Skip to main content

باب 13: ماڈیول 2 کیپ اسٹون پروجیکٹ

آپ نے URDF میں روبوٹ بنائے ہیں، سمولیشن کی دنیا (simulation worlds) بنائی ہیں، سینسرز کو کنفیگر کیا ہے، اور سب کچھ ROS 2 سے جوڑا ہے۔ اب کیپ اسٹون کا وقت ہے: ایک مکمل سمولیشن پروجیکٹ ڈیزائن اور نافذ کرنا جہاں آپ کا روبوٹ ایک بامعنی کام مکمل کرے۔

یہاں 4-لیئر ٹیچنگ میتھڈ (4-Layer Teaching Method) اپنے عروج پر پہنچتا ہے—لیئر 4 (Spec-Driven)۔ آپ سب سے پہلے تفصیلات (specification) لکھتے ہیں، پھر اسے نافذ کرنے کے لیے باب 8-12 سے حاصل کردہ مہارتوں کا استعمال کرتے ہیں۔ تفصیلات آپ کا معاہدہ ہیں: اگر آپ کی سمولیشن تمام معیار پر پورا اترتی ہے، تو آپ کامیاب ہیں۔ یہ پیشہ ور روبوٹکس ڈویلپمنٹ کی عکاسی کرتا ہے جہاں ڈیزائن کی رہنمائی تفصیلات کرتی ہیں، نہ کہ اس کے برعکس۔

آپ کا کیپ اسٹون تفصیل (specification) کچھ بھی ہو سکتا ہے جسے آپ کی سمولیشن سپورٹ کرتی ہے:

  • ڈیلیوری روبوٹ جو رکاوٹوں سے بھری گودام (warehouse) میں نیویگیٹ کر رہا ہو
  • معائنہ روبوٹ (Inspection robot) جو سینسر ڈیٹا اکٹھا کرتے ہوئے ایک راستہ فالو کر رہا ہو
  • چھانٹنے والا روبوٹ (Sorting robot) جو اشیاء کی شناخت اور ان کو ہینڈل کر رہا ہو
  • تلاشی روبوٹ (Exploration robot) جو ایک نامعلوم ماحول کا نقشہ بنا رہا ہو

اہم شرط یہ ہے: آپ تفصیلات کی وضاحت کرتے ہیں، آپ اسے نافذ کرتے ہیں، آپ تصدیق کرتے ہیں کہ یہ کام کرتا ہے۔

مدت: 3 اسباق، کل 3.5 گھنٹے لیئر کی تقسیم: L4 (Spec-Driven) 100% ہارڈ ویئر ٹائر: ٹائر 1 (کلاؤڈ)، ٹائر 2 (مقامی اختیاری) پیشگی ضروریات: باب 12 (ROS 2 + Gazebo انٹیگریشن)، باب 8-11 (تمام بنیادی مہارتیں) ماسٹر گیٹ: آپ کی اپنی تفصیلات کو پورا کرنے والی کام کرنے والی سمولیشن

سیکھنے کے مقاصد​

اس باب کے اختتام تک، آپ اس قابل ہو جائیں گے:

  • سمولیشن پروجیکٹس کے لیے واضح تفصیلات لکھنے کے قابل (مقصد، حدود، کامیابی کے معیار)
  • روبوٹ کی ضروریات کو ڈیزائن کرنے کے قابل (لنکس، جوائنٹس، سینسرز، ایکچویٹرز)
  • دنیا کی ضروریات کو متعین کرنے کے قابل (ماحول، رکاوٹیں، ابتدائی حالات)
  • پچھلے ابواب سے حاصل کردہ مہارتوں کا استعمال کرتے ہوئے نافذ کرنے کے قابل (باب 9 urdf-robot-model، باب 10 gazebo-world-builder، باب 11 sensor-simulation، باب 12 ros2-gazebo-bridge کا حوالہ دیں)
  • تفصیلات کے مقابلے میں اپنی سمولیشن کو جانچنے اور درست کرنے کے قابل (متعدد ٹرائلز، کامیابی کے معیار کی پیمائش)
  • سم-ٹو-ریل گیپس کا اندازہ لگانے کے قابل (ماڈیول 3 کے لیے پیشگی جائزہ)
  • ایک کیپ اسٹون پروجیکٹ مکمل کرنے کے قابل جو ماڈیول 2 کی تمام سیکھی ہوئی باتوں کو یکجا کرے۔

اسباق​

سبق 13.1: کیپ اسٹون تفصیل (60 منٹ)​

سمولیشن پروجیکٹس کے لیے واضح، جانچنے کے قابل تفصیلات (specifications) لکھنا سیکھیں۔ تفصیلات اس سے پہلے بیان کرتی ہیں کہ آپ کیا بنانا چاہتے ہیں اس سے پہلے کہ آپ اسے بنائیں۔ ایک اچھی تفصیل میں مقصد (آپ کون سا مسئلہ حل کر رہے ہیں؟)، کامیابی کے معیار (آپ کیسے جانتے ہیں کہ یہ کام کرتا ہے؟)، اور حدود (آپ کی کیا پابندیاں ہیں؟) شامل ہوتی ہیں۔

بنیادی تصورات:

  • تفصیل کی ساخت: مقصد، ضروریات، حدود، کامیابی کے معیار
  • روبوٹ کی ضروریات: کام کے لیے درکار لنکس، جوائنٹس، سینسرز
  • دنیا کی ضروریات: ماحول کی ترتیب، رکاوٹیں، ابتدائی حالات
  • سینسر کی ضروریات: کام کے لیے کون سے سینسرز درکار ہیں؟
  • رویے کی ضروریات: روبوٹ کو کیا کرنا چاہیے؟
  • کامیابی کے معیار: قابل پیمائش نتائج جن کے خلاف آپ تصدیق کریں گے
  • لیئر: L4 (Spec-Driven)

سبق 13.2: سمولیشن بنانا (90 منٹ)​

باب 9-12 سے حاصل کردہ مہارتوں کا استعمال کرتے ہوئے اپنے کیپ اسٹون کو نافذ کریں۔ آپ شروع سے تعمیر نہیں کریں گے—آپ ترکیب (compose) کریں گے:

  • باب 9 urdf-robot-model مہارت (روبوٹ URDF بنانا)
  • باب 10 gazebo-world-builder مہارت (SDF دنیا بنانا)
  • باب 11 sensor-simulation مہارت (سینسرز کو کنفیگر کرنا)
  • باب 12 ros2-gazebo-bridge مہارت (ROS 2 سے جوڑنا)

جانچنا بتدریج ہوتا ہے: روبوٹ لوڈ ہونے کی تصدیق کریں، دنیا لوڈ ہونے کی تصدیق کریں، سینسر ڈیٹا آؤٹ پٹ ہونے کی تصدیق کریں، ROS 2 برج کنیکٹیویٹی کی تصدیق کریں، رویے کے نفاذ کی تصدیق کریں۔

بنیادی تصورات:

  • حاصل کردہ مہارتوں کا حوالہ دیتے ہوئے نفاذ کا ورک فلو
  • بتدریج جانچ (روبوٹ → دنیا → سینسرز → برج → رویہ)
  • سمولیشن کے مسائل کو منظم طریقے سے ڈیبگ کرنا
  • انٹیگریشن ٹیسٹنگ (تمام اجزاء ایک ساتھ)
  • کارکردگی کی اصلاح (فزکس استحکام، سمولیشن کی رفتار)
  • لیئر: L4 (Spec-Driven نفاذ)

سبق 13.3: جانچ، تصدیق، اور سم-ٹو-ریل پیشگی جائزہ (60 منٹ)​

سبق 13.1 میں لکھی گئی تفصیلات کے مقابلے میں اپنے کیپ اسٹون کی تصدیق (validate) کریں۔ اپنی سمولیشن کو متعدد بار چلائیں، کامیابی کے معیار کی پیمائش کریں، ناکامیوں پر تکرار (iterate) کریں۔ یہ وہ جگہ ہے جہاں آپ اس بات کی تصدیق کرتے ہیں کہ آپ کا ڈیزائن کام کرتا ہے۔

آخری حصہ سم-ٹو-ریل گیپ کا پیشگی جائزہ پیش کرتا ہے: سمولیشن حقیقی روبوٹ سے کیوں مختلف ہیں، اور آپ ماڈیول 3 میں اس فرق کو کیسے ختم کریں گے۔

بنیادی تصورات:

  • تصدیق کا طریقہ کار (متعدد ٹرائلز، شماریاتی پیمائش)
  • کامیابی کے معیار کی تصدیق کی چیک لسٹ
  • ناکامیوں پر تکرار (کیا غلط ہوا اور کیوں)
  • سمولیشن بمقابلہ حقیقت کے گیپس (فرکشن، سینسر شور، تاخیر)
  • ماڈیول 2 کی تکمیل کا جشن (آپ نے ایک مکمل سمولیشن پائپ لائن بنائی ہے)
  • پیشگی جائزہ: ماڈیول 3 اور سم-ٹو-ریل ٹرانسفر لرننگ
  • لیئر: L4 (Spec-Driven تصدیق)

4-لیئر ٹیچنگ میتھڈ​

لیئر%کیا کور کیا گیا
L1: دستی0%باب 8-11 میں بنیاد
L2: AI تعاون0%باب 9-12 میں تعاون کے پیٹرن
L3: انٹیلی جنس0%باب 12 میں مہارت کا انکیپسولیشن
L4: Spec-Driven100%تفصیل پر مبنی نفاذ اور تصدیق

یہ باب خالص L4 ہے: تفصیل پہلے، نفاذ دوسرا، تصدیق تیسرا۔ کوئی لیکچرنگ نہیں، کوئی غیر فعال مواد نہیں۔ صرف عمل۔

ہارڈ ویئر کی ضروریات​

کم از کم ٹائر: ٹائر 1 (TheConstruct کے ذریعے کلاؤڈ Gazebo)

ٹائرآلاتآپ کیا کر سکتے ہیں
1لیپ ٹاپ + براؤزرکلاؤڈ Gazebo کے ذریعے مکمل کیپ اسٹون، تمام مشقیں سپورٹڈ
2RTX GPUتیز تکرار کے لیے مقامی Gazebo، کارکردگی کے لیے اختیاری

تمام بنیادی کیپ اسٹون کام ٹائر 1 پر سپورٹڈ ہیں۔ تیز سمولیشن سائیکلز کے لیے ٹائر 2 اختیاری ہے۔

پیشگی ضروریات​

  • باب 12 (ROS 2 + Gazebo انٹیگریشن) — آپ کو برج کنفیگریشن سمجھنی ہوگی
  • باب 11 (سمولیشن میں سینسرز) — آپ کو سینسرز کو کنفیگر کرنا جاننا ہوگا
  • باب 10 (سمولیشن دنیا بنانا) — آپ کو SDF دنیا کی ساخت جاننی ہوگی
  • باب 9 (روبوٹ کی تفصیل کے فارمیٹس) — آپ کو URDF نحو (syntax) جاننا ہوگا
  • ماڈیول 1 (ROS 2 بنیادی باتیں) — آپ کو نوڈز، ٹاپکس، سروسز، لانچ فائلوں کو سمجھنا ہوگا

اگر ان میں سے کوئی بھی واضح نہیں ہے، تو کیپ اسٹون شروع کرنے سے پہلے پچھلے باب کا جائزہ لیں۔

ماسٹر گیٹ​

آپ کا کیپ اسٹون مکمل ہو گیا ہے جب:

  • ✅ تفصیل لکھی گئی (مقصد، حدود، کامیابی کے معیار واضح ہیں)
  • ✅ روبوٹ Gazebo میں لوڈ ہوتا ہے (URDF درست ہے، کوئی خرابی نہیں)
  • ✅ دنیا صحیح طریقے سے لوڈ ہوتی ہے (فزکس مستحکم ہے، رکاوٹیں موجود ہیں)
  • ✅ سینسر ڈیٹا آؤٹ پٹ کرتے ہیں (کیمرہ/LIDAR/IMU ٹاپکس پبلش ہو رہے ہیں)
  • ✅ ROS 2 برج کنفیگر کیا گیا ہے (برج کیے گئے ٹاپکس ros2 topic list میں نظر آتے ہیں)
  • ✅ رویے کو نافذ کیا گیا ہے (روبوٹ مخصوص کام انجام دیتا ہے)
  • ✅ تصدیق پاس ہو جاتی ہے (تفصیل سے تمام کامیابی کے معیار 3+ ٹرائلز میں تصدیق شدہ ہیں)
  • ✅ سم-ٹو-ریل گیپس کی وضاحت کر سکتے ہیں (سمجھتے ہیں کہ سم حقیقت سے کیوں مختلف ہے)

اگر تمام چیک پاس ہو جاتے ہیں، تو آپ نے ماڈیول 2 مکمل کر لیا ہے۔

کلیدی پیٹرنز​

Spec-Driven ڈویلپمنٹ (L4 بنیاد)​

تفصیل لکھیں (مقصد، حدود، کامیابی کے معیار)
        ↓
آرکیٹیکچر ڈیزائن کریں (کون سا روبوٹ؟ کون سی دنیا؟ کون سے سینسرز؟)
        ↓
مہارتوں کا استعمال کرتے ہوئے نافذ کریں (URDF، SDF، برج کو کمپوز کریں)
        ↓
بتدریج جانچ کریں (روبوٹ → دنیا → سینسرز → برج)
        ↓
تفصیل کے خلاف تصدیق کریں (3+ ٹرائلز چلائیں، معیار کی پیمائش کریں)
        ↓
ناکامیوں پر تکرار کریں (ٹھیک کریں اور دوبارہ تصدیق کریں)
        ↓
تفصیل پوری ہوئی ✓

مہارتوں کی ترکیب (L3 حاصل کردہ انٹیلی جنس کا استعمال)​

باب 9 مہارت       باب 10 مہارت       باب 11 مہارت       باب 12 مہارت
urdf-robot-model  +   gazebo-world-builder + sensor-simulation  +   ros2-gazebo-bridge
    ↓                      ↓                      ↓                      ↓
    └──────────────────────┴──────────────────────┴──────────────────────┘
                            ↓
                  کیپ اسٹون نفاذ

نیویگیشن​

پچھلا باب: ← باب 12: ROS 2 + Gazebo انٹیگریشن

ماڈیول کا جائزہ: ← ماڈیول 2 پر واپس جائیں

اگلا ماڈیول: ماڈیول 3: NVIDIA Isaac Sim →

سبق 13.1 شروع کریں: کیپ اسٹون تفصیل →