Damien Sallé Responsable R&D Damien.salle@robosoft.fr Robosoft RobuBOXTM : le complément idéal du Robotics Studio (MSRS) pour la robotique Olivier Bloch Relations techniques Mobilité et Embarqué obloch@microsoft.com Microsoft France Damien Sallé Responsable R&D Damien.salle@robosoft.fr Robosoft © 2005 Microsoft Corporation. All rights reserved. This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

Agenda A qui s’adresse le MSRS? Qu’est-ce que le MSRS ? 3/31/2017 3:30 AM Agenda A qui s’adresse le MSRS? Qu’est-ce que le MSRS ? Comment utiliser MSRS pour un hobbyist ? VPL + démo Simulations + démo Comment utiliser MSRS pour des robots de service ? De quels robots parle-t-on ? Que doit faire un robot de service ? Quels sont les besoins en soft ? Pourquoi robuBOX est le complément idéal de MSRS ? Exemple avec la robuBOX-AGV Live Démo 2

L'état de l'art Enorme engouement et marché potentiel 3/31/2017 3:30 AM L'état de l'art Enorme engouement et marché potentiel Moteur pour les sciences et les mathématiques Communautés d'horizons différents Résolution de problèmes difficiles Beaucoup d'investissements et d'attentes dans le monde entier

La croissance du marché Robotique 3/31/2017 3:30 AM La croissance du marché Robotique Source: Japan Robotics Association Market Size ($1,000s) Year $5.6B $5.7B $11.0B $24.9B $66.4B * Excludes Low Level Electronic Toys 2000 $0.6B 2005 $5.4B 2010 $17.1B 2025 $51.7B Service & Personal Robotics Market 1995 2000 2005 2010 2025 4 © 2004 Microsoft Corporation. All rights reserved. This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

Défis pour le soft et le hard 3/31/2017 3:30 AM Défis pour le soft et le hard Hardware hétérogène Peu d'outils et de technologies Complexité/expertise requise élevée Lacune en terme de réutilisation Difficulté à assurer la fiabilité Transfert de compétences difficile Lacune de modèles applicatifs types Similitudes avec les débuts du PC !

Microsoft Robotics Studio 3/31/2017 3:30 AM Microsoft Robotics Studio Une plate-forme de développement pour la communauté de la Robotique, pour une large variété d'utilisateurs, de hardware, et d'applications. Concurrency Infrastructure Services Tutoriaux et exemples Services "Robot" Modèles "Robot" Services "Technologiques" Outils de simulation Visual Programming Language Runtime Outils de developpement Services et exemples

Microsoft Robotics Studio Les fonctionnalités clés 3/31/2017 3:30 AM Microsoft Robotics Studio Les fonctionnalités clés Concurrency and Coordination Runtime (CCR) Libraire simple de taille réduite permettant de s'affranchir de la complexité de la gestion du threading, de la synchronisation, des dead-locks, etc. Decentralized Software Services (DSS) Accès simple – Supervision et accès à l'état des composants logiciels pendant que l'application tourne Gestion – Découverte, création, terminaison et redémarrage de composants logiciel alors que l'application tourne (sans redémarrage) Distribution – les applications peuvent être locales ou sur un réseau Paramétrable, modulaire, réutilisable – Simplification de l'interaction avec une large variété de composants hardware et logiciel

Microsoft Robotics Studio Développement 3/31/2017 3:30 AM Microsoft Robotics Studio Développement Plusieurs solutions pour créer son application robotique Utiliser un Navigateur Web Inspecter/modifier l'état d'un service Langage de programmation : Jscript (Javascript) Support Visual Studio et .Net C# VB.NET Iron Python

Microsoft Robotics Studio Développement 3/31/2017 3:30 AM Microsoft Robotics Studio Développement Visual Programming Language Edition Dataflow Drag and drop Blocs Service Messages vus comme des connexions Pour les novices autant que les experts

Visual Programming Language Démo Tour d'horizon service debug Visual Programming Language © 2005 Microsoft Corporation. All rights reserved. This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

Microsoft Robotics Studio Développement 3/31/2017 3:30 AM Microsoft Robotics Studio Développement Outils de Simulation Visuelle Rendu 3D Haute résolution Vues Physiques et graphiques Intégration des comportements physiques Les robots virtuels se comportent comme dans un environnement réel Prototypage et debug rapide Rend la technologie accessible Extensible facilement

Démo Simulation 3D Piloter un robot 3/31/2017 3:30 AM © 2005 Microsoft Corporation. All rights reserved. This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

Comment utiliser MSRS pour les robots de service ? Qu’est-ce qu’un robot de service? Pas Terminator, ni R2D2 ! Pas les robots dans les usines (robots industriels), ni les drones militaires Mais des « Robuter » qui rendent un service à l’homme dans notre environnement quotidien: médical, bureau, maison, parkings etc. Robuter = Robot + Computer

De quels robots parle-t-on ? Les robots d’aujourd’hui: « indoor » robuARM autovac robuLAB 80 robuLAB 150

De quels robots parle-t-on ? Les robots d’aujourd’hui: « outdoor » robuGLASS robuCAB robuBOAT Les robots d’aujourd’hui: « off road » robuROC6 robuCAR TT Traitement des eaux

De quels robots parle-t-on ? Les robots d’aujourd’hui: santé Estelle Neuromad

Que doit faire un robot de service ? Se localiser et percevoir l’environnement Fusionner ces infos pour augmenter la robustesse et la précision Construire une carte de l’environnement Générer une trajectoire pour atteindre un objectif Suivre cette trajectoire Avoir un comportement réactif Collaborer dans une flotte de robots Interagir avec les hommes Etc…

Quels sont les besoins en soft ? Interfaces avec hardware: capteurs / actionneurs Base de temps fiable (TR) Bibliothèques d’algorithmes robotique Simulations réalistes Framework permettant de générer facilement des architectures de commande Distribution Multi-scaling

Pourquoi RobuBOXTM est-il le complément idéal de MSRS ? Le Robotics Studio – Microsoft: Couche structurante du soft du robot Abstraction: Interface avec OS Couches de communication Distribution multiprocesseurs La robuBOXTM – Robosoft: 20 ans d’expérience en robotique. Briques logicielles robotique Outils de création des architectures robotiques Outils pour la robotisation de machines quelconques

Pourquoi RobuBOXTM est-il le complément idéal de MSRS ? Robotic Studio est un outil de développement puissant Permet une prise en main rapide pour applications simples (VPL) Nécessite des compléments pour structurer les architectures de commande, assurer la robustesse de la solution, prendre en compte les notions sécurité etc… Propose quelques exemples simples d’algorithmes de robotique mais n’incluse pas l’état de l’art MSRS n’est pas suffisant pour créer des applications robotiques complexes, fiables et robustes. Donc nécessite expertise robotique pour les développer Ou nécessite composant logiciel additionnel: La robuBOX

La RobuBOXTM Soft pour les robots: logiciel permettant de fournir une solution sur étagère pour robotiser rapidement et facilement tout type de plateforme ou véhicule Livré avec des bibliothèques de services compatibles MSRS: RobuBOX-Core pour la définition des architectures, Bibliothèque de Mathématiques dédiée à la robotique, Définition de formats et interfaces standard, Drivers pour actionneurs, capteurs et bus de terrain, Bibliothèque de services génériques utilisable sur tous les robots: traitement du signal, gestion de données, commande etc, Outils de supervision de flottes de robots, Composants graphiques génériques pour IHM, Modèles fidèles de robots pour les simulations réalistes.

La RobuBOXTM Produits robuBOX™: Outils robuBOX™ : Une robuBOX par classe fonctionnelle de robots Outils robuBOX™ : Outil Designer Outil Configurator

La RobuBOXTM Gestion efficace d’architectures complexes de commande Utilisation intensive de contrats/interfaces génériques et standard. Définitions d’architectures adaptées aux utilisations classiques: AGV, UGV, Cybercars etc…

La RobuBOXTM Exemples d’environnements utilisables avec RobuBOX Tous les robots Robosoft possèdent leurs modèles 3D physiques et réalistes. Les architectures de commande des robots utilisent indifféremment les robots réels ou simulés, voir les 2 en même temps!

Modification dynamique de l’architecture, en fonction de l’évolution de l’environnement et de la mission

Outil RobuBOXTM-Designer Outil puissant et intuitif pour la conception d’architectures complexes et distribuées. Dédié aux experts. Sélection des services utilisables en fonction du hardware installé Une architecture est structurée en: Hardware layer: interface avec capteurs, actionneurs, bus de communication… Generic Layer: services implémentant des algorithmes réutilisables sur d’autres robots Project Specific Layer: services spécifiques à une application donnée. Application Manager: Manage le bon fonctionnement général de l’application: du lancement sécurisé au monitoring TR de la santé des services. Inclus aussi une IHM générique pour visualisation TR des traitements des services génériques.

Outil RobuBOXTM-Configurator RobuBOX-Designer dédiés aux experts en robotique Besoin outils plus simple pour architectures et algorithmes « standard » pour une application donnée: les Reference Designs. robuBOX-Configurator: Spécification des paramètres utiles Capacités de modifications limitées Une fois configurée, il suffit de déployer robuBOX sur le robot Seule une connaissance limitée en robotique est nécessaire.

RobuBOXTM -AGV Reference Design: robuLAB PC104. Windows XPembedded + Variateurs intelligents pour TR Transport automatique de biens dans environnement industriel avec supervision et coordination Nettoyage de sols automatique Surveillance de bâtiments Visites virtuelles (musées, foires, expositions) Télé-présence: piloté par téléphone et visio 3G Thérapie par le jeux (enfants autistes) Education

RobuBOXTM -AGV Stratégies de commande du robot: Téléoperation par un joystick ou une IHM Téléoperation par téléphone 3G et visioconférence Exécution d’une suite de déplacements élémentaires (avance, tourne avance…) Apprentissage-recopie de trajectoires Path planning et génération automatique de trajectoires sans obstacles Supervision de flottes et optimisation de chemins par un superviseur Explorateur: le robot explore son environnement pseudo-aléatoirement

RobuBOXTM -AGV Supervision de flottes et Gestion de missions Pour le transport automatique de biens et de personnes, la flotte de robots évolue dans un réseau de routes utilisables Optimisation dynamique et allocation automatique du parcours Management haut niveau des robots: détection de risques de collision, gestion des priorités aux intersections et routes à une voie, gestion des alarmes robots et anticipation défaillances…

Démo Live RobuBOX et Simulations IHM augmentée pour le pilotage 3/31/2017 3:30 AM Démo RobuBOX et Simulations IHM augmentée pour le pilotage Déplacements élémentaires Enregistrement-recopie de trajectoires Supervision de flottes de robots Live © 2005 Microsoft Corporation. All rights reserved. This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

Ressources Robosoft Site MSDN Robotics Studio http://www.robosoft.fr/ Site MSDN Robotics Studio http://msdn.microsoft.com/robotics/ Resources et infos Mobilité et Embarqué http://www.microsoft.com/france/msdn/mobilite/default.mspx

La référence technique pour les IT Pros : La référence technique technet.microsoft.com 3/31/2017 3:30 AM La référence technique pour les développeurs : msdn.microsoft.com Abonnement TechNet Plus : Versions d’éval + 2 incidents support Visual Studio 2005 + Abonnement MSDN Premium S’informer - Un portail d’informations, des événements, une newsletter bimensuelle personnalisée Se former - Des webcasts, des articles techniques, des téléchargements, des forums pour échanger avec vos pairs Bénéficier de services - Des cursus de formations et de certifications, des offres de support technique © 2005 Microsoft Corporation. All rights reserved. This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

3/31/2017 3:30 AM Questions ? © 2005 Microsoft Corporation. All rights reserved. This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

Votre potentiel, notre passion TM 3/31/2017 3:30 AM Votre potentiel, notre passion TM © 2007 Microsoft France © 2005 Microsoft Corporation. All rights reserved. This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.