Desarrollo de un módulo de simulación de figuras humanoides para Gazebo

Propuesta de un trabajo especı́fico para
Proyecto de Fin de Carrera (tipo B) en el
dpto. de IA
18 de febrero de 2008
1.
Datos de identificación del Proyecto de Fin
de Carrera
Tipo: Oferta especı́fica (tipo B).
Departamento: Inteligencia Artificial.
Curso: abierto
Titulo: Desarrollo de un módulo de simulación de figuras humanoides para
Gazebo.
Director: José Ramón Álvarez Sánchez.
Requisitos: Programación en C/C++ en un sistema GNU/Linux.
2.
2.1.
Descripción del problema a resolver
Origen y motivación
Enmarcadas dentro del proyecto de investigación AVISA (TIN2004-07661),
se están evaluando diversas alternativas para entornos de prueba de sistemas
de vigilancia. Una de estas posibilidades considerada es el simulador de robots
móviles en 3 dimensiones Gazebo, que utiliza el protocolo de comunicación
1
compatible con el proyecto Player/Stage [1]. El simulador Gazebo incorpora
la posibilidad de simular cámaras móviles que generan la imagen que se verı́a
desde un punto cualquiera de un entorno tridimensional.
Para poder utilizar esta capacidad de Gazebo en las pruebas de sistemas
de vigilancia, es necesario simular el movimiento de personas dentro de un escenario tridimensional. El proyecto Player/Stage fue concebido originalmente
para simular robots de tipo genérico y Gazebo es una incorporación reciente que permite simulaciones más realistas fı́sicamente (colisiones de cuerpos
rı́gidos, etc.) y más atractivas visualmente (3D).
2.2.
Detalles
El trabajo a realizar para este PFC consiste en desarrollar y documentar
un módulo de Player/Stage para utilizar en Gazebo, que simule de la forma
más parecida posible a una persona esquemática (cabeza, tronco, brazos y
piernas). El módulo debe simular también la recogida, el transporte y el
soltado de un objeto (bolsa o cartera prismática sencilla).
El módulo debe permitir la simulación del movimiento de la persona por el
escenario y también su cambio de postura entre varias posibles: “de pie parado”, “de pie en movimiento”, “sentado” y “agachado (para recoger o soltar un
objeto del suelo)”, ası́ como el cambio de representación en cualquiera de estas
posturas con dos variantes “con” o “sin” objeto transportado (bolsa/cartera).
El módulo debe permitir el control de la persona simulada para realizar las
acciones correspondientes: “avanzar de frente”, “parar”, “girar su orientación”,
“sentarse”, “agacharse y recoger objeto”, “agacharse y soltar objeto”.
3.
3.1.
Plan de trabajo
Anteproyecto
Una vez estudiada la documentación del proyecto Player/Stage [1], el
alumno deberá realizar un anteproyecto, que será revisado y aprobado por
el director, donde se especificará claramente los detalles del trabajo a realizar y concretar todos los aspectos que quedan abiertos en este documento,
como por ejemplo, los tipos de funciones que se van a realizar en detalle,
documentación, forma de implementación, etc.
2
3.2.
Desarrollo
A continuación, el alumno deberá desarrollar el proyecto siguiendo las
fases habituales del ciclo de desarrollo de software. Deberá también aportar
una arquitectura de la solución y un diseño técnico, donde se especifique la
estructuración en módulos, la descripción de las interfaces, estructuras de datos fundamentales y los desarrollos algorı́tmicos no triviales. A continuación
se implementará un prototipo de la solución aportada. Ası́ mismo se debe
presentar un plan de pruebas y factores que permitan definir y valorar la
calidad del producto aportado.
Todo proyecto software debe producir una documentación, habitualmente
se considera: Requisitos del usuario y del sistema, manual del usuario, manual
técnico, manual del instalador, etc. Aunque al estar la implementación en este
proyecto enmarcada como módulo dentro de otro proyecto, es recomendable
que la documentación se centre en los detalles de implementación y uso del
módulo.
Una vez finalizado el trabajo, se aportará el resultado del mismo (implementación y documentación) para su incorporación en el proyecto Player/Stage de tal forma que permita su utilización por cualquiera, dada la
condición y licencias de software libre que tiene el proyecto Player/Stage.
3.3.
Escritura de la memoria
El alumno debe redactar la memoria del PFC para su presentación siguiendo las indicaciones y requisitos del Reglamento de PFC de la ETSI
Informática de la UNED.
3.4.
Presentación y defensa pública
Una vez concluidos los pasos anteriores y revisado por el director, el
alumno debe preparar la presentación y defensa pública del trabajo, apoyándose en los medios audiovisuales que crea necesarios, siguiendo las recomendaciones del director.
Referencias
[1] The Player/Stage Project http://playerstage.sourceforge.net/.
3