Talk:RoboTower

All the code for the project is hosted on github. The repository can be browsed here.

TODO

in ordine di priorità:

1. Marker
2. Evitare ostacoli "invisibili"
3. Vittoria
4. Come vedere Torri e Fabbriche
5. Scelta colore fabbriche e torre
6. Lanciapalle
7. Warning librerie brian e fuzzy

IDEE

Marker

Idee:

• 'DataMatrix': riconosciuti bene se fermi nell'immagine, ma troppo lentamente e non riconosciuti in movimento. Anche 3 secondi se non si impone un timeout.
• 'Scacchiera': riconosciuta molto male: findchessboard in opencv probabilmente non fa grande elaborazione dell'immagine.
• 'ARToolKitPlus': i frame vengono riconosciuti molto velocemente, anche in movimento, sembra per ora, la strada migliore. Problema: dipendenza estrema da condizioni di luce.

Lanciapalle

Progetto:

Due motori in continua che lavorino simmetricamente per prendere la pallina e lanciarla a una velocità media.

Ostacoli invisibili

gli ostacoli invisibili sono ostacoli che il sonar non riesce a rivelare perchè, ad esempio troppo bassi (gambe delle sedie) o troppo alti (caloriferi)

idee:

• Aumento hardware robot (più sonar)
• Logica

la prima opzione è abbastanza da scartare... complicata e probabili problemi di interferenza. inoltre il sonar sarebbe sottoutilizzato se piazzato per riconoscere ostacoli bassi, e inutile per quelli alti

La seconda opzione è passare al controllore fuzzy (brian) il tempo in cui l'ingresso del sonar non varia significativamente. questo significa che il robot, con buona probabilità, è bloccato. Con un fuzzy set Triangle_ol (TOL) si dovrebbe ottenere un comportamento decente.

TOL fuzzy set

Vittoria

Quando il robot Vince? per ora è implementato una condizione di vittoria che prevede:

1. vedere la torre
2. avere un ostacolo vicino (che si suppone sia la torre)

Tuttavia, se il robot rileva un ostacolo vicino che non è la torre, e la torre è presente nel campo visivo, il robot crede di aver vieno (il robot vince vedendo la torre, ad esempio, dietro un muro). errato!

Idee:

• controllo forma blob. Problema: blob da vision pessimo
• controllo con marker

Scelta Colore

• che colore scegliere per la torre?

Il rosso è facilmente riconoscibile. il blu si confonde col pavimento. Grossi problemi a causa della sensibilità alle condizioni di luce. Soluzione: algoritmo di visione in HSV?

Altro

niente da segnalare per ora!

Warning di brian

Mail a Restelli:

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Ok, forse qua c'è bisogno di qualche informazione in più da darle per chiarire meglio il problema (non poi tanto grave) e trovare soluzioni adeguate:

ecco un esempio di warning, non aggiungo tutti i warning perchè sono davvero centinaia, non è possibile nemmeno vederli su terminale, dato il loro numero elevatissimo, se serve posso fare un log, ma non credo sia utile, dato che sono quasi tutti uguali. comunque ecco qui:

In file included from /home/dave/RoboTower/Brian/brian/include/rules_behav.h:20:0,
from prs/rulesflex.l:3:
/home/dave/RoboTower/Brian/brian/include/behavior_eng.h:462:53: warning: type qualifiers ignored on function return type [-Wignored-qualifiers]
/home/dave/RoboTower/Brian/brian/include/behavior_eng.h:475:55: warning: type qualifiers ignored on function return type [-Wignored-qualifiers]
/home/dave/RoboTower/Brian/brian/include/behavior_eng.h:486:52: warning: type qualifiers ignored on function return type [-Wignored-qualifiers]
/home/dave/RoboTower/Brian/brian/include/behavior_eng.h:491:53: warning: type qualifiers ignored on function return type [-Wignored-qualifiers]

Ora, il warning salta fuori perché cmake da a g++ il flag -Wextra, che provvede a passare il flag -Wignored-qualifiers. Ovviamente passargli il flag mostrato, non serve a nulla, in questo caso, perché è un flag per mostrare i Warnings. Si potrebbe anche togliere, ma non credo sia il caso, anche percè il problema è un'altro: ossia che il compilatore sta ignorando "const" sul ritorno della funzione.

Per poter essere più chiaro nell'esposizione del problema, sono andato a vedere che significava di preciso quel flag sulla documentazione di gcc:

-Wignored-qualifiers (C and C++ only)
Warn if the return type of a function has a type qualifier such as const. For ISO C such a type qualifier has no effect, since the value returned by a function is    not an lvalue. For C++, the warning is only emitted for scalar types or void. ISO C prohibits qualified void return types on function definitions, so such return types always receive a warning even without this option.

This warning is also enabled by -Wextra.

Questa spiegazione mi pare abbastanza illuminante. Da quello che ho capito io (che però ho a che fare col c++ da solo pochi mesi, e quindi non sono espertissimo) il problema è che un ritorno "const" ha senso solo per tipi non scalari, perché i tipi scalari son passati per valore, e quindi non ha alcun senso dichiarare un valore come costante, semmai una variabile. Per i tipi non scalari, siccome sono tipi passati per riferimento, può aver senso dire che il puntatore è riferito a una zona di memoria costante, similmente a come vengono trattate le string di java o i tipi riferimento dei tipi primitivi. Comunque ripeto che è quello che immagino, e non sono sicuro, di quanto suppongo.

Se così fosse, l'unico modo che mi viene in mente per rendere "costante" veramente il valore restituito da una funzione, nel caso di scalari (int, float etc...) è quello di scrivere:

const type var function(param);

temo che tuttavia non sia possibile "sempre". Il problema è che attualmente il compilatore "ignora" il const di ritorno. posso provare a castare ciò che ritorna la funzione con

return (const type) var;

ma temo che, essendo passato per valore, sia completamente inutile.

Ci dica cosa ne pensa e cosa suggerisce per risolvere il warning, che comunque, non sono mai "belli" da tenere.

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In sintesi: Togliamo const dai return di tipo primitivo. Se Restelli è d'accordo (ma non vedo perchè non dovrebbe, dato che non hanno alcun effetto, se non una possibile non compilazione in futuro)

Project status

Implemented or partially implemented features

• Game design
• Porting to ROS of the Robowii modules (based on DCDT) which control the robot and perform color blob detection
• Design of the overall architecture (ROS nodes and topics/services). The following figure represents the ROS nodes designed and/or implemented until now (boxes in bold), together with the messages that are exchanged (the names on the arrows) and the interfaces with external libraries and\or the hardware (boxes with dashed line).

Architecture of the implemented system

• Integration of Mr. Brian into the project, and development of the first rules (Spykee searches for the tower and goes towards it, trying to avoid the obstacles - if there are any)
  • Random search (to find the tower)
  • Avoiding obsacles: rules to move left or right if the sonar detects something in front of the robot, and to move backwards in case the obstacle is detected as very near

Progettazione gioco

Analisi degli articoli

Abbiamo letto entrambi gli articoli ne abbiamo ricavato alcune linee guida generiche, che poi abbiamo messo insieme in un file di testo, in modo da tenere presente in ogni momento gli scopi e le linee guida del progetto.

Discussione generica

Per avere un’idea del gioco, si è partito dal presupposto che robogame sia l’evoluzione del gaming tradizionale, si è partiti quindi dal considerare i generi più usati nei videogiochi attuali:

• Strategici
• Gestionali: esclusi in ottica robogame in quanto non adatti
• Sparatutto: esclusi in quanto fin troppo sfruttati (sia dai robot che dai videogiochi)
• Giochi di ruolo: esclusi perchè ridicolo renderli con un numero limitato di robot
• Platform: esclusi perchè fisicamente spesso poco realizzabili da un robot attuale
• Sportivi

Dopo aver escluso i principali generi, abbiamo considerato i due generi rimasti Sportivi: hanno come limite la necessità di avere un robot abbastanza dinamico Strategici: hanno come limite la scarsa dinamicità dell’azione

Si è analizzato più approfonditamente la categoria sportivi: in questa categoria mettiamo:

• Giochi di corse automobilistiche: non adattissimi
• Sport individuali: non appropriati
• Sport di squadra: in genere necessitano troppi elementi giocanti
• Lotta: non appropriata
• Giochi competitivi (di coppia o a piccole squadre)
• Giochi dei bambini

Nelle categorie accettate abbiamo messo la distinzione tra giochi con e senza palla.

alcune idee per limitare la velocità della palla sono state:

• Uso dei palloncini
• Uso di palline da tennis sgonfie, con l’obbligo di rimbalzo (urto anelastico che “assorbe” energia cinetica)
• Uso di zone determinate per il gioco e porte.

“esempi” di giochi con palla sono:

• “torello”
• Pallamano
• Air hookey
• Polo
• Schiaccia 7
• A.S.I.N.O

esempi di giochi senza palla possono essere:

• Nascondino
• Ce l’hai
• Caccia al tesoro

I giochi con palla rendono il robot più complesso, ma sono immediati e coinvolgenti, e non pongono gravi problemi come la definizione di nascondiglio. Sono certamente semplici, intuitivi e dinamici. permettono di variare strategia, soprattutto se il gioco avviene con più agenti intelligenti in campo.

I giochi senza palla necessitano di robot in generale semplici, che richiedano al più velocità discrete. Sono meno coinvolgenti (anche se dipende dai gusti) e meno dinamici, o comunque se sono dinamici danno meno spazio a strategie pensate come “razionali” (se devo scappare da qualcuno... scappo) oppure paradossalmente prevedono l’introduzione di idee complesse, come quella di nascondiglio.

Dei giochi strategici abbiamo considerato 3 sotto categorie:

• Derivati dai giochi da tavolo
• Tower Defense
• Da bambini/ di intelligenza (le due cose non sono affatto in contrasto)

un esempio di gioco “da tavolo” potrebbe essere il labirinto magico (famoso gioco da tavolo in scatola), in cui magari il labirinto è fatto con segnali luminosi (se possibile) o in altro modo. Labirinto magico è un labirinto che può cambiare configurazione in cui bisogna trovare degli oggetti (oppure potrebbe essere l’uscita... oppure il robot. Altri giochi del genere potrebbero essere quelli ispirati a giochi come “battaglia navale” o altri giochi di strategia pensati.

Un esempio di Tower defense potrebbe essere un gioco ispirato a Rock Of Ages, tale gioco consiste nel difendere il proprio castello dall’assalto di una palla demolitrice e comandare la suddetta palla contro quello dell’avversario. In questo caso il robot potrebbe svolgere la funzione della “roccia”, evitando gli ostacoli insormontabili, e travolgendo/distruggendo quelli che invece potrebbero solo rallentarlo o che gli bloccano il passaggio (distruggendo: ovvero spostando... o passandoci sopra) fino a raggiungere l’obbiettivo. più robot possono cooperare contro più umani per l’assalto al “castello”, oppure si possono fare due o più squadre robot/umano e simulare una battaglia alla “Rock Of Ages”

giochi “infantili” possono essere trova & nascondi (simili alla caccia al desoro) distruggi & costruisci, oppure un gioco in cui l’obbiettivo del robot siano alcuni oggetti, però il robot non deve farsi individuare dal giocatore che ha gli oggetti... e il giocatore deve portare i robot a tradirsi attraverso questi oggetti, posizionandoli adeguatamente nell’area di gioco, sfruttando fondamentalmente lo stesso concetto della pesca.

Discussione sul tower defense

Si è discusso dunque di come implementare un gioco stile tower defense, con una base da aggredire e dei mezzi per ostacolare il robot. Purtroppo sono sorti dei problemi, in quanto la natura intrinseca del genere impone degli impedimenti di natura fisica al robot. Si è pensato quindi di nascondere la torre/base, idea non scartata del tutto, ma comunque messa in secondo piano. Si è pensato allora ad ostacoli insormontabili di natura fisica, e a loro limitazioni di utilizzo per evitare che il giocatore crei una catena attorno alla base, rendendola irraggiungibile. Si è pensato pure alla possibilità di variare gli ostacoli fisici, magari introducendo variabilità nel loro comportamento (temporizzati, distruttibili etc). Si è pensato inoltre di aggiungere trappole invisibili tramite un lettore di codici QR sotto al robot, o in modo analogo, in modo che il robot si accorga di essere su una trappola solo nel momento effettivo in cui ci si trovi sopra. Tutte queste trappole possono essere piazzate dinamicamente dal giocatore durante la partita. si è inine deciso di attendere indicazioni sulla bontà e attuabilità del gioco prima di proseguire e incominciare a sviluppare l’altro tipo di gioco, quello sportivo con palla, se eventualmente questo non andasse bene.