENARD, INRIA Nancy, France
Date
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PLAN
I. Le simulateur Samovar
II. L’application au cas-test
III. Analyse de la modélisation
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Le simulateur Samovar
• Simulateur de WSAN (Wireless Sensor and Actuator Networks)
• Cas particulier de NCS (Networked Control System)
Robotique Réseaux
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Le simulateur Samovar
Basé sur Matlab/Simulink et toolbox TrueTime
• Systèmes physiques: robots…
• Mobilités
• Environnements
• Réseaux
• Communications
• Architectures d’exécutions
Co-simulation, prise en compte de fonctions continues et discrètes
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Le simulateur Samovar
Samovar fournit:
• Bibliothèque de blocs Simulink
• Extensions de TrueTime
• Bibliothèque d’applications
• Protocoles de routage
• Indicateurs de performance
• Visualisation en 3D, interaction avec l’environnement
• Réutilisation de code pour les Kheperas
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Application au cas-test
• Cas test des robots coopérants:
2 robots, 1 charge à transporter, 1 zone de départ, 1 zone d’arrivée
800600
300
700 600 1200
1500
1500
1500
500
1500
800600
400
5000
1000
1000
4000
zone dedépart
zoned’arrivée
1 robot « Leader »
1 robot « Suiveur »
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Application au cas-test
• Modélisation des robots:
- De type Festo Robotino
- Equations de cinématique
- Dynamique: premier ordre sur chaque moteur
- Capteurs infrarouges • Modélisation du réseau sans fil:
- Couche MAC gérée par TrueTime
- Délais de communication, puissance des signaux, taux de pertes, protocole
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Application au cas-test
• Modélisation 3D: environnement aux dimensions réelles, robots
Interactions robot/environnement Capteurs Infrarouges
• Les calculateurs:
- Bloc TrueTime Kernel: gère l’ordonnancement des tâches
- Périodes de 250ms, temps d’exécutions, offsets paramétrables
- Programmés en C/C++
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Application au cas-test
• La commande:
Commande simple
Contrôleur robot leader Contrôleur robot suiveur avec correcteurs proportionnels
Réseau
Robot Leader Robot Suiveur
Capteur IR
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Application au cas-test
Indicateurs de performances, visualisation des résultats
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Analyse de la modélisation
• Perturbations possibles
Taux de perte
Délais
Bruit capteur
Temps d’exécution variable
Bruit actionneurs
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Analyse de la modélisation
• Exemple d’étude possible: mesure du nombre de messages perdus admissible:
- pire moment pour pertes de messages? Critère de performance?
- fonction « perte » à relier au bloc réseau
- simulation et mesure
• Possibilité d’automatiser les expérimentations, campagnes de mesure
• Facilité de visualisation, analyse des modèles
• Conception d’une commande complexe (rotations, prise en compte des retards…)
Etudes possibles:
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Conclusion
• Avantages:
- tous ceux de Matlab/Simulink
- possibilité de modéliser tout le système (robots, réseau, capteurs…)
- bonne visualisation des phénomènes, interactions avec l’environnement
- compatible Windows/Linux
• Inconvénients:
- nécessite Matlab/Simulink et Visual Studio (pour Windows)
- installation non aisée
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