Grupo2-PJI2-2018-1

Equipe

Luísa Machado
Marina Souza
Natália Miranda

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Cronograma de Atividades

Atividades	26/02 - 03/03	03/03 - 10/03	10/03- 17/03	17/03 - 24/03	24/03 - 31/03	31/03 - 07/04	10/04 - 17/04	17/04 - 24/04	24/04 - 01/05 - 08/05
Estrutura do EV3	OK
SD Card com sistema operacional embarcado	OK
Acesso via WiFI	OK
Execução de programas na linguagem Python	OK
Teste de sensores e motor		parcial
Estudo do artigo do Borenstein e pesquisas sobre métodos de localização		OK
Definir método para localização		OK
Definir regras do jogo		OK
Entrega do sumário executivo			OK
Casos de uso e requisitos			parcial

Estrutura do EV3

A equipe optou por utilizar um modelo adaptado do Gyro Boy LEGO® MINDSTORMS® Education EV3.
As interfaces de entrada e saída utilizadas no controle do robô seguem a nomenclatura tabela:

Interfaces
Input		Output
1	Sensor de Cor	A	Motor Direita
2	Sensor de Toque	B
3	Sensor Ultrassônico	C
4	Sensor de Giro	D	Motor Esquerda

EV3 montado pela Equipe

Acesso via WiFI

Para acessar o robô via rede Wi-Fi utilizamos um dispositivo Wi-Fi (TP-Link N500) conectado à porta USB do EV3 e acessamos as configurações de rede na tela do EV3 para obter o endereço IP.
A partir de um computador conectado na mesma rede local que o robô, configuramos o software Moba para gerar uma interface gráfica de programação e permitir o envio de arquivos via SSH ao software do EV3.
O tutorial completo pode acessado neste link.

Execução de programas na linguagem Python

O primeiro código em Python enviado ao EV3 foi um teste no sensor de toque. O objetivo do programa é acionar o led verde do EV3 quando o sensor de toque for pressionado.

Teste do Sensor de Toque

Teste de sensores e motor

Teste dos Motores

Teste do Sensor de Cor

Teste do Sensor de Giro

Teste do Sensor de Ultrassônico

Estudo do artigo do Borenstein e pesquisas sobre métodos de localização

Review Técnicas de Indoor Positioning

Implementação e Teste de Soluções de Navegação de Robôs Móveis com Base no Sistema NXT/EV3 da LEGO®

Mobile Robot Positioning & Sensors and Techniques

Sumário Executivo

Arquivo:SumarioExecutivo.pdf

Levantamento de Requisitos

Requisitos Funcionais

RF01 O robô entra em funcionamento a partir de instruções originadas no sistema de auditoria.
RF02 O robô inicia em uma posição aleatória.
RF03 O robô deve descobrir sua localização no tabuleiro.
RF04 O robô deve encontrar alvos aleatoriamente escolhidos pelo sistema.
RF05 O robô deve informar ao sistema supervisor quando um alvo for encontrado.
RF06 O robô deve funcionar de modo autônomo ou manual.
RF07 O robô em modo autônomo deve ser capaz de tomar decisões quanto ao seu deslocamento evitando chocar-se com outro robô.
RF08 O sistema de auditoria notifica o sistema supervisor sobre o início e o término de uma partida e quando um alvo for alcançado por um adversário.
RF09 O sistema de auditoria deve gerenciar os dados da partida e ser capaz de apresentar esses dados ao público em tempo real.
RF10 O sistema de auditoria deve gerar randomicamente a quantidade de alvos escolhido pelo juiz.
RF11 O sistema de auditoria deve permitir a pausa, reinício ou término de uma partida.
RF12 O sistema de auditoria deve permitir que se escolha o modo de funcionamento manual ou autônomo para o robô.
RF13 O sistema supervisor deve repassar ao robô as informações sobre a partida recebidas do sistema de auditoria.

Requisitos Não Funcionais

RNF01 O sistema de auditoria deve ser compartilhado entre os robôs.
RNF02 O sistema de auditoria deve conter um banco de dados com as informações sobre os alvos e um placar para consulta dos robôs.
RNF03 O tabuleiro deve ter dimensões de 2 metros por 2 metros.
RNF04 O tabuleiro deve ser formado por 100 blocos com dimensões de 0,2 metros por 0,2 metros.
RNF05 O tabuleiro deve ter 6 cores (vermelho, azul, amarelo, verde, branco e marrom).
RNF06 Ao redor do tabuleiro deve ter um contorno preto de 0,15 metros.
RNF07 Cada robô deve ter uma cor para identificação.

Restrições

As limitações encontradas pela equipe para o desenvolvimento do projeto envolvem:

1. A quantidade de sensores disponíveis para integrar ao robô.
2. Atraso no processamento de programas grandes ou travamento da plataforma do EV3.
3. Limitação de horas livres semanalmente que a equipe pode se dedicar ao desenvolvimento do projeto.

Casos de uso

Atores

Casos de Uso do Sistema de Auditoria:

1. Juiz
2. Sistema Supervisor
3. Câmera

Casos de Uso do Sistema Supervisor:

1. Jogador (modo manual)
2. Sistema do Robô
3. Sistema de Auditoria

Casos de Uso do Sistema do Robô:

1. Sistema Supervisor
2. Sensor Ultrassônico

Diagramas de Casos de Uso

Casos de Uso do Sistema do Robô

Receber Modo de Operação (CSU-SR01)

Sumário: O Sistema Supervisor informa modo de operação.
Ator Primário: Sistema Supervisor.
Fluxo Principal:

1. O Sistema Supervisor informa ao sistema qual modo de operação.
2. O sistema habilita o modo de operação selecionado, modo autônomo ou modo manual.

Regras de Negócio: RN08.

Jogar Manual (CSU-SR02)

Sumário: O Sistema do Robô joga em modo manual.
Ator Primário: Sistema Supervisor.
Ator Secundário: Sensor Ultrassônico.
Precondições: Receber a operação modo manual do Sistema Supervisor.
Fluxo Principal:

1. O Sistema Supervisor habilita o Sistema do Robô para jogar em modo manual.
2. Ao detectar algum obstáculo o Sensor Ultrassônico dispara uma exceção no Sistema do Robô executando uma função de desvio de rota.

Jogar Automático (CSU-SR03)

Sumário: O Sistema do Robô joga em modo automático.
Ator Primário: Sistema Supervisor.
Precondições: Receber a operação modo automático do Sistema Supervisor.
Fluxo Principal:

1. O Sistema Supervisor informa ao Sistema do Robô o modo de operação automático;
2. O Sistema do Robô joga em modo automático.

Detectar Robô (CSU-SR04)

Sumário: O Sensor Ultrassônico detecta a presença de outro robô.
Ator Primário: Sensor Ultrassônico.
Fluxo Principal:

1. O Sensor Ultrassônico verifica com frequência a presença de outro robô ao redor do perímetro;
2. O sensor pode ser utilizado pelo modo automático ou pelo modo manual;

Relatar Alvo Encontrado (CSU-SR05)

Sumário: O sistema informa o Sistema Supervisor o encontro de alvos.
Ator Primário: Sistema Supervisor.
Precondições: O Sistema Supervisor está identificado pelo sistema, o sistema deve estar em modo automático.
Fluxo Principal:

1. O Sistema do Robô localiza um alvo no tabuleiro.
2. O sistema informa o Sistema Supervisor sobre os alvos localizados.

Regras de Negócio: RN03.

Receber Localização dos Alvos (CSU-SR06)

Sumário: O Sistema Supervisor informa a localização dos alvos.
Ator Primário: Sistema Supervisor.
Precondições: O Sistema Supervisor está identificado pelo sistema.
Fluxo Principal:

1. O Sistema Supervisor informa ao sistema a localização dos alvos.
2. O Sistema do Robô usa a informação sobre a localização dos alvos para decidir sobre qual o próximo movimento a ser feito.

Casos de Uso do Sistema Supervisor

Jogar Manual (CSU-SS01)

Sumário: O Sistema Supervisor foi habilitado para operar manualmente.
Ator Primário: Sistema do Robô.
Atores Secundários: Sistema de Auditoria e Jogador
Fluxo Principal:

1. O Sistema Supervisor habilita o Sistema do Robô para jogar em modo manual.
2. O Sistema Supervisor disponibilizada ao jogador o acesso a interface de comandos do robô.
3. O jogador opera em modo manual, determinando a direção de locomoção do robô.

Gerenciar Jogo Automático (CSU-SS02)

Sumário: O Sistema Supervisor foi habilitado para operar de forma autônoma.
Ator Primário: Sistema de Auditoria.
Ator Secundário: Sistema do Robô.
Precondições: O jogador deve optar pela opção autônoma.
Fluxo Principal:

1. O Sistema de Auditoria define o modo autônomo no Sistema Supervisor.
2. O modo de operação será autônomo.

Relatar Alvo Encontrado (CSU-SS03)

Sumário: O Sistema Supervisor informa ao Sistema de Auditoria que um alvo foi encontrado.
Ator Primário: Sistema do Robô.
Ator Secundário: Sistema de Auditoria.
Precondições: O Sistema do Robô encontrou um alvo.
Fluxo Principal:

1. O Sistema do Robô informa ao Sistema Supervisor que encontrou um alvo.
2. O Sistema de Supervisor relata ao Sistema de Auditoria para conferência.

Regras de Negócio: RN03.

Validar Robô (CSU-SS04)

Sumário: Verificar se o Robô está cadastrado no Sistema de Auditoria.
Ator Primário: Robô.
Ator Secundário: Sistema de Auditoria.
Fluxo Principal:

1. O Sistema Supervisor consulta o Sistema de Auditoria para verificar se o robô está ou não está cadastrado.

Regras de Negócio: RN07.

Casos de Uso do Sistema de Auditoria

Configurar Partida (CSU-SA01)

Sumário: Juiz utiliza o Sistema de Auditoria para configurar os dados para a partida.
Ator Primário: Juiz.
Fluxo Principal:

1. O Juiz adiciona os dados dos jogadores cadastrados.
2. O sistema apresenta frequentemente as posições dos alvos no tabuleiro.

Verificar Histórico (CSU-SA02)

Sumário: O Juiz verifica o histórico das partidas.
Ator Primário: Juiz.
Ator Secundário: Sistema Supervisor.
Fluxo Principal:

1. O Juiz solicita ao Sistema de Auditoria o histórico das partidas.
2. O Juiz envia o histórico ao Sistema Supervisor.

Fluxo Alternativo:

1. Se o sistema não possuir o registro de partidas anteriores, ou seja, se não tiver ocorrido partidas anteriormente, o mesmo informa ao Juiz a não ocorrência de partidas.

Regras de Negócio: RN01.

Cadastrar Robôs (CSU-SA03)

Sumário: O Juiz realiza o cadastro dos jogadores e robôs para a partida.
Ator Primário: Juiz.
Ator Secundário: Sistema Supervisor.
Fluxo Principal:

1. Os robôs que participaram da partida, são cadastrados pelo Juiz através do Sistema de Auditoria.
2. São realizados dois cadastros por partida.
3. O cadastro consiste no nome do robô.
4. Os cadastros são enviados para os Sistemas Supervisor de cada jogador.

Fluxo Alternativo:

1. Caso o robô já esteja cadastrado, o sistema informará ao Juiz.

Fluxo de Exceção:

1. Se o nome do robô já estiver cadastrado na partida, o sistema informará ao Juiz. Este deve escolher outro nome.

Regras de Negócio: RN01, RN07.

Iniciar Partida (CSU-SA04)

Sumário: O Juiz inicia a partida através do Sistema de Auditoria.
Ator Primário: Juiz.
Ator Secundário: Sistema Supervisor.
Precondições: O Juiz está identificado pelo Sistema de Auditoria.
Fluxo Principal:

1. O Juiz solicita ao sistema a geração randômica das posições dos alvos por jogador.
2. As posições dos alvos de cada jogador são enviadas para o Sistema Supervisor de cada jogador.
3. A partir das posições enviadas e dos cadastros realizados o Juiz envia ao Sistema de Auditoria a requisição do início da partida.
4. O Sistema de Auditoria apresenta ao Juiz o tabuleiro com os alvos posicionados e a contagem do tempo de início da partida.

Regras de Negócio: RN01, RN05.

Pausar Partida (CSU-SA05)

Sumário: O Juiz usa o Sistema de Auditoria para pausar a partida.
Ator Primário: Juiz.
Ator Secundário: Sistema Supervisor.
Fluxo Principal:

1. O Sistema de Auditoria apresenta o encontro de todos os alvos para o Juiz, este envia ao Sistema de Auditoria a requisição de término da partida.
2. O Juiz, quando necessário, requisita uma pausa na partida ao Sistema de Auditoria.

Regras de Negócio: RN01.

Validar Alvo (CSU-SA06)

Sumário: A Câmera valida o encontro do alvo usando o Sistema de Auditoria.
Ator Primário: Câmera.
Ator Secundário: Juiz.
Fluxo Principal:

1. A Câmera visualiza o tabuleiro e os jogadores.
2. Ao ocorrer o encontro do jogador com o alvo a Câmera envia uma mensagem ao Sistema de Auditoria validando o encontro do alvo.

Regras de Negócio

Nome	Descrição
Acesso ao Sistema (RN01)	O Sistema Supervisor terá acesso constantemente ao Sistema de auditoria para verificar o mapeamento e as posições dos alvos no tabuleiro.
Tomada de Decisão (RN02)	Ao realizar a leitura da cor através do sensor de cor, o robô saberá seu posicionamento atual e por consequência tomará a decisão referente ao posicionamento seguinte.
Atualização do Placar (RN03)	Ao encontrar um alvo o Sistema do Robô enviará uma mensagem ao sistema, para atualização do placar.
Delimitação do Tabuleiro (RN04)	A faixa preta ao redor do tabuleiro indicará as limitações do mesmo.
Sorteio de Posições (RN05)	O Sistema de Auditoria gerará randomicamente as posições dos alvos.
Detecta Adversário (RN06)	Através do sensor ultrassônico o robô detecta outro robô e altera seu caminho.
Quantidade de Jogadores (RN07)	São cadastrados dois jogadores por partida.
Modo de Operação (RN08)	O Sistema Supervisor habilita o modo de operação selecionado, modo autônomo ou modo manual.