locatePy é uma biblioteca Python de código aberto voltada para a implementação de algoritmos para localização de robôs móveis para simuladores. Na versão atual há somente suporte para o simulador CoppeliaSim.
Esta biblioteca possui a licença GNU GPL v3, com um intuito de promover o reúso de código livre bem como a manutenção e melhoria por parte da comunidade de software.
Para ter locatePy em sua máquina basta baixar este repositório compactado e utilizar todos os comandos disponíveis através do arquivo principal locatePy.py. Neste repositório há tambem um arquivo main que pode ser utilizado como base para conexão com o simulador CoppeliaSim.
A lista de funções principais abaixo possuem uma breve descrição da sua funcionalidade, bem como dos seus parâmetros. Cada parâmetro possui o seu tipo e uma breve descrição, como mostra o exemplo a seguir:
atributo<tipo>: descrição
Nesta seção serão mostrados os algoritmos disponíveis neste repositório, com uma breve descrição da sua utilidade bem como os parametros necessários para o seu funcionamento.
Algoritmo probabilistico de mapeamento de ambiente que produz uma matriz de crênça a respeito da localização dos obstáculos no ambiente simulado.
ocuppancy_grid
(raw_range_data, raw_angle_data, theta, posX, posY, RANGE_MAX, RANGE_LIMIT, RESOLUCAO, LARG_GRID, ALT_GRID, posXGrid, posYGrid, m)
raw_range_data<list>: lista com o tamanho de cada feixe de laser.
raw_angle_data<list>: lista com a angulação de cada feixe de laser.
theta<int>: angulo a respeito da orientação do robô.
posX<int>: posição do robô no mapa do simulador em relação ao eixo x.
posY<int>: posição do robô no mapa do simulador em relação ao eixo y.
RANGE_MAX<int>: constante com o valor maximo que um feixe de laser pode ter.
RESOLUCAO<int>: coeficiente de proporção entre o mapa do ambiente e a grid.
LARG_GRID<int>: largura da matriz grid.
ALT_GRID<int>: altura da matriz grid.
posXGrid<int>: posição X onde o robô está na grid.
posYGrid<int>: posição Y onde o robô está na grid.
m:<np.float>: matriz grid.
Algoritmo de localização de robôs baseado no espalhamento de partículas pelo mapa a fim de encontrar aquela que mais se assemelha à sua leitura real.
monteCarlo
(conjAmostrasX, num_particles, raw_range_data, raw_angle_data, LARG_GRID, ALT_GRID, COEF_PROP, grid, RANGE_MAX)
conjAmostrasX<list>: conjunto que contém todas as partículas.
num_particles<int>: número de partículas.
raw_range_data<list>: lista com o tamanho de cada feixe de laser do robô real vindo do simulador.
raw_angle_data<list>: lista com a angulação de cada feixe de laser do robô real vindo do simulador.
LARG_GRID<int>: largura da matriz grid.
ALT_GRID<int>: altura da matriz grid.
COEF_PROP<float>: coeficiente de proporção entre o mapa do ambiente e a grid.
grid<np.array>: matriz grid
RANGE_MAX<int>: constante com o valor maximo que um feixe de laser pode ter.
Modelo de movimentação do robô real no simulador.
navegacao_base
(laser_data, clientID, i, r, L, l_wheel, r_wheel)
laser_data<list>: lista com o tamanho e angulação de cada feixe de laser do robô real.
clientId<int>: variável que representa a conexão da simAPI.
i<int>: idenficicação do sensor atual
r<float>: variável para cinemática do robô
L<float>: variável para cinemática do robô
l_wheel<float>: variável que referencia a roda esquerda do robô real no simulador.
r_wheel<float>: variável que referencia a roda direita do robô real no simulador.
Modelo de movimentação das partículas baseado no ambiente do simulador.
navegacao_particula_base
(particula, LARG_GRID, ALT_GRID)
particula<RoboVirtual>: robô virtual.
LARG_GRID<int>: largura da matriz grid.
ALT_GRID<int>: altura da matriz grid.
retorna a distancia e o angulo de cada sensor do robô.
leitura_sensores
(clientId, range_data_signal_id, angle_data_signal_id)
clientId<int>: variável que representa a conexão da simAPI.
range_data_signal_id<string>: identificador da lista de tamanho de feixes do laser.
angle_data_signal_id<string>: identificador na lista de angulações de feixes do laser
Aplica o método de Linha de Bresenham, criando uma lista de pontos, de uma origem até o fim.
get_line
(start, end)
start<int>: ponto de inicio.
end<int>: ponto final.
Converte valores em termos do simulador para termos da grid.
convertion_points
(raw_range_data, raw_angle_data, theta, posX, posY, k, RESOLUCAO, ALT_GRID,LARG_GRID, posXGrid, posYGrid)
raw_range_data<list>: lista com o tamanho de cada feixe de laser do robô real vindo do simulador.
raw_angle_data<list>: lista com a angulação de cada feixe de laser do robô real vindo do simulador.
theta<float>: angulação do robô real no simulador.
posX<int>: posição X do robô real no simulador.
posY<int>: posição Y do robô real no simulador.
k<int>: indice para acessar uma posição de raw_range_data e raw_angle_data.
RESOLUCAO<float>: coeficiente de proporção entre o mapa do ambiente e a grid.
ALT_GRID<list>: altura da matriz grid.
LARG_GRID<list>: largura da matriz grid.
posXGrid<list>: posição X onde o robô está na grid.
posYGrid<list>: posição Y onde o robô está na grid.
Converte os atributos de uma partícula para termos do simulador.
convertion_points_particle
(raw_angle_data, posX, posY, theta, k, RESOLUCAO, ALT_GRID, LARG_GRID, posXGrid, posYGrid)
raw_angle_data<list>: lista com a angulação de cada feixe de laser do robô real vindo do simulador.
posX<int>: posição X do robô virtual em termos do simulador.
posY<int>: posição Y do robô virtual em termos do simulador.
theta<float>: angulação do robô virtual.
k<int>: indice para acessar uma posição de raw_range_data e raw_angle_data.
RESOLUCAO<float>: coeficiente de proporção entre o mapa do ambiente e a grid.
posXGrid<list>: posição X onde o robô está na grid.
posYGrid<list>: posição Y onde o robô está na grid.
Cria uma partícula e a adiciona em conjuntoAmostrasX.
create_virtual_robot
(conjAmostrasX, LARG_GRID , ALT_GRID, grid)
conjAmostrasX<list>: conjunto que contém todas as partículas.
ALT_GRID<list>: largura da matriz grid.
LARG_GRID<list>: altura da matriz grid.
grid<np.array>: matriz grid.
Esta documentação está sob a licensa GNU GPL v3