Grupo2-PJI2-2018-2

1 Membros do grupo

• Ameliza Souza Corrêa
• Marcone Augusto P. Louzada
• Yan Lucas Martins

2 Repositório git

https://github.com/yanmartins/ProjetoIntegradorII.git

3 Cronograma

Cronograma do projeto

4 Diário do projeto

06/08/2018 - Montagem e conexão
Durante a primeira aula que tivemos contato com o LEGO Mindstorms EV3, nos ocupamos em realizar a sua montagem, bem como a conexão por Bluetooth via SSH com o robô. Conforme a seguinte documentação: Getting Started with ev3dev

08/08/2018 - Primeiros testes com a classe Motor
Foram testadas algumas funções da classe para o uso dos motores, obtendo o sucesso esperado deste teste inicial.

13/08/2018 - Implementação do laboratório virtual

Visando a simplificação para elaborar as estratégias que serão tomadas pelo robô, resolvemos montar um laboratório de simulação em Java, onde realizaremos todos os testes. OBJETIVOS Analisa o tabuleiro e verifica quais caças estão mais próximas [OK] Verifica a posição das caças a cada movimento [OK] Quando encontra a fronteira (linha vermelha) ele não a ultrapassa [OK] Orientar seu eixo na direção correta [NOK] Modo autônomo [NOK] REVISAR Quando acha uma intersecção, o robô não se importa com a orientação de seu eixo. Não possui estratégias de caça.

17/08/2018 - Testes com todos os sensores

Nesta etapa, realizamos testes com as demais classes que serão utilizadas no projeto: sensor de cor, sensor ultrassônico, LEDs e novos usos da classe motor. OBJETIVOS Seguir uma linha preta [OK] Parar a 10 cm de distância de um obstáculo [OK] Mudar cores dos LEDs [OK] Ao sair da linha preta, procurar por outra linha preta [NOK] REVISAR Verificar montagem da estrutura de locomoção. As rodas não estão bem alinhadas. O robô para quando encontra um obstáculo e sinaliza interrupção com um LED amarelo, porém não toma uma "atitude" sobre isso. Fica aguardando o obstáculo ser removido. O robô ainda não possui uma forma eficaz de buscar novas linhas pretas quando sai da mesma.

30/08/2018 - Teste com algoritmos PID seguidor de linha

Tendo acesso ao tabuleiro, foi possível iniciar os testes de movimentação do robô. OBJETIVOS Testar comportamento do robô submetido à vários algoritmos [OK] Pausa quando detecta intersecção (cor verde) [NOK] MELHORIA Alterada a posição do sensor de cor para melhor calibragem. REVISAR Verificar montagem da estrutura de locomoção. As rodas não estão bem alinhadas. Identificar range da cor verde para o sensor de cor.

05/09/2018 - Ajustes de montagem e implementação da classe Movimento

Foi remontada a estrutura de suporte dos sensores e motores, a fim de garantir melhor estabilidade. OBJETIVOS Verificar montagem da estrutura de locomoção [OK] Tomar decisão quando detecta intersecção (cor verde) [NOK] MELHORIA Alteração do posicionamento do sensor ultrassônico. Ajuste na base dos motores para maior estabilidade de movimentação. REVISAR Não entra no looping de seguidor de linha adequadamente. Aperfeiçoar algoritmo seguidor de linha.

10/09/2018 - Implementação da classe Movimento (modo manual) - GITHUB

Com a nova estrutura do robô definida, reduziu-se as dificuldades encontradas nos testes iniciais com os algoritmos PID seguidor de linha. A primeira versão da classe Movimento está disponível no repositório git: https://github.com/yanmartins/ProjetoIntegradorII OBJETIVOS Tomar decisão quando detecta intersecção (cor verde) [OK] Voltar para a posição anterior quando detecta um obstáculo [NOK] Obedecer os comandos direita(), esquerda(), frente(), re() [NOK] REVISAR Devemos reavaliar a forma que será dado o retorno à posição anterior. O algoritmo move o robô para a esquerda, porém não desempenha o mesmo papel para a direita.

11/09/2018 - Implementação das classes Movimento e Posicionamento - GITHUB

Robô já possui uma movimentação funcional pelo tabuleiro, se movendo para as 4 direções possíveis e retornando para a posição anterior assim que detecta um obstáculo. Essa nova versão está disponível no repositório git do projeto. OBJETIVOS Voltar para a posição anterior quando detecta um obstáculo [OK] Obedecer os comandos direita(), esquerda(), frente(), re() [OK] Criar função move() [OK] REVISAR Revisar algoritmo seguidor de linha, robô se perde em poucas ocasiões. Talvez seja necessário reimplementar a função re()

12/09/2018 - Implementação das classes Manual, Comunicação e Inicialização - GITHUB
O sistema do robô tem a base para realizar trocas de mensagens com o SS a partir da classe Comunicação (stub). Essa nova versão está disponível no repositório git do projeto. OBJETIVOS Criar classe Comunicação (stub) [OK] REVISAR Revisar funções booleanas na classe Movimento.

21/09/2018 - Implementação das classes Posicionamento e Autônomo - GITHUB
No momento em que o robô recebe uma direção, localiza para qual coordenada e sentido (norte, sul, leste e oeste) está indo. Houve alterações também na classe Movimento. Essa nova versão está disponível no repositório git do projeto. OBJETIVOS Terminar classe Posicionamento [OK]

5 Levantamento de Requisitos

Requisitos Funcionais e Não funcionais

5.1 Requisitos Funcionais RF01 O sistema deve permitir criação e gerência de cadastro de um robô. RF02 O sistema de deve manter um histórico das partidas realizadas. RF03 O sistema deve ser capaz de fazer a autenticação dos robôs cadastrados. RF04 Os robôs devem ser capazes de operar nos modos manual e autônomo. RF05 O sistema deve validar e contabilizar as caças já encontradas pelo robô. RF06 O sistema deve dar início a partida, sortear os locais das caças e informá-los aos robôs. RF07 O sistema deve prover uma interface de monitoramento para o robô em modo autônomo. RF08 O sistema deve prover uma interface de controle e monitoramento para o robôs em modo manual. RF09 O sistema deve permitir que, quando em modo autônomo, o robô execute os movimentos programados a partir do algoritmo implementado. RF010 O sistema deve permitir pausa e reset da partida. RF011 O sistema deve permitir que os resultados do jogo sejam vistos pelos espectadores em tempo real. RF012 O sistema não deve permitir que os robôs se choquem. RF013 O sistema deve declarar um vencedor assim que todas as caças forem encontradas. RF014 Os robôs devem ser capazes de informar suas coordenadas a cada movimento. 5.2 Requisitos Não Funcionais RNF01 A interface do sistema de comunicação com o usuário deve ser intuitiva. RNF02 O tabuleiro será composto por linhas pretas e todos com cor. RNF03 O tabuleiro terá as dimensões definidas (2m x 2m). RNF04 O tabuleiro será composto por 100 quadrados de dimensões: 20cm x 20cm. RNF05 O tabuleiro será limitado por uma borda vermelha. RNF06 O placar mostrado aos usuários deve ser de fácil identificação. RNF07 O robô deve ter uma cor para identificação. RNF08 Os robôs devem ser posicionados nos dois extremos do tabuleiro no início da partida.

6 Sistema do Robô

Os casos de uso foram modelados de acordo com essa página, que é baseada no livro Princípios de Análise e projetos de sistemas com UML do Eduardo Bezerra.

Modelagem
Diagrama de classe

Atores dos casos de uso

Sensor ultrassônico Identificador: SU Descrição: Responsável por detectar obstáculos que possam interferir na trajetória do robô. Sensor de cor Identificador: SC Descrição: Responsável por detectar variações de cor no tabuleiro. Sendo usado para seguir as linhas pretas e identificar regiões de caça (intersecções). Sistema Supervisório Identificador: SS Descrição: Responsável por exibir a interface de controle, e por intermediar a comunicação entre SR e SA.

Descrição dos casos de uso

Caso de uso: Tratar obstáculos Ator Primário: Sensor ultrassônico Identificador: CSR 01 Sumário: Evitar colisões com outros robôs analisando obstáculos. Pré condições: Obstáculo estar no campo de visão do sensor ultrassônico Fluxo Principal: Sensor ultrassônico detecta um obstáculo. Sensor ultrassônico solicita ao SR o travamento dos motores. Pós-condições: SS envia a ordem para o robô se deslocar até a coordenada anterior a detecção do obstáculo. Caso de uso: Encontrar intersecção Ator Primário: Sensor de cor Identificador: CSR 02 Sumário: Detecta uma outra cor que não seja preto, branco ou vermelho e define como zona de intersecção. Pré condições: Robô deve estar se movimentando pelo tabuleiro. Fluxo Principal: Sensor de cor detecta variação de cor. Sensor de cor informa ao SS que encontrou uma zona de intersecção. Pós-condições: SS analisa e define qual será a próxima ação que o robô deve tomar. Caso de uso: Informar ID Ator Primário: SS Identificador: CSR 03 Sumário: O SS solicita o identificador do robô. Pré condições: SS estar conectado ao robô. Fluxo Principal: SS solicita o endereço MAC Bluetooth do robô. e depois??? Pós-condições: O SS envia ao SA o ID do robô. Caso de uso: Mover Ator Primário: SS Identificador: CSR 04 Sumário: Recebe as ordens de deslocamento do SS. Pré condições: SS estar conectado ao robô. Fluxo Principal: SS envia os comandos “seguir em frente”, “virar para a direita” e “virar para a esquerda” Pós-condições: O robô irá executar o comando solicitado. Caso de uso: Modo de jogo Ator Primário: SS Identificador: CSR 05 Sumário: SS informa ao robô se está operando em modo manual ou em modo autônomo. Pré condições: SS estar conectado ao robô. Fluxo Principal: SS envia ao robô os comandos “modo manual” e “modo autônomo” Pós-condições: Robô entrará no modo solicitado e aguardará instruções do SS

Diagrama de casos de uso
Casos de uso do SR

Diagrama de classe
Diagrama de classe

Diagrama de classe - IMPLEMENTADO
Diagrama de classe - IMPLEMENTADO 05/11

Diagramas de sequência
Inicialização Diagrama de sequência - Inicialização Autônomo Diagrama de sequência - Autônomo

Tabelas de mapeamento
Tabelas de mapeamento

7 Sistema Supervisório

Atores dos casos de uso

Sistema do Robô Identificador: SR Descrição: Responsável por executar os comandos do SS, e por possuir a lógica de movimentos para encontrar as caças no modo autônomo, das quais devem ser informadas ao SS. Sistema da Auditoria Identificador: SA Descrição: Responsável pelo controle das partidas, histórico, cadastro de robôs e captura das caças. Usuário Identificador: US Descrição: Responsável por controlar o robô no modo manual.

Descrição dos casos de uso

Caso de uso: Modo de jogo Ator Primário: SA Identificador: CSS 01 Sumário: SA informa ao SS se o jogo operará em modo manual ou autônomo. Pré condições: SA estar conectado ao SS Fluxo Principal: SA envia para o SS o modo escolhido. Pós-condições: SS enviará o modo escolhido para o SR e ele executará o algoritmo no modo recebido. Caso de uso: Verifica robôs disponíveis Ator Primário: SA Identificador: CSS 02 Sumário: Antes da partida começar, o SA verifica se todos os robôs estão disponíveis. Pré condições: SA estar conectado ao SS Fluxo Principal: O SA pergunta para o SS se os robôs estão aptos para iniciar a partida. Pós-condições: SS enviará para o SA quais robôs estão disponíveis. Caso de uso: Disponibilidade Ator Primário: SR Identificador: CSS 03 Sumário: SR informa ao SS se está apto a começar a partida. Pré condições: SA estar conectado ao SS Fluxo Principal: O SR verifica se tem todos os requisitos para iniciar a partida. Se ele possuir todos os requisitos, manda para o SS se está ou não disponível. Pós-condições: SS enviará para o SA que o robô está disponível Caso de uso: Configuração da partida Ator Primário: SA Identificador: CSS 04 Sumário: SA enviará para o SS, que por sua vez, enviará aos robôs que estão disponíveis, as configurações necessárias para o início da partida. Pré condições: SA estar conectado ao SS Fluxo Principal: SS envia para o SA os endereços MAC de cada robô. O SA envia para o SS a cor do robô, escolhida a partir do endereço MAC. O SA sorteia e envia para o SS em qual coordenada cada robô vai estar (0, 0) ou (20, 20). O SA envia a lista inicial com as coordenadas sorteadas das caças. Pós-condições: SR receberá as configurações e ficará aguardando o comando para iniciar a partida. Caso de uso: Estado da partida Ator Primário: SA Identificador: CSS 05 Sumário: O SA enviará para o SS comandos durante a partida. Pré condições: SA estar conectado ao SS Fluxo Principal: O SA envia comandos para o SS como: “pausa”, “continua” e “fim de jogo”. Pós-condições: Quando o SR receber algum comando, o executará, alterando assim, o estado da partida. Caso de uso: Atualiza posições Ator Primário: SR Identificador: CSS 06 Sumário: O SR estará sempre informando suas coordenadas ao SS. Pré condições: SA estar conectado ao SS Fluxo Principal: SR informa ao SS sua posição atual. SR informa ao SS sua próxima posição. O SA informa ao SS, que por sua vez, informa ao SR a próxima posição do robô adversário. Pós-condições: SR executa estratégia de acordo com a posição do adversário. SA envia a próxima posição do robô para o adversário, quando solicitado. Caso de uso: Atualiza posição do adversário Ator Primário: SA Identificador: CSS 07 Sumário: O SA envia para o SS a próxima posição do adversário. Pré condições: SA estar conectado ao SS Fluxo Principal: O SA recebe a posição atual e a próxima posição do robô. O SA envia como resposta ao SS, a próxima posição do adversário. Pós-condições: O SA atualiza a posição do SR, para quando solicitado, enviá-la ao adversário. Caso de uso: Validar caças Ator Primário: SR Identificador: CSS 08 Sumário: O SR envia ao SS a coordenada em que está e pergunta se há uma caça. Pré condições: SA estar conectado ao SS Fluxo Principal: O SA recebe o pedido de validação da caça. O SA envia ao SS se aquela caça foi ou não validada. Pós-condições: O SR recebe a lista de caças atualizada, e atualiza sua estratégia. Caso de uso: Caças ativas Ator Primário: SA Identificador: CSS 09 Sumário: O SA atualiza sua lista de caças constantemente. Pré condições: SA estar conectado ao SS Fluxo Principal: O SA recebe do SS a solicitação para validar uma caça. O SA envia para o SS que a caça foi validada. O SA atualiza a sua lista de caças retirando a caça validada. Pós-condições: SR recebe a lista de caças atualizada, e atualiza sua estratégia. Caso de uso: Interface Manual Ator Primário: US Identificador: CSS 10 Sumário: Usuário envia comandos para o SS. Pré condições: SA estar conectado ao SS Fluxo Principal: Interface gráfica do SS exibe uma tela ao usuário O usuário entre com os comandos necessários para a movimentação do robô Pós-condições: SR executa os comandos que o usuário solicitou.

Diagrama de casos de uso
Casos de uso

Diagrama de sequência
Diagrama de sequência

Tabela de mapeamento
Bloco 1: Inicialização do robô. Bloco 2: Atualização a lista de estratégia no modo Autônomo. Bloco 3: Atualiza a próxima posição do robô. Bloco 4: Verifica a existência de uma caça. Tabela de mapeamento

Diagrama de Implementação
A tecnologia utilizada para efetivar a comunicação entre o SS e o SR foi o Pyro4. Essa troca de mensagens irá ocorrer pela rede, sendo utilizado TCP/IP como meio. Diagrama de Implementação

8 Sistema de Auditoria

Diagrama de classe
Diagrama de classe

Diagrama de sequência
Diagrama de sequência