Ação de Andar

Neste handout vamos criar nossa primeira ação: A ação de andar uma distância d.

Como estudamos em Explorando Tópicos e Mensagens, a velocidade linear do robo pode ser controlada publicando uma mensagem do tipo Twist em cmd_vel. Porém, muitas vezes queremos percorrer uma distância conhecida, mas como fazer isso apenas com a velocidade?

Em robotica uma estratégia comum é o método de Dead Reckoning que consiste em deslocar-se com velocidade constante por um tempo fixo, sem receber feedback de quanto, realmente, se deslocou.

Dentro do pacote robcomp_util/robcomp_util, baseando-se no codigo Nó Base de Ação, crie um arquivo denominado andar.py e uma classe chamada Andar e siga os seguintes passos:

1. Mude o nome da classe para Andar e o nome do nó para andar_node.
2. Mude também a chamada da classe na função main() para Andar().
3. Mude o nome do estado de acao para andar.
4. import Time de rclpy.time: from rclpy.time import Time
5. No construtor __init__(), adicione e a variável self.velocidade com o valor de 0.2 m/s.
6. Na função reset(),
   • Modifique a definição da função reset() para receber um parâmetro distancia que define a distância a ser percorrida.
   • Calcule o tempo necessário, self.threshold para percorrer a distância com uma velocidade constante.
   • mude o estado do robô para andar.
   • Inicie a variável self.tempo_inicial como o seguinte:

         self.tempo_inicial = self.get_clock().now() # rclpy.time.Time
     

   • OBS: rclpy.time.Time.now() retorna o tempo atual do relógio do nó -- diferente de .to_msg() que é usado para converter para "mensagem de tempo". Na APS 2, você poderia ter convertido o tempo do formato "menssagem", builtin_interfaces.msg.Time, para o tipo rclpy.time.Time, que possui operações de subtração, usando from_msg(), mas aqui, como estamos usando o tempo apenas para calcular o tempo decorrido dentro do mesmo nó, podemos usar diretamente o tipo rclpy.time.Time que é mais simples de manipular.
7. Na função andar (antiga função acao),
   • Adicione a velocidade linear do robô no pacote da mensagem twist da seguinte forma self.twist.linear.x = self.velocidade.
   • Calcule o tempo decorrido self.dt entre o tempo atual e o tempo inicial, e imprima esse valor.
   • Se o tempo decorrido for maior ou igual a self.threshold segundos, pare o robô, zere a velocidade na mensagem self.twist.linear.x = 0.0, e mude o estado do robô para stop.

A ideia do método Dead Reckoning é que você se desloca em velocidade constante por um tempo fixo, dessa forma, voce se deslocou uma distancia d = v * t, onde v é a velocidade e t é o tempo. Com isso em mente,

1. Adicione o nó no arquivo setup.py e então compile o pacote.
2. Teste esta ação, executando o nó no simuldor e verificando se o robô se move a distância correta.

Cliente de Ação

Agora que temos a ação de andar, baseando-se no código do Nó Base de Controle, crie um arquivo denominado controle_andar.py e uma classe chamada ControleAndar que utilize a ação de andar, leia atentamente o código e o comentários para entender como o nó de controle interage com o nó de ação.