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LABORIE Sébastien Validation dapplications pour les Legos Mindstorms Responsables : Yves LEDRU et Lydie du Bousquet Laboratoire : Logiciels, Systèmes et.

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1 LABORIE Sébastien Validation dapplications pour les Legos Mindstorms Responsables : Yves LEDRU et Lydie du Bousquet Laboratoire : Logiciels, Systèmes et Réseaux

2 2 PLAN Introduction : Contexte et Problématique I – Le robot Lego Mindstorms 1. Description 2. Robot autonome ou communicant 3. Positionnement du robot II – Lapplication robotique 1. Description 2. Spécification JML 3. Algorithme dévitement dobstacles 4. Les différents résultats Conclusion

3 3 CONTEXTE Laboratoire Logiciels, Systèmes et Réseaux ADELE DRAKKAR PLIAGE VASCO STORMS-BD SIGMA Etude des Logiciels Architectures Logicielles SpécificationValidation par le test

4 4 PROBLEMATIQUE (1/3) Environnement de travail : Robot Lego Mindstorms : Commandé par un ordinateur (le RCX) qui peut être programmé en Java. Java Modelling Langage (JML) : Langage de spécification formelle.

5 5 PROBLEMATIQUE (2/3) But du projet : Expérimenter lutilisation de JML en combinaison avec les Legos Mindstorms. Spécifier en JML et réaliser en Java une application qui illustre bien lutilisation de propriétés.

6 6 PROBLEMATIQUE (3/3) Intérêts du projet : Expérimenter JML sur une application robotique. Spécifier en JML des contraintes réelles et objectives. Illustrer par des expérimentations le respect de ces contraintes.

7 7 I – Le robot Lego Mindstorms

8 8 DESCRIPTION (1/3) Capteur dintensité de lumière Capteur de contact Robotic Command eXplorer (RCX) Port infrarouge

9 9 DESCRIPTION (2/3) Le RCX est composé dune machine virtuelle Java (JVM). Lego Java Operating System (LeJos) permet : Limplémentation de programmes Java. Le chargement de programmes Java sur le RCX.

10 10 DESCRIPTION (3/3) Conclusion : LeJos offre tous les outils nécessaires à : Limplémentation de divers algorithmes. La réalisation dune application robotique.

11 11 Robot autonome ou communicant (1/5) Robot autonome : Tous les algorithmes sont chargés sur le RCX. Robot communicant : 2 applications sexécutent simultanément. Robot autonome : Obligation davoir du JML sur le RCX.

12 12 Robot autonome ou communicant (2/5) Problème : LeJos applique de la « compilation croisée » } LEJOSC JAVA JMLC JAVA JLMC JAVA LEJOSC

13 13 Robot autonome ou communicant (3/5) Solution : Ecrire les librairies manquantes. Conclusion : Réflexion et concertation sur cette solution. Abandon de lidée de mettre du JML sur le RCX.

14 14 Robot autonome ou communicant (4/5) 3 solutions : Connaissance de la position de lantenne. Rotation du robot. Antenne placée au-dessus de lenvironnement du robot. Robot communicant : Obligation de rechercher lantenne.

15 15 Robot autonome ou communicant (5/5) Limite de la solution choisie : Déviation limite (35 degrés ~) Portée limite (8 mètres) Antenne infrarouge Robot

16 16 Positionnement du robot (1/2) Système élaboré pour notre « navigateur »

17 17 Positionnement du robot (2/2) Avantages : Permet de connaître létat de déplacement du robot. Certains évènements extérieurs sont pris en compte. Permet de limiter limprécision. Conclusion : Ce « navigateur » nous offre une certaine précision. Limprécision inhérente au robot existera toujours.

18 18 II – Lapplication robotique

19 19 Description (1/2) Environnement Obstacles

20 20 Description (2/2) Propriétés à respecter : Eviter les obstacles. Ne pas sortir de lenvironnement.

21 21 Spécification JML (1/3) Exemple de code JML public invariant (\forall int i; i>=0 && instanceof Cadre instanceof Public void Algorithme(…) {…}

22 22 Spécification JML (2/3) Spécification de différentes contraintes en JML : Contraintes liées au programme : Les obstacles sont soit : lenvironnement. les cannettes.

23 23 Spécification JML (3/3) Contraintes liées à lenvironnement : Il existe un seul et unique environnement. Les cannettes sont dans cet environnement. Les cannettes ne doivent pas se superposer. Le chemin du robot doit être assez large.

24 24 Algorithme dévitement dobstacles (1/4) Première étape : Découpage du terrain en zones.

25 25 Algorithme dévitement dobstacles (2/4) Deuxième étape : Construction dun graphe darêtes. Graphe darêtes

26 26 Algorithme dévitement dobstacles (3/4) Troisième étape : Sélection dun chemin dans le graphe

27 27 Algorithme dévitement dobstacles (4/4) Quatrième étape : Sélection des points milieux des arêtes.

28 28 Les différents résultats (1/3) Environnement ARRIVEE Chemin à effectuer

29 29 Les différents résultats (2/3)

30 30 Les différents résultats (3/3) Contrôle des différentes contraintes spécifiées en JML : Chemin assez largeChemin trop étroit En JML ensures ( assezLarge(\result) ) public Arete getPlusLongueADroite() {…}

31 31 JML un bon outil pour spécifier différents types de contraintes. Mise en évidence des propriétés JML avec lapplication robotique. Imprécision inhérente au robot. CONCLUSION (1/2)

32 32 CONCLUSION (2/2) Différentes évolutions de notre étude : Amélioration de lalgorithme de recherche de chemin. Utilisation du capteur dintensité de lumière. Amélioration du positionnement du robot. Améliorer linteraction Robot-Ordinateur. Diversifier le type des obstacles.


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