Sistema de Navegação de Alto Nível para um Robot Móvel
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1. estreitas e at a detec o de obst culos ou zonas obstru das numa dada direc o Existe de igual modo todo um conjunto de funcionalidades que permitem a monitoriza o e o eventual controlo remoto do robot Com base nessas ferramentas dever ser desenvolvida uma forma de especifica o de miss es baseada em pares de condi o ac o em que a condi o resulta essencialmente de uma conjuntura sensorial e a ac o est associada a um movimento ou conjunto de movimentos assegurados pelas tais ferramentas de navega o O sistema dever permitir a um operador humano especificar uma miss o n o apenas em termos de dist ncias e ngulos at porque falhar o mais tarde ou mais cedo mas tamb m num conjunto de condi es sensoriais e ac es associadas Por exemplo para executar a traject ria ilustrada abaixo onde o robot parte do ponto A e de desloca ao ponto B mas com uma paragem no ponto C a programa o com base exclusiva na odometria falharia de certeza Neste sistema proposto e assumindo que o robot est em A e devidamente orientado poder se ia especificar esta mesma miss o da seguinte forma Avan ar at se detectar um espa o livre de cerca de 2 m esquerda Rodar 90 esquerda Avan ar at se detectar uma passagem estreita em frente Atravessar a passagem estreita Rodar 90 esquerda Seguir sempre a parede a 1 m esquerda at haver espa o livre em frente Rodar 180 direita Seguir a parede a 12. Proposta para Projecto Final de Curso 1998 1999 Para 2 alunos Sistema de Navega o em Alto N vel para um Robot M vel em Ambientes Estruturados Mobile Robot High Level Navigation System for Structured Environments Perfil Computadores e Programa o Objectivo Concep o de um sistema de defini o de miss es de navega o de um robot m vel em ambientes conhecidos com base em premissas de alto n vel recorrendo a sensores localizados a bordo exclusivamente Para o efeito ser necess rio fazer o eventual aperfei oamento ou adapta o das ferramentas de navega o do robot j desenvolvidas Enquadramento e descri o sum ria Se um ambiente conhecido ent o deveria ser poss vel programar a traject ria de um robot com relativa facilidade De facto assim mas o problema s o os erros acumulados durante o movimento erros de odometria que impedem a execu o correcta de uma traject ria Assim necess rio extrair informa o do ambiente para corrigir ou suplantar os erros odom tricos A navega o com base na odometria suficiente em tro os curtos mas invi vel para percursos maiores Existe j desenvolvido um conjunto de fun es ferramentas a baixo e m dio n vel para a navega o de um robot m vel que usa essencialmente dados vindos de sensores de ultra som Essas ferramentas incluem a execu o de traject rias em espa o livre mas com erros cumulativos atravessamento de passagens
3. ema de levar a cabo uma qualquer componente da miss o 5 Criar uma linguagem ou sistema similar base de regras de forma a permitir ao operador a defini o de uma miss o de navega o 6 Em primeira abordagem o sistema poder simplesmente gerar c digo recompil vel para cada miss o que ser linkado ao c digo base opera o em batch mas fica tamb m em aberto a possibilidade de enviar as instru es de uma miss o em tempo real durante a movimenta o do robot com a bvia vantagem de permitir alterar e adaptar os passos da miss o enquanto esta decorre Eventuais componentes complementares 7 Desenvolvimento de uma aplica o na worsktation que a partir do mapa do ambiente e dos pontos de partida de chegada e de passagem interm dia se os houver possa fazer o planeamento do movimento decomp lo com base na linguagem ou nas regras definidas No caso da miss o em tempo real e permitindo o sistema a monitoriza o cont nua poder esta mesma aplica o determinar a todo o instante qual o novo passo mais adequado para levar a miss o a bom termo Areas de trabalho mais importantes Sistemas operativos de tempo real AlbatrOS Navega o de robot m veis Programa o em C ou C e m todos de Intelig ncia Artificial Outras Palavras Chave Natural landmarks path planning sonar non holonomic platforms Plataforma de desenvolvimento O CPU do robot um Motorola 68040 O c digo desenvo
4. ia Mec nica
5. lvido em PC ou Workstation e dever ser cross compiled para depois ser transferido para o robot Ser posto em execu o de forma manual atrav s do monitor do pr prio robot Local e Equipamento Laborat rio de Automa o e Rob tica da Sec o Aut noma de Engenharia Mec nica Sun SparcStation com cross compiler Gnu GCC 2 8 x Robot m vel Robuter III da Robosoft SA que tem tamb m acoplado a si um PC equipado com Linux Debian 1 3 1 com o qual comunica por porta s rie e paralela download apenas Este PC est ligado rede inform tica por radio modem Ethernet a uma taxa m xima de 3 Mb s O robot tamb m pode comunicar via cabo directamente com a Workstation Hub da rede fixa o 000000 PC remoto s monitor ES lt Ethernet Modem Workstation ou PC local Ethernet Modem TWPair Cabo s rie directo HE em alternativa gt Er Paralelo S rie a a p Robot gt amp RA Documenta o a desenvolver deliverables Apresenta o de um relat rio interm dio em Abril Relat rio final com todo o trabalho descrito e listagens integrais Julho Manual do utilizador para o sistema de especifica o de miss es Se os resultados o permitirem escrita de um artigo para publica o Orienta o Orienta o conjunta de Lu s Seabra Lopes Dep Electr nica e Telecomunica es V tor Santos Dep Engenhar
6. m direita at haver uma porta do lado esquerdo Parar durante 5 segundos Seguir a parede a 1 m direita at haver espa o livre em frente Rodar 180 esquerda Avan ar at se detectar uma abertura esquerda Rodar para o lado esquerdo at se detectar uma passagem estreita Atravessar a passagem estreita Avan ar at haver espa o livre superior a 2 metros direita Rodar 90 graus esquerda Avan ar at haver espa o livre em frente Trata se de um mero exemplo e as ac es podem ser outras que n o estas ou haver algumas de mais alto n vel do que as indicadas Note se sobretudo que n o se fez recurso a nenhuma medida de deslocamento parte as rota es por m numa situa o ou noutra poderiam ter sido feitas desde que n o fossem demasiado longas Em suma procurou se que as condi es ac es fossem o mais poss vel referenciadas ao ambiente ou seja que o controlo da miss o se fa a o mais poss vel em malha fechada englobando o ambiente Componentes a desenvolver 1 Familiariza o com os comandos do sistema do robot e com as fun es j existentes 2 Definir o conjunto de ac es e a sua parametriza o de tal modo que permitam especificar as miss es como no exemplo acima 3 Refinar ou adaptar o desempenho e a funcionalidade de cada ac o em execu o individual 4 Prever as solu es para casos de interrup o for ada da miss o bem como a detec o da incapacidade do sist
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