TrabPrat SSC0712 2015(fosorio)

SSC0712 - Robôs Móveis Autônomos (2015)

Prof. Fernando Osório
Semestre: 2015/1

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Trabalhos:
CP - Check-Point (Trab. 01)
TF - Trabalho Final (Trab. 02)

Trabalho CP

Definições: 
 - Trabalho Individual 
 - Implementação usando o V-REP (Ver MAPA do Ambiente de Testes disponibilizado abaixo)
 - Data prevista de Entrega: 27.04.2015 (envio por e-mail)

Descrição:
 
 O trabalho CP de programação de robô móvel consiste em levar, autonomamente, o robô Pioneer 
 até a parte externa na casa, onde o Bill está sentado e esperando a sua chegada.

 Na parte externa da casa Bill fez um caminho de barras de metal onde o robô deve seguir estas até seu encontro. 
 Lembrando de que as barras são soltas, então se deve o cuidar para deixar o robô centralizado, evitando assim, 
 que suas rodas desloquem as barras o caminho a sua frente. No trabalho do CP você pode adotar uma estratégia
 mais simples considerando as coordenadas do Bill (x=-11.52; y=-3.78). Existe ainda uma caixa obstruindo o caminho, 
 essa caixa precisa ser contornada utilizando os sensores do robô.

 O robô não conhece o mapa interno da casa, por isso, Bill usou seu GPS para pegar a posição exata de 
 onde fica a porta da casa: X=6.975; y=-2.55 (início do caminho metálico, saída do ambiente indoor). 
 Além disto cada etapa do caminho metálico no mundo foi anotada com suas coordenadas GPS. As coordenadas 
 são disponibilizada no arquivo caminho-externo.txt, onde, em cada linha são mostradas as coordenadas x,y 
 em metros do caminho, e contendo na primeira linha a coordenada do início do caminho externo e a última 
 indica a posição onde Bill quer que o robô chegue. O robô vem equipado com um GPS interno (com e sem adição 
 de um erro) para a sua localização no mundo.

 No trabalho, pode-se equipar o robô com quantas câmeras e sensores forem necessários e de qualquer tipo 
 disponível no V-rep, com o objetivo de detectar o caminho metálico e obstáculos. Note que no trabalho do CP 
 o objetivo é alcançar o Bill considerando um ambiente pré-definido e estático.

 Na avaliação final do semestre, o sistema robótico será avaliado por meio de um mundo com características 
 semelhantes ao atual (ambiente interno e externo), porém com algumas alterações no caminho metálico (novo conjunto 
 de coordenadas), novas posições da porta de saída e das salas, e da posição do Bill, demostrando assim 
 a generalização da solução para ambientes diversos. 

 IMPORTANTE: O programa deve gerar como saída um arquivo de LOG contendo a trajetória do robô. 
 Gravar em um arquivo em disco (log.txt) os pares de coordenadas X,Y (GPS, posição do Robô) das
 posições pelas quais passou o robô. O arquivo deve ter o formato: CoordenadaX <espaço em branco> CoordenadaY <nova linha>

Ambiente de Testes: DOWNLOAD AQUI
Enviar para fosorio gmail.com incluindo uma cópias cc: para work2uspyahoo.com

Trabalho TF (Final)

Definições:
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- Trabalho em Duplas;
- Implementação usando o V-REP (Ver exemplo de CENARIO do ambiente disponibilizado abaixo)
- Data prevista da entrega: até 22.06 (Envio por e-mail)
  O aluno que não entregar o trabalho estará em REC
  
Descrição:
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 O trabalho TF de programação de um robô móvel consiste em levar, autonomamente, o robô Pioneer 
 até a parte externa na casa, onde o Bill está sentado e esperando a sua chegada.
 
SENSORES DISPONÍVEIS: Poderão ser usados
 Localização
  - GPS com Erro
  - Bússola com precisão de 1 grau (0 a 360 graus de orientação)
 Detecção de Obstáculos (Livre)
  - Laser: URG ou SICK
  - Kinect, Câmera, Sonar ou outros

  ATUADORES DISPONÍVEIS: Poderão ser usados  
  - Robô Móvel Pioneer P3DX: Base do robô móvel a ser adotada
  - Pode usar: Pan-Tilt e outros atuadores que achar necessário
  
SISTEMA DE CONTROLE E NAVEGAÇÃO:

 O sistema deverá ser baseado no uso de um mapa topológico que será fornecido pelo professor. 
 O robô deverá ter a capacidade de desviar de obstáculos e ir até o ponto de destino, baseado
 no mapa toopológico e nas coordenadas (com erro) de GPS de sua posição e da posição do Bill.
 Portanto, a navegação do robô deve considerar:
 - Posição GPS do Robô (com erro)
 - Orientação  do Robô (bússola 0 a 360o)
 - Posição GPS do Bill (com ou sem erro)
 - Mapa topológico fornecido

DESCRIÇÃO DO MAPA TOPOLÓGICO:

 Serão fornecidos 2 arquivos textos: maptop.txt e missao.txt,
 segundo o formato descrito abaixo.

 Arquivo texto "maptop.txt" fornecido com o seguinte formato:
 NODO: Conexão1, Direção
 ...
 ou 
 NODO: Conexão1, Direção; Conexão2, Direção; ...
 ...

 Exemplo: 
 N1: N2,S        ou     N1 N2 S     ou    N1: N2,S
 N2: N3,S               N2 N3 S           N2: N3,S; N1,N; N4,L
 N2: N1,N               N2 N1 N           N3: ...
 N2: N4,L               N2 N4 L 
 ...                    ...

 Nota: N=Norte, S=Sul, L=Leste, O=Oeste
 O norte é no sentido que a coordenada Y decresce, e sul a coordenada Y cresce.
 O leste é no sentido que a coordenada X cresce, e oeste a coordenada X decresce.

 Arquivo texto "missao.txt" fornecido com o seguinte conteúdo:
 NODO_Inicial
 NODO_Final
 Posição_GPS_Final

 Exemplo: Nodo_Inicial, Nodo_Final e Coordenada (X Y) do Bill
 N1
 N10
 -11.52 -3.78

 Se o aluno quiser poderá editar a mão os arquivos "maptop.txt" e "missao.txt" para adaptar 
 seu formato e conteúdo, de modo a facilitar a execução por seu programa. Caso deseje gerar
 um caminho definido através de uma sequência de Nodos do mapa topológico (path.txt), o aluno
 também poderá fazê-lo, seja através de um programa (p.ex. usando o algoritmo A*), ou manualmente.
 NESTE CASO, deverá detalhar precisamente como deve ser criado e descrito este algoritmo, 
 para que seja possível ao professor gerar arquivos como este a partir de novos cenários.

 Na avaliação final do semestre, o sistema robótico será avaliado por meio de um mundo com características 
 semelhantes ao atual (ambiente interno e externo), porém com algumas alterações no caminho (novo conjunto 
 de coordenadas), novas posições da porta de saída e das salas, e da posição do Bill, demostrando assim 
 a generalização da solução para ambientes diversos. 

IMPORTANTE: O programa deve gerar um arquivo de saida denominado de "log.txt" e que registra
a trajetória do robô (coordenadas X e Y do GPS, mesmo com erro nas coordenadas), sendo 
2 valores numéricos (X e Y) escritos em cada linha do arquivo separados por um espaço 
em branco. 

Ambiente de Testes: DOWNLOAD AQUI
Enviar para fosorio gmail.com incluindo uma cópias cc: para work2uspyahoo.com

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Atualizado em Maio de 2015
F.Osório

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