Grupo1-PJI2-2018-2

1 Responsáveis pelo projeto

• Douglas Amorim dos Santos

• Allex Magno

• Filipe Kuhnen

Diário de bordo

2 TODO próxima semana Terminar SR: movimentação automatica (validar a cada novo passo se pode fazer o proximo; Configurar comunicação com o SS (fazer a classe que comunica e testa-la) Fazer SS Criar classe que comunica com SR Criar classe que mostra informações ao usuario (automatico) Criar classe para o usuario interegir(manual) 3 17/09 Testes para execução da Classe autônomo e manual realizados. Código está disponível em repositório git. 4 Aula 4 - 20/08 Discussão para modelar os diagramas de classes do controle, modo autônomo e modo manual. Foi realizado teste com a classe sensor usando o seguinte código como exemplo, retirado do site Using Sensors !/usr/bin/env python3 so that script can be run from Brickman from ev3dev.ev3 import * Connect ultrasonic and touch sensors to any sensor port and check they are connected. us = UltrasonicSensor() assert us.connected, "Connect a single US sensor to any sensor port" ts = TouchSensor(); assert ts.connected, "Connect a touch sensor to any port" can have 2 statements on same line if use semi colon Put the US sensor into distance mode. us.mode='US-DIST-CM' units = us.units reports 'cm' even though the sensor measures 'mm' US sensor will measure distance to the closest object in front of it. distance = us.value()/10 # convert mm to cm print(str(distance) + " " + units) if distance < 60: #This is an inconveniently large distance Leds.set_color(Leds.LEFT, Leds.RED) else: Leds.set_color(Leds.LEFT, Leds.GREEN) Leds.set_color(Leds.LEFT, Leds.GREEN) #set left led green before exiting </syntaxhighlight> 2ª apresentação com as correções requisitadas na aula anterior e algumas correções dos casos de uso: 5 Aula 3 - 13/08 1ª apresentação das atividades passadas na aula 2 (06/08) e pontos a serem corrigidos foram requisitados. 6 Aula 2 - 06/08 Os robôs foram entregues. Como o grupo recebeu o robô montado, estudamos como instalar o linux e as bibliotecas do Ev3. Estudamos a implementação do motor 7 Aula 1 - 30/07 Foi Apresentado a disciplina bem como seus objetivos. O projeto consistirá em um robô caçador seguidor de linhas. Os grupos foram formados. E para as atividades do projeto será foi definido o Trello como plataforma de tarefas e o whatsapp para comunicação.

8 Detalhes iniciais

8.1 Desenvolvimento

A implementação estará disponível no repositório github do projeto

8.2 Conexão ao EV3

Efetuamos a conexão ao ev3 por meio do bluetooth, seguindo as instruções descritas em https://www.ev3dev.org/docs/tutorials/using-bluetooth-tethering/. Após conectarmos via bluetooth acessamos o ev3 via ssh utilizando o putty.

8.3 CRONOGRAMA DE ATIVIDADES FUTURAS

Cronograma

8.4 Requisitos

Requisitos funcionais e não Funcionais

8.5 Requisitos funcionais RF01 O sistema deve permitir criação e gerência de cadastro de um robô. Cadastrar no S.A dados do robô via interface de controle: Nome, Usuário, Cor para identificação. RF02 O sistema de deve manter um histórico das partidas realizadas. Quando a partida encerrar, o S.A. irá armazenar nome dos participantes e pontuação. Irá armazenar as 10 últimas partidas. RF03 O sistema deve ser capaz de fazer a autenticação dos robôs cadastrados. Quando a partida for "cadastrada" o S.A. irá autenticar os dados antes de iniciar a partida. Também irá registrar a posição inicial e zerar o score. RF04 Os robôs devem ser capazes de operar nos modos manual e autônomo. O SA vai definir se a partida será modo manual ou mono autônomo. O SS irá configurar o modo no SR. O SR terá uma interface comandos de deslocamento. RF05 O sistema deve validar e contabilizar as caças já encontradas pelo robô. O S.R enviará a localização ao S.A que irá validar a “captura da caça”/chegada primeiro ao ponto. Quando validada a captura, irá incrementar a pontuação. RF06 O sistema deve dar início a partida, sortear os locais das caças e informá-los aos robôs. Quando os robôs estiverem posicionados (ficaram em vértices opostos), o S.A. irá sortear a posição das caças e enviar aos robôs. Após isso se dará o início da partida. RF07 O sistema deve prover uma interface de monitoramento para o robô em modo autônomo. O S.A irá enviar a pontuação das caças validadas para o S.R. O S.R. irá também descrever em sua tela os movimentos do robô e as coordenadas. RF08 O sistema deve prover uma interface de controle e monitoramento para o robôs em modo manual. Será necessário criar para o S.R. uma interface comandos de deslocamento e o monitoramento pode aproveitar a estrutura descrita no RF07. RF09 O sistema deve permitir que, quando em modo autônomo, o robô execute os movimentos programados a partir do algoritmo implementado. Será implementado um algoritmo que irá fazer uso dos sensores de luz e ultrassom para o S.R que será executado quando o modo da partida for autônomo. RF010 O sistema deve permitir pausa e reset da partida. Os jogadores ao requisitar pausa, enviará um comando para S.A, o qual enviará aos S.R. uma requisição de pausa.Com isso todos movimentos que estão organizados na fila serão pausados aguardando uma mensagem para retorno. Quando o S.A enviar um comando de reset ele mandará o robô para posição inicial e irá zerar o score. Após nova autenticação, dará o comando para iniciar novamente. RF011 O sistema deve permitir que os resultados do jogo sejam vistos pelos espectadores em tempo real. Contemplado no RF07 e RF08, através do monitoramento. RF012 O sistema não deve permitir que os robôs se choquem. O S.R. usará o sensor ultrasônico do robô para detectar a presença de outro robô e obstáculos. Ao detectar impedimento ou possibilidade de choque, o S.R. para o deslocamento em curso e manda retornar para a posição imediatamente anterior. RF013 O sistema deve declarar um vencedor assim que todas as caças forem encontradas. Quando todas as caças forem validadas/capturadas, o S.A irá comparar a pontuação e definir o vencedor. Após isso irá registrar a partida na memória (nomes e pontuações dos jogadores) 8.6 Requisitos não funcionais RNF01 A interface do sistema de comunicação com o usuário deve ser intuitiva. Será via interface web. RNF02 O tabuleiro será composto por linhas pretas e todos com cor. O tabuleiro será com linhas pretas e os pontos de intersecção será de cor verde. RNF03 O tabuleiro terá as dimensões definidas (2m x 2m). OK RNF04 O tabuleiro será composto por 100 quadrados de dimensões: 20cm x 20cm. OK RNF05 O tabuleiro será limitado por uma borda vermelha. OK, linha vermelha não pode ser tratada como obstáculo, mas robô não pode transpo-la. RNF06 O placar mostrado aos usuários deve ser de fácil identificação. Será implementado na interface web. RNF07 O robô deve ter uma cor para identificação. Contemplado no RF01.

8.7 Testes Funcionais

Teste dos Motores

Em primeiro momento fizemos um teste básico da movimentação do robô, testamos primeiro a movimentação para frente, e em seguida fizemos um esboço de como o robô faria sua movimentação para virar a esquerda ou direita. Movimentação para frente: !/usr/bin/env python3 from ev3dev.ev3 import * from time import sleep m = LargeMotor('outD') m1 = LargeMotor('outA') m.run_forever(speed_sp=900) m1.run_forever(speed_sp=900) sleep(5) m.stop(stop_action="hold") m1.stop(stop_action="hold") sleep(5) </syntaxhighlight> Dobrar para direita ou esquerda: !/usr/bin/env python3 from ev3dev.ev3 import * from time import sleep m.run_timed(time_sp=5, speed_sp=500) sleep(5) m.stop(stop_action="hold") sleep(5) </syntaxhighlight>

Teste dos Sensores

Foi realizado teste com a classe sensor usando o seguinte código como exemplo, retirado do site Using Sensors !/usr/bin/env python3 so that script can be run from Brickman from ev3dev.ev3 import * Connect ultrasonic and touch sensors to any sensor port and check they are connected. us = UltrasonicSensor() assert us.connected, "Connect a single US sensor to any sensor port" ts = TouchSensor(); assert ts.connected, "Connect a touch sensor to any port" can have 2 statements on same line if use semi colon Put the US sensor into distance mode. us.mode='US-DIST-CM' units = us.units reports 'cm' even though the sensor measures 'mm' US sensor will measure distance to the closest object in front of it. distance = us.value()/10 # convert mm to cm print(str(distance) + " " + units) if distance < 60: #This is an inconveniently large distance Leds.set_color(Leds.LEFT, Leds.RED) else: Leds.set_color(Leds.LEFT, Leds.GREEN) Leds.set_color(Leds.LEFT, Leds.GREEN) #set left led green before exiting </syntaxhighlight>

9 Sistema Auditor - SA

Atores do Sitema Auditor
SS: responsável por informar ID do robô e solicitar validação de caça Arbitro:

Casos de uso

Caso de Uso: Configurar jogo Caso de Uso: Verificar ID Caso de Uso: Lista de caça Ator Primário: SS Identificador: UCLC Sumário: Configuração das listas de caças Pré-Condições: Comunicação ativa com ambos SS Fluxo Principal: [1] SA sorteia posição das caças [2] SA envia para os SS lista de caças Caso de Uso: Modo de Jogo Ator Primário: SS Identificador: UCMJ Sumário: Configuração do modo de Jogo Pré-Condições: Comunicação ativa com ambos SS Fluxo Principal: [1] SA define o modo de jogo [2] SA envia modo de jogo para os SS Caso de Uso: Cadastro de robô Ator Primário: SS Identificador: UCCR Sumário: Configuração dos robôs Pré-Condições: Comunicação ativa com ambos SS Fluxo Principal: [1] SA solicita aos SS IDs dos robôs [2] SA recebe os IDs [3] SA verifica se não possui duplicidade de ID Exceção: Duplicidade de ID [1] SA solicita uma nova ID Caso de Uso: Validar Caça Ator Primário: SS Identificador: UCVC Sumário: Validação de caças Pré-Condições: Comunicação ativa com ambos SS Fluxo Principal: [1] SA aguarda receber a coordenada das caças [2] SA Verifica as coordenadas [3] SA valida a caça e acrescenta a pontuação do robô [4] SA envia para SS a validação Exceção: Caça inválida [1] SA envia caça inválida para SS Imagem 1: Diagrama de Classe v1 - Sistema Auditor

Diagrama de Classe
Imagem 1: Diagrama de Classe v1 - Sistema Auditor

10 Sistema Supervisor - SS

Atores do Sitema Supervisor
Usuário - Responsável por informar a direção de deslocamento e solicitar para validar as caças. SA - Responsável por informar modo de jogo, enviar a lista, validar caças, começar e terminar o jogo. SR - Responsável enviar o ID, informar deslocamento e solicitar para validar caça

Casos de uso

Caso de Uso: Manual Ator Primário: Identificador: UCMA Sumário: Modo de Jogo Manual Pré-Condições: Comunicação ativa entre SS e SR, SS e SA Fluxo Principal: [1] Recebe do SA o modo de Jogo [2] SS solicita lista de caças [3] SS informa as caças para o usuário [4] SS aguarda instruções do usuário Caso de Uso: Automático Ator Primário: Identificador: UCAU Sumário: Modo de Jogo Automático Pré-Condições: Comunicação ativa entre SS e SR, SS e SA Fluxo Principal: [1] Recebe do SA o modo de Jogo [2] SS solicita lista de caças [3] SS envia lista de caças para SR [4] SS mantém as informações de cada movimentação para o usuário Imagem 1: Diagrama de Casos de uso v1 - Sistema Supervisor

Diagrama de Classe

11 Sistema Robo - SR

Atores do Sitema robo
SS: Sistema supervisor responsável por indicar ações que serão realizados no robô, coletar informações de localização e validar ou não as caças. Sensor de Luz: É responsável por informar ao robô o caminho que deve ser seguido e onde exite pontos de intersecções. Sensor ultrassom: Responsável por verificar e avisar o robô a existência da presença de um outro robô no tabuleiro.

Casos de uso

Caso de uso: Identidade <br\> Ator Primário: SS <br\> Identificador: UCID <br\> Sumário: O SS fornece ao robô uma cor de identificação<br\> Pré condições: Iniciar o Sistema robô <br\> Fluxo Principal: <br\> [1] SS informa ao SR qual sua cor Caso de uso: Monitoramento <br\> Ator Primário: SS <br\> Identificador: UCMNT <br\> Sumário: Obter a localização do robô<br\> Pré condições: Robô estar ativo no tabuleiro<br\> Fluxo Principal: <br\> [1] SS solicita ao SR que deseja informações de localização [2] SR responde informando as coordenadas Exceção: Robô está em uma localização diferente da informada<br\ Caso de uso: Controle Autônomo<br\> Ator Primário: SS<br\> Identificador: UCATN <br\> Sumário: Informar ao SR em que modo de operação ele vai atuar<br\> Pré condições: Robô estar conectado e estar no ponto inicial do tabuleiro<br\> Fluxo Principal: <br\> [1] SS informa ao SR modo autônomo Caso de uso: Controle Manual<br\> Ator Primário: SS<br\> Identificador: UCMNL <br\> Sumário: Informar ao SR em que modo de operação ele vai atuar<br\> Pré condições: Robô estar conectado e estar ligado no ponto inicial do tabuleiro<br\> Fluxo Principal: <br\> [1] SS informa ao SR modo manual Caso de uso: Movimento<br\> Ator Primário: SR <br\> Identificador: UCMO <br\> Sumário: Robô começa a se movimentar<br\> Pré condições: Robô estar posicionado no tabuleiro em modo autônomo ou manual com as coordenadas atualizadas<br\> Fluxo Principal: <br\> [1] SR inicia movimento de acordo com as informações recebidas [2] Sensor de luz verifica a presença da linha [3] Sensor de Luz indica ponto de intersecção [4] SR para a movimentação [5] SR atualiza coordenada Pós-condições: SR solicita novo movimento<br\> Caso de uso: Validar Caça <br\> Ator Primário: SR<br\> Identificador: UCEC<br\> Sumário: O SR, ao chegar em algum ponto, informa que encontrou a caça<br\> Pré condições: Robô estar no tabuleiro<br\> Fluxo Principal: <br\> [1] SR indica que encontrou a caça [2] SR solicita verificação [3] SS informa ao SR caça validada [4] SR contabiliza caça Pós-condições: SR solicita permissão para a próxima coordenada Exceção: Caça invalida [1] SR solicita coordenadas atualizadas [2] SS fornece coordenadas atuais [3] SR solicita lista de caças atualizadas [4] SS fornece lista de caças atualizadas Pós-condições: SR solicita permissão para a próxima coordenada Caso de uso: Definir Estratégia <br\> Ator Primário: SR <br\> Identificador: UCDE<br\> Sumário: Definir sequências de movimentos <br\> Pré condições: SR receber lista de caças atualizadas <br\> Fluxo Principal: <br\> [1] SR verifica as coordenadas do robô adversário [2]SR verifica as coordenadas de todas as caças [3]SR organiza a sequencia de coordenadas que irá seguir Pós-condições: Robô inicia a busca<br\> Exceção: Lista vazia [1] SR informa lista vazia Caso de uso: Parada de emergência <br\> Ator Primário: SR <br\> Identificador: UCPE<br\> Sumário: impedir o robô de continuar se movimentando <br\> Pré condições:SR precisa estar ativo no tabuleiro <br\> Fluxo Principal: <br\> [1]Sendor ultrassom identifica a presença de algum objeto [2]SR ultrassom para de se movimentar Pós-condições: Robô solicita atualizar coordenadas<br\> Imagem 1: Diagrama de Casos de uso V3.2.3- Sistema Robô DC old Imagem 1: Diagrama de Casos de uso - Sistema Robô Imagem 1: Diagrama de Casos de uso V2- Sistema Robô

Mensagens Trafegadas

Modo Autônomo: SS solicita para a Classe Controle o MAC do robô; Classe Controle encaminha ao SS o MAC do robô; Classe Controle encaminha ao SS o próximo movimento a ser feito pelo robô, que foi calculado pela classe Autônomo; Classe Controle encaminha ao SS a posição atual do robô, que fora lhe informado pela classe Autônomo; SS envia para a Classe Controle a lista atual de caças, o controle por sua vez repassa a informação para Autônomo; SS envia para a Classe Controle a coordenada atual do Adversário, o controle por sua vez repassa a informação para Autônomo; Classe Controle encaminha ao SS uma solicitação de validação de caça, que fora lhe informado pela classe Autônomo; SS envia para a Classe Controle a confirmação de que a caça foi validada, o controle por sua vez repassa a informação para Autônomo; SS envia para a Classe Controle um aviso de Pausa/Retomada da Partida; SS envia para a Classe Controle um aviso de final de Partida; Modo Manual: SS solicita para a Classe Controle o MAC do robô; Classe Controle encaminha ao SS o MAC do robô; SS envia para a classe Controle o próximo movimento a ser feito, o controle por sua vez repassa a informação para Manual; SS envia para a Classe Controle um aviso de Pausa/Retomada da Partida; SS envia para a Classe Controle um aviso de final de Partida;

Diagrama de Sequencia
Diagrama de Sequencia Autônomo Diagrama de Sequencia Manual

Diagrama de classes

Class Diagram Descrição das Classes 12 Classe controle 12.1 Atibutos - posicao: Coordenadas atuais - destino: Próxima coordenada - velociodadeMax: velocidade máxíma do robô 12.2 Metodos: + seguirLinha(): + frente(): Após encontrar um ponto de intersecção ele deve ir até a próxima linha para virar. + esquerda(): rotacionar de 0º a 180º + direita(): rotacionar de 0º a -180º + retorna(): rotacionar 180º 13 Classe Autônomo 13.1 Atibutos - listaMovAtualizada: Inicialmente contém os movimentos iniciais e atualiza a cada nova estratégia - coordXAtual: Posição X atualizada a cada movimento - coordYAtual: Posição Y atualizada a cada movimento - coordXInicial: Posição X onde o robô irá iniciar no tabuleiro - coordYIncial: Posição Y onde o robô irá iniciar no tabuleiro - listaSequencia: Estratégias de movimento - coordenadaAdv: Guarda a coordenada do adversário a cada movimento 13.2 Metodos + calcularMovimentos(): + getPosicao(): Informa a posicao atual + getListaSeq(): carregar as estratégias + getPosAdversario(): capturar a posicao do adversário + setPosicao(): Atualizar a coordenada caso tenha ocorrido algum erro 14 Classe Manual 14.1 Atibutos - coordXAtual: Posição X atualizada a cada movimento - coordYAtual: Posição Y atualizada a cada movimento - coordInicial: Posição onde o robô começará no tabuleiro 14.2 Metodos + executaComando(): Informa se quer seguir linha, esq, dir, retornar + getPosicao(): Informa a posição aual + serPosicao(): Atualiza posicao atual do robô 15 Classe template 15.1 Atibutos + publico: descricao - privado: descricao # protegido: descricao 15.2 Metodos + met1(): descricao + met2(): descricao + met3(): descricao Classe sensor Classe motor