Описание некоторых элементов решения можно найти в файле

Задание полуфинала олимпиады "Я - профессионал" 2022-2023 по робототехнике

Репозиторий содержит ROS-пакет с минимальным решением задачи. Участнику следует, модифицируя этот пакет, решить задачу.

Задача

Дано картофельное поле в сезон сбора урожая. Поле по его периметру обнесено непреодолимым забором, поверхность поля имеет рельеф с ограниченным перепадом высот и ангар (складское помещение). Для транспортировки урожая картошки в ангар доступен мобильный колесный робот. Предполагается, что урожай картофеля расфасован по мешкам и некоторым образом распределен по поверхности поля.

Участникам предлагается, с использованием доступного робота, реализовать алгоритм управления, который позволит собрать наибольшее число мешков с картошкой и переместить их в ангар.

В закрытых тестовых сценариях могут быть изменены конфигурация статических препятствий, форма поверхности поля и расположение мешков.

Требуется разработать техническое решение, включая алгоритмическое и программное обеспечения системы управления и обработки сенсорной информации, в форме программного пакета для ROS на языках программирования С++ и/или Python.

Как все работает

Для решения задачи доступны два read-only docker-образа:

[base] registry.gitlab.com/beerlab/iprofi2023/problem/bachelor_problem_2023/base:ubuntu-latest -- включает все зависимости.
[scene] registry.gitlab.com/beerlab/iprofi2023/problem/bachelor_problem_2023/scene:ubuntu-latest -- собран на базе предыдущего и дополнительно включает файлы сцены в gazebo.

Запуск включает два шага:

В контейнере сервиса scene на основе образа [scene] запускается сцена в симуляторе gazebo bachelor_problem_scene.
В контейнере сервиса problem на основе образа [base] запускается решение bachelor_problem_2023.

Для автоматизации запуска запуска docker-контейнеров используется инструмент docker compose. Описание параметров запуска доступно в: docker-compose.yml .

Note! Если вы используется систему с GPU от Nvidia, доступны версии образов с тегом nvidia-latest и docker-compose.nvidia.ymlx

Установка и настройка окружения

Для настройки окружения необходимо иметь одну из перечисленных операционных систем:

Ubuntu 18.04 и старше
Windows 10 и старше, с установленным WSL (Не рекомендуется).

Для подготовки окружения необходимо сделать следующее:

Установить docker-engine: Docker Engine.
Также необходимо установить docker-compose-plugin: Docker Compose.
Если вы планируете использовать видеокарту, установите также nviidia-container-toolkit: Nvidia Container Toolkit

Добавить в группу docker пользователя

sudo groupadd docker 
sudo usermod -aG docker $USER 
newgrp docker

Как запустить начальное(базовое решение)

Сделать форк репозитория в корень gitlab своего юзера, не изменяя имени репозитория.
Склонировать репозиторий:

git clone https://gitlab.com/<YOUR_NAME>/bachelor_problem_2023.git
cd bachelor_problem_2023

Дать права для подключения пользователю root к дисплею хоста:

xhost +local:docker

Запустить сцену и ros-пакет из этого репозитория:

docker compose -f docker-compose.yml up --build --pull always

Note! В файле docker-compose.yml хранится описание параметров запуска сцены и решения. По умолчанию запускается example_node

rosrun bachelor_problem_2023 example_node

Редактирование базового решения

Для редактирования доступны все файлы в репозтории, за исключение файлов docker-compose*.yml.
Чтобы начать решать задание вы можете отредактировать файл start.launch выбрав запуск python или C++ версии программы решения.

Если вы пишете на python, нужно, чтобы в start.launch была раскомментирована строка:

<node name="example_node" pkg="bachelor" type="example.py" output="screen"></node>

Если вы пишете на C++, нужно, чтобы в start.launch была раскомментирована строка:

<node name="example_node" pkg="bachelor" type="example_node" output="screen"></node>

Дополнительные полезные команды

В случае необходимости пересборки используйте флаг --build:

docker compose -f docker-compose.yml up --build

Для получения последней версии сцены (обновления) используейте флаг --pull always:

docker compose -f docker-compose.yml up --build --pull always

Подключение в контейнер

Для открытия новой bash-сессии в сервисе решения: problem используйте команду:

docker compose exec problem bash

Для открытия новой bash-сессии в сервисе сцены: scene используйте команду:

docker compose exec scene bash

Рестарт сцены или решения по отдельности

Для перезапуска решения используйте:

docker compose restart problem

Для перезапуска сцены используйте:

docker compose restart scene

Оценка

Оценивается количество перемещенных мешков с картошкой с поля в ангар, а также колличество подобранных мешков. Одновременно на машину может быть загружено не более 3 мешков. Колличество мешков картошки в багажнике можно узнать обратившись к топику /number_of_bags.

Баллы начисляются следующим образом:
+ 0.5 балла -- за каждый взятый мешок
+ 0.5 балла -- за каждый доставленный мешок
- 0.1 балла -- за каждое столкновение с препятствиями

Время, которое дается роботу на выполнение задания 10 минут.

RazThePsycho/mobile_robot_planning_n_navigation