Demonstrating HERO

Packing for a demo

Packlist

• Robot flightcase (incl. robot)
• Demo-bag
  • Demo laptop
  • Demo laptop charger
  • Router
  • Network cable for router
  • Tablet
  • Tablet charger
• Demo object set
  • Cola can
  • Fanta can
  • Cup (TU/e)
  • Hairspray
  • Apple
  • Orange
• Demo shirts
• Goodies
  • Stickers
  • Business cards
  • Clog key-chain (klompjes)
• Furniture
  • Cabinet
  • Dinner table (the desk in the center of the lab)
  • Wall blocks

Packing the robot

1. Take the laptop off the robot and place it in a bag.
2. Take off the braces that the laptop was resting on and place them in a bag.
3. Take off the small switch and router that are on the back of the robot and place them on the robot.
4. Place the small cushion in HEROs neck to keep his head in place
5. Place the large cushion between the robot and its arm, strap its arm in
6. Push the robot via the ramp into the flightcase, facing it towards the opening.

Setting up

1. Set the router up, you can do this by plugging it into the power and inserting an ethernet cable in the router (if there is one, otherwise simply give it power). HERO1 is the robot itself, HERO2 is the laptop on its back.
2. Switch on HERO1 (large power button to the right of its head, keep pressed until fans start to make noise). If the robot produces a "beep-boopbab-beep" noise, it correctly booted. If not, reboot HERO1 until the noise is made. Switching the robot off is done by pressing the power button for a few seconds.
3. Switch on HERO2, you can do this by taking the laptop out and pressing the power button (put it back once it booted).
4. Switch on the demo-laptop and check whether it correctly connected to the AtHome network.
5. ssh to HERO1 and type hero-start
6. Press the emergency button (behind HERO's head) and release it.
7. The robot should now move to its initial pose, if this does not happen check the FAQ.
8. ssh to HERO2 and type hero-demo-intern to demo with a full world model (only in lab) and type hero-demo-extern to start without a world model.

Performing the demo

Met Tech United geven we regelmatig demonstraties met HERO en de voetbalrobots. Deze demo’s vinden plaats op veel verschillende locaties en evenementen. We hebben dus vaak een verschillend publiek dat kan variëren van 5-jarige basisschoolleerlingen tot internationale hoogleraren. Het praatje dat je houdt tijdens de demo moet je dus ook op het publiek afstemmen. Bij basisschoolleerlingen treed je niet teveel in de technische details maar leg je in Jip & Janneke taal uit hoe het werkt en bij techneuten kun je natuurlijk wel in detail treden. Ook moet je kijken of je publiek geboeid kunt houden. Kun je dat niet, ga dan geen langdradige verhalen vertellen maar sla wat over om het tempo erin te houden. Als je merkt dat het publiek erg geïnteresseerd en interactief is, kun je de verhalen wat langer houden. Zorg er ook altijd voor dat je alles met overtuiging brengt. Weet je iets niet helemaal zeker, vertel het dan niet! Los van het publiek ziet de opbouw van een demo er eigenlijk altijd hetzelfde uit. Deze is als volgt:

Introductie

In de introductie verwelkom je het publiek en je introduceert jezelf en Tech United. Je vertelt wat Tech United is, wat we doen, wie we zijn en waarom we met robots bezig zijn:

Hallo, welkom allemaal. Welkom bij Tech United! Mijn naam is ..... en dit zijn mijn collega’s ..... en ......

Als eerste zullen we even kort een samenvatting geven van wat Tech United is en wat we doen. Tech United is een team van (oud) studenten, PhD'ers en medewerkers van de Technische Universiteit Eindhoven, en wij houden ons bezig met autonome robotica. Dit doen wij met twee verschillende soorten robots, voetbalrobots en zorgrobots. Deze kunnen beiden helemaal zelf taken uitvoeren.

Tech United doet wereldwijd mee aan verschillende toernooien, waaronder de RoboCup. RoboCup is een jaarlijks terugkerend wereldkampioenschap voor robots die allemaal verschillende dingen doen. Bijna alle robots die meedoen aan de RoboCup zijn autonoom, dus ze voeren hun taken geheel zelfstandig uit, er komt geen enkel mens aan te pas. Zodra een challenge begint, starten de robots met het maken van hun eigen keuzes en moeten ze zonder hulp van buitenwereld de taak tot een goed einde brengen. RoboCup is een Open-Source competitie wat betekent dat na elk toernooi alle software en hardware van alle teams wordt gedeeld. Ook worden de regels van RoboCup elk jaar uitgebreid. Dit zorgt ervoor dat de teams continu worden uitgedaagd en constant moeten innoveren om de concurrentie voor te blijven.

Tech United doet mee aan de Robocup met twee verschillende teams. Het ene team doet mee aan een competitie voor voetbalrobots en het andere team doet mee aan de @Home League met een zorgrobot. Afgelopen jaar zijn beide teams wereldkampioen geworden op het wereldkampioenschap in Sydney! wooooooooooooooooh

Vandaag zijn wij hier om jullie iets meer te vertellen over het @Home team van Tech United. Wij werken aan een autonome zorgrobot, dit betekent dat we aan een robot werken die huishoudelijke taken autonoom uit kan voeren in een dynamische huiselijke omgeving. Dit soort taken zijn bijvoorbeeld je een drankje komen brengen, je vaatwasser inruimen en de boodschappen opruimen. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld ouderen die dat graag willen, langer zelfstandig thuis blijven wonen met een betere kwaliteit van leven.

HERO

In het stukje over HERO wordt HERO voorgesteld en worden de belangrijkste en interessantste delen van HERO besproken.

Dan is nu het moment waar jullie allemaal op hebben gewacht! Ik wil jullie graag voorstellen aan HERO! De naam HERO is een afkorting van Human Empowered RObot, en deze naam is bepaald door een landelijke prijsvraag! In het Nederlands betekent HERO dat het een autonome robot is die door mensen gemaakt is.

Onze kleine vriend hier is op zijn kleinst 1 meter groot maar kan wel 35 centimeter naar boven bewegen met zijn hoofd. HERO heeft maar 1 arm, wat betekent dat hij niet precies hetzelfde als een mens kan doen. HERO weegt 37 kilo, en in plaats van een buikje heeft hij een rugje; hier zit namelijk zijn rugzakje met extra rekenkracht. HERO heeft niet een hele goede conditie, na 30 minuten actief bezig zijn moet hij al weer een tijdje bijkomen aan de oplader.

Voor bepaald publiek is het leuk om de mensen naar de belangrijkste onderdelen van HERO te laten raden. Als ej dit wil doen is het handig om te refereren naar sommige taken die hij uit moet voeren.

Nu jullie HERO hebben leren kennen, is het tijd om er achter te komen wat HERO allemaal wel niet kan! Om punten te scoren op de wereldkampioenschappen moet HERO verschillende challenges succesvol kunnen uitvoeren. De challenges vinden plaats in een arena die lijkt op een gewoon appartement. Het aantal challenges en de inhoud ervan veranderd elk jaar. Bij een challenge moeten we bijvoorbeeld de tafel dekken, het afval naar buiten brengen, de vaarwasser inladen of iemand een routebeschrijving geven. Een jury kijkt naar hoe de robot dit doet en geeft op basis hiervan een bepaalde hoeveelheid punten.

Robot onderdelen

_ Zoals gezegd is het voor bepaald publiek leuk om de mensen naar de belangrijkste onderdelen van HERO te laten raden. Je kunt het publiek eventueel ook wat helpen met het noemen van de onderdelen. Daarnaast is het van belang dat je de diepte van het technische aspect aanpast aan je publiek. Laat de robot eerst kort zelf vertellen wat hij allemaal heeft en kan, en vertel er zelf vervolgens wat meer over als je denk dat het publiek meer wil weten. _

HERO heeft heel veel verschillende sensoren en kan deze voor verschillende doeleinden gebruiken. Natuurlijk zouden wij uit kunnen leggen hoe dat allemaal zit, maar het is natuurlijk een autonome robot, dus dat kan hij ook helemaal zelf! Geef hier de robot het "present yourself" commando.

Wielen

De robot moet zich natuurlijk door een ruimte kunnen verplaatsen. Wij mensen gebruiken daarvoor onze benen, maar onze robot heeft daar speciale wielen voor aan boord. Wijs naar de base Dit zijn de zogenaamde omniwielen. Deze wielen worden in een richting aangedreven maar kunnen in alle andere richtingen vrij bewegen. Dit wordt mogelijk gemaakt door de rubberen wieltjes op de omniwielen. HERO heeft 4 van deze omniwielen aan boord en door de aandrijving van de wielen slim te combineren kan hij onmiddelijk elke kant op rijden. Bovendien kan hij om zijn as draaien.

Om te kunnen 'zien' zoals wij dat kunnen, gebruikt HERO meerdere onderdelen. Laser

HERO is uitgerust met een laser. De laser zit onderaan de robot wijs laser blokje aan. Deze laser maakt een veld waarmee hij dus een 2D beeld krijgt van zijn omgeving. Deze gebruikt HERO om er voor te zorgen dat hij nergens tegen aan botst, maar ook om te weten te komen waar HERO ergens is in de ruimte.

3D camera

Om objecten te kunnen onderscheiden gebruikt HERO een 3D camera wijs 3D camera aan, boven zijn schermpje. HERO gebruikt de 3D camera niet alleen voor het onderscheiden van objecten zoals een appel en een blikje cola, maar ook om mensen te herkennen en veilig te kunnen navigeren.

Wereldmodel

In tegenstelling tot de de laser en de 3D camera is het wereldmodel geen hardware, maar software. Dit betekent dat het wereldmodel geen fysieke vorm heeft maar dat het in zijn geheel in een computer zit. Zoals de naam al prijsgeeft is het wereldmodel een model van de wereld. Iets specifieker gezegd het een plek waar de robot alle informatie die hij heeft over de wereld verzameld. We kunnen in dit model bijvoorbeeld al aangeven waar ongeveer meubels staan, dit zorgt ervoor dat HERO weet hoe zijn omgeving er uit ziet en waar de meubelstukken en andere stationaire objecten zich bevinden. Het wereld model is een van de weinige onderdelen van HERO die geheel niet autonoom is, wat dus betekent dat HERO grotendeels vertrouwt op zijn menselijke vrienden om dit model voor hem te maken. Echter is onze robotische vriend slim genoeg om aanpassingen te maken aan het wereld model en om nieuwe dingen toe te voegen. Met behulp van zijn sensoren kan HERO 'zien' als bijvoorbeeld een tafel een beetje verschoven is, en als HERO een persoon ziet, plaatst hij deze ook in zijn wereldmodel.

Arm

Dan nu de de arm van HERO: HERO kan zijn arm omhoog en omlaag bewegen en door om zijn eigen as te draaien kan hij alles om hem heen oppakken! Doordat HERO zoveel verschillende bewegingen kan maken met zijn armen kan hij een handpositie op verschillende manieren bereiken. Doe even voor dat je een gelijke handpositie kan bereiken met verschillende armstanden Doordat er verschillende mogelijkheden zijn om dezelfde positie te bereiken moet HERO van te voren goed nadenken en berekenen welke manier hij gaat gebruiken.

Microfoon

Alweer het laatste onderdeel van HERO waar we het over gaan hebben is de microfoon. Zoals jullie kunnen zien zit de microfoon helemaal boven op de robot wijs naar de microfoon, boven zijn scherm en camera. Met deze microfoon kan HERO horen wat je tegen hem zegt en dus kun je hem op deze manier opdrachten geven. HERO kan alleen Engels. Maar we kunnen ook met de robot communiceren door met onze telefoon te chatten met de robot. Wij kunnen namelijk door telegram te gebruiken ook berichtjes en commando's sturen naar de robot. Dat is heel handig als de robot net in een andere kamer is of als je op een drukke rumoerige plek bent.

De echte demo

...

Afsluiting

Na de demo vragen we of alles duidelijk was en of er nog vragen zijn. Na het beantwoorden van de eventuele vragen bedanken we het publiek voor de aandacht en wensen hen nog een fijne dag. Belangrijk is om aan te geven dat je ons kunt volgen op Facebook en Twitter. Zorg ook dat iedereen op YouTube gaat kijken naar hele wedstrijden, dit is namelijk veel interessanter dan wat je zojuist hebt laten zien!

Het is de bedoeling dat dit een levendige demo is. Als jullie bij het geven van een demo merken dat bepaalde dingen ontbreken of juist in te grote mate aanwezig zijn horen we dit graag. Overige tips of op- en/of aanmerkingen zijn ook van harte welkom!

Loop DEMO

The Loop demo is excellent if you are at an event where many people will be walking by. This will start a loop of HERO picking up an object and handing it to an operator (you). To start this demo

1. Start up the robot hardware
2. On hero2 start hero-demo-loop
3. Using rViz, drive around to fill the gmapping map.
4. Using the ed_gui_server fit a dinner_table into the worldmodel.
5. navigate the robot to where you want the handover to take place.
6. start the demo using 'rosrun demo_loop demo_loop.py'

The robot should now begin running back and forth between the dinner_table and you. The only thing you need to do is put the coke back after the handover.

F.A.Q.