Microsoft Robotics Studio

Microsoft Robotics Studio
Développeur	Microsoft en association avec la communauté
Dernière version
Environnement	Windows XP SP2, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows XP Embedded, Windows CE 5.0, Windows CE 6.0
Licence	Community Technology Preview
Site web	Site officiel

La plateforme de développement Microsoft Robotics Studio a pour objectif de favoriser le développement d'applications robotiques. Elle prend en charge diverses configurations matérielles de robots. Elle comporte un runtime, un environnement de développement et des outils de simulation.

Le runtime

• Il s'appuie sur le Framework. NET (voir même le Compact Framework. NET depuis la version 1.5)  : ceci permet d'abstraire le dispositif d'exploitation pour l'application.

• Il propose une architecture orientée «services» composée de deux modules : CCR et DSS
  • CCR : le Concurrency and Coordination Runtime gère l'exécution asynchrone et parallèle des divers éléments de l'application robotique. Ainsi on n'a pas besoin lors du développement de gérer manuellement la synchronisation des diverses tâches et on peut envisager la prise en compte d'évènements asynchrones provenant de capteurs et la prise en charge de commandes de moteurs et d'activateurs liées à ces évènements.
  • DSS : le Decentralized Software Services supporte un modèle simple orienté «services». Les diverses entités de l'application MSR sont des services s'exécutant sur un PC, un robot, une machine et dont la communication est gérée par DSS au travers d'un réseau filaire ou sans fil, s'appuyant sur un protocole ouvert (DSSP). Ce modèle permet la réutilisation de services dans divers contextes et l'abstraction de l'implémentation au sein dudit service : on pourra par exemple avec une même application robotique piloter deux robots différents proposant la même interface de pilotage. Les services ont un état structuré, ils implémentent un "comportement", ils exposent des "entrées/sorties" évènementielles ou non, sont capables d'exploiter les fonctionnalités de l'OS sous-jacent, sont en mesure d'établir des partenariats avec d'autre services, peuvent découvrir d'autres services au travers de DSS…

Les outils

Les outils servant à développer une application MSR comportent un environnement graphique (Microsoft Visual Programming Language : VPL), des outils en ligne de commande servant à générer et manipuler des projets et fichiers Visual Studio (la version Express de VS suffit) en C#, C++ ou VB. NET), le support pour des langages de script tels qu'IronPython et des outils de simulation 3D.

• Visual Programming Language est un environnement de développement graphique proposant un catalogue de services (tous ceux présents sur la machine de développement) et d'activités.
  • Ceux-ci sont mis en interaction de manière graphique, un service ou une activité étant représenté par un bloc exposant des entrées et des sorties (évènementielles ou synchrones) qu'il suffit de glisser depuis le catalogue vers le diagramme.
  • L'établissement des liens se fait à la souris et permet définir si les signaux qu'on prend en compte doivent être simultanés ou non, d'effectuer des calculs sur les valeurs transmises, ...
  • VPL permet aussi de générer le code de nouveaux "macro" services à partir des diagramme créés par l'utilisateur.
  • Il est envisageable dans VPL de configurer les divers services pour différents hardware facilement.
• Visual Studio est l'environnement de développement logiciel Microsoft. Robotics Studio se contente de la version gratuite (Express) de cette suite de développement pour permettre le développement de nouveaux services en C#, C++, JScript, IronPython ou VB. NET. Les outils mis à disposition dans MSRDS tels que DSSNewService. exe permettent de simplifier les développements en générant les squelettes des divers fichiers code source.

• L'environnement de simulation 3D de MSRDS sert à simuler le comportement de robots dans un environnement virtuel s'appuyant sur la technologie AGEIA PhysX (moteur de rendu 3D) incluant un modèle graphique et un modèle physique particulièrement évolués.

• Sur chaque nœud d'exécution (chaque machine du réseau robotique sur lequel s'exécute un runtime), il est envisageable d'exécuter (localement ou à distance) un écran de contrôle (via un navigateur web) qui sert à diagnostiquer l'état dudit nœud, de démarrer ou arrêter un ou plusieurs services, etc...

• Les outils sont livrés avec de multiples tutoriaux et exemples donnant la possibilité une prise en main particulièrement rapide. De nombreuses applications ont ainsi pu être ajoutées à la suite logicielle comme Maze Simulator qui sert à créer des mondes virtuels qui pourront être explorés par des robots virtuels, développée par une communauté indépendante, ou encore Soccer Simulation qui est une simulation de compétition de football, cette fois développée par Microsoft.

L'infrastructure

• Les plateformes supportées à ce jour sont les suivantes : Windows Vista, Windows XP, Windows XP Embedded, Windows CE embedded 6.0, Windows Mobile 6, Windows Server 2003 R2 (32 bits x86), Windows Server 2003 R2 (64 bits), Windows XP 64 Bits. Ceci permet d'envisager d'avoir des dispositifs robotiques allant du simple robot autonome à une flotte de robots et machines collaborant au travers d'un réseau distribué et décentralisé.

• Les moyens de communications supportés vont du lien Série, aux réseaux Ethernet en passant par Bluetooth, 802.11, ZigBee, CAN, RF, USB…

• Robotics Studio tourne sur un simulateur basé sur la technologie PhysX d'Ageia

Robots supportés

Le CoroBot de CoroWare Lego Mindstorms NXT iRobot Create

Le FrameWork educatif de KUKA Robotics Bœ-Bot Les robots de Robosoft

La licence

Microsoft Robotics Studio est utilisable gratuitement (outils et runtime) pour une activité non commerciale (hobbyistes, étudiants, professeurs, chercheurs).

Liens externes

• Site Officiel
• Introduction à Microsoft Robotics Studio (en)
• Microsoft Robotics Studio Runtime – Introduction (en)
• Google groupe : Microsoft robotics newsgroup
• Site officiel de Maze Simulator
• PhysX par Ageia
• Page Wiki de Channel9 à propos de Microsoft Robotics Studio (en)
• Robubox's MSRS tutoriels et exemples de simulateurs Site Officiel (en)
• SimplySim : Experts en simulation 3D pour MSRDS (en)

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