Segue Linha com Controle Proporcional

Agora que aprendemos o conceito de controle proporcional, vamos modificar o código do nosso seguidor de linha para que ele controle o ângulo do robô de acordo com a posição do centro de massa do segmendo de linha detectado.

Dessa forma o robô terá um comportamento mais suave e preciso ao seguir a linha.

Material Necessário

Primeiramente, vamos começar do seu código do seguir de linha ou você pode baixar o gabarito ao lado ←.

Conceito

Relembrando o conceito de controle proporcional, temos um sistema de controle que ajusta a saída proporcionalmente ao erro. No caso do seguidor de linha, o erro é a diferença entre a posição do centro de massa do segmento de linha detectado e o centro da imagem.

rot = K_p * erro

Onde a variável rot é a velocidade angular do robô, K_p é a constante proporcional e erro é a diferença entre a posição do centro de massa do segmento de linha detectado e o centro da imagem.

Prática

Com isso em mente, faça as seguintes modificações no código do seguidor de linha:

1. Adicione uma variável self.kp no método __init__ para armazenar a constante proporcional - lembre-se de inicializá-la com um valor adequado (considere a largura da imagem e as limitações do robô) e remova o estado centraliza.

2. No estado segue, se self.cx == np.inf, o robô deve apenas girar para encontrar a linha.

3. No estado segue, defina uma velocidade linear constante e calcule o erro como a diferença entre a posição do centro de massa do segmento de linha detectado e o centro da imagem, por fim, utilize a fórmula do controle proporcional para calcular a velocidade angular do robô.

4. Agora teste o robô e ajuste o valor de self.kp para que o robô siga a linha de forma suave e precisa.

5. DESAFIO: Ajuste os valores de self.kp e o delay da chamada da função self.control para que o robô siga a linha o mais rápido possível sem perder a precisão.

6. Adicione um estado stop que pare o robô. Modifique o callback da câmera para não rodar quando o estado for stop.