Projeto-1 de Robótica Computacional

Instruções gerais

• O projeto deve ser realizada em duplas.
• Contribuir com outras duplas é aceitável, mas não serão aceitas copias de código entre duplas.
• Qualquer suspeita de plágio será investigada e, se confirmada, resultará em nota zero para ambas as duplas envolvidas.

Aviso 1: Sempre desenvolvam nos arquivos .py dos respectivos exercícios.

Aviso 2: Lembre-se de dar commit e push no seu repositório até o horário limite de entrega.

Aviso 3: Preencha o nome completo dos integrantes da sua dupla no arquivo README.md do seu repositório.

Aviso 4: Além de seu repositório, para todas as questões você deve gravar um vídeo do seu robô executando a tarefa. O vídeo deve ser feito gravando a tela do linux, tutorial, e deve ser postado no Youtube.

No arquivo README.md do seu repositório existe o campo Link do Vídeo onde você deve colocar o link do video no youtube. Certifique-se de que o vídeo está público e que o link está correto. NUNCA de commit no vídeo, somente adicione o link.

Aviso 5: Para este projeto, você vai utilizar o robô simulado.

Configuração do Pacote (ROS 2)

• Preparação Inicial: Primeiro, aceite o convite do GitHub Classroom e clone o repositório dentro da pasta colcon_ws/src/ no seu SSD.
• Criação do Pacote ROS 2: Dentro do diretório do seu repositório, crie um novo pacote nomeado projeto_1.
  • Dica: Para utilizar os modulos desenvolvidos no módulo 3, inclua o pacote robcomp_util como dependência do seu pacote, e então, importe como nos exemplos do módulo 3.

IMPORTANTE

Atualize o pacote do robcomp_interfaces que existe em seu SSD com os comandos abaixo:

cd ~/colcon_ws/src/my_simulation/
git stash
git pull
cb

Exercício 0 - Organização & Qualidade

Este exercício está avaliando a organização e qualidade dos vídeos dos exercícios da APS e do arquivo README.md.

Critérios de Avaliação:

• O pacote foi corretamente configurado.
• As dependências do pacote estão corretas.
• A configuração dos nós foi realizada corretamente.
• Os diretórios e arquivos estão organizados de forma adequada.
• Vídeo: Utilize o comando ros2 run para executar o nó, mostre o comando sendo executado no terminal.
• Vídeo: O vídeo foi gravado na horizontal.
• Vídeo: O vídeo foi gravado em um ambiente bem iluminado.
• Vídeo: O audio está claro e sem ruídos, se desejar, remova o audio e adicione uma música de fundo.
• Vídeo: Na descrição do vídeo no Youtube, está descrito o que o robô está fazendo.
• Vídeo: Pelo vídeo, é possível entender o que o robô está fazendo.
• README.md: O link do vídeo está correto e foi adicionado no campo específico.
• README.md: O arquivo README.md tem o nome completo e o email de todos os integrantes do grupo.

Objetivo

Neste primeiro projeto vamos trabalhar com exploração e navegação do robô simulado. Seu objetivo é resolver o exercício 1 da AI-24b, mas utilizando o GOTO para navegar entre as paredes.

Utilize o comando abaixo para iniciar o simulador no mapa do projeto: ros2 launch my_gazebo tres_paredes.launch.py

Parte 1 - Explorar Labirinto (3 pontos)

Utilizando o pacote Cartographer e o pacote Navigation, explore o mapa do projeto enquanto controla o robô simulado manualmente, explorando cada canto do mapa e então salve o mapa.

Utilizando o pacote Cartographer e o pacote Navigation, explore o mapa do projeto enquanto controla o robô simulado manualmente, explorando cada canto do mapa. Por fim, salve o mapa do labirinto e adicione o arquivo map.pgm e map.yaml no seu repositório.

Vídeo

Grave um vídeo do robô explorando o labirinto do laboratório e adicione o link no arquivo README.md do seu repositório. No vídeo, mostre a tela do computador com o Rviz e então, mostre o robô explorando o labirinto.

Parte 2 - Labirinto-GoTo (7 pontos)

Baseando-se no código base_control.py do módulo 3, crie um arquivo chamado teseu.py, como uma classe Teseu e com um nó denominado teseu_node, este nó deve conversar com o Handler e seguir o caminho das paredes a partir de uma sequência de pontos, obtidas do mapa do labirinto. O nó deve:

• Utilize o script visualizar_mapa.py para obter a sequência de pontos do labirinto (Cap. 8)

  • Depois, anote as coordenadas de cada trajeto que o robô deveria fazer e armazene em um dicionário, onde a chave é o nome do trajeto (cima ou baixo) e o valor é uma lista de coordenadas. Lembrando que a força desconhecida está sempre na mesma posição, entre as duas paredes mais distantes de onde o robô começa.

• Use seu código do goto.py.

• Modifique, de alguma forma, a ação GoTo para fazer o robô se movimentar entre uma lista de pontos.

• Modifique o goto.py para herdar do AMCL no lugar do Odom

  • Baixe o código do AMCL no capítulo 8 da unidade 3, ou pelo link

• Rode o pacote Navigator com o mapa que gravou no ex. anterior para iniciar o mapa.

• Seguir as intruções do Handler e caminhar pelas paredes à partir de uma sequência de pontos, obtidas do mapa do labirinto.

• Como no exercício, deve retornar ao encontrar a força desconhecida e retornar ao ponto inicial.

• Ao chegar no ponto inical, o robô deve entrar em um estado stop e parar.

ros2 launch turtlebot3_navigation2 navigation2.launch.py use_sim_time:=True map:=$HOME/map.yaml

Critérios de Avaliação:

1. Execute o pacote Navigation para navegar no labirinto.
2. Execute o nó teseu_node para fazer o robô escapar do labirinto.
3. Não utiliza nenhuma função de sleep para controlar o tempo de execução.
4. Todas as exigências e rúbricas do exercício 1 foram atendidas.
5. Vídeo: Mostra o robô executando o comportamento e escapando do labirinto.
6. Vídeo: Link do vídeo do robô em ação no Youtube.

Parte 3 - Extra Labirinto-GoTo-Robo-Real (+2 pontos)

Repita o código a parte 2, mas agora utilizando o robô real. O robô deve ser capaz de escapar do labirinto e retornar ao ponto inicial. Não precisa se comunicar com o Handler, seguindo apenas os pontos obtidos do mapa. Mude o nome do arquivo para teseu_real.py e o nó para teseu_real_node.

A entrega deve ser feita em um vídeo, do robô real escapando do labirinto e seu repositório deve conter o mapa do labirinto.