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Robótica Computacional - Simulado AF 3

Atualização do Pacote (ROS 2)

Execute os comandos abaixo para atualizar os pacotes da ros2 obrigatórios para a prova:

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

Configuração do Pacote (ROS 2)

  • Preparação Inicial: O repositório é informado no Blackboard (veja Sobre as APS). Clone-o dentro da pasta colcon_ws/src/ no seu SSD.

  • Criação do Pacote ROS 2: Dentro do diretório do seu repositório, crie um novo pacote chamado simulado_3.

    • Dica: Para utilizar os módulos desenvolvidos no capitulo 3, inclua o pacote robcomp_util e o pacote robcomp_interfaces como dependência do seu pacote, e então, importe como nos exemplos do capitulo 3.

Exercício 0 - Organização & Qualidade

Este exercício avalia a organização e a qualidade dos vídeos dos exercícios e do arquivo README.md.

Critérios de Avaliação:

  • O pacote foi corretamente configurado.
  • As dependências do pacote estão corretas.
  • Os diretórios e arquivos estão organizados de forma adequada.
  • Todos os scripts estão na pasta simulado_3 dentro do pacote simulado_3.
  • A configuração dos nós foi realizada corretamente.
  • Os nós da ROS 2 foram executados utilizando o comando ros2 run.
  • Vídeo: A ação do robô é claramente compreensível pelo vídeo.
  • README.md: O link do vídeo foi adicionado corretamente no campo indicado.
  • README.md: O arquivo README.md contém o nome completo e o e-mail do estudante.

Exercício 1 - Segue Circulos

Baseando-se no código base_control.py do módulo 3, crie um arquivo chamado q1.py contendo uma classe denominada MudaPista. Esta classe deve implementar um nó chamado muda_pista_node, responsável por fazer com que o robô simulado entre na linha vermelha e mude de pista conforme comando de um Orquestrador, seguindo as pistas na ordem: vermelha, verde e azul.

pistas

Utilize o comando abaixo para iniciar o simulador no mapa da prova: 

ros2 launch my_gazebo pista_circulos.launch.py

O nó criado deve

  1. avisar que está pronto ao iniciar.
  2. aguardar o comando de mudar de pista do Orquestrador.
  3. Ao receber o comando para mudar de pista pela primeira vez, o robô deve entrar na linha vermelha no sentido informado.
  4. Ao receber o comando para mudar de pista, muda para a próxima pista na ordem (vermelha -> verde -> azul), sempre seguindo no sentido informado eternamente.
  5. O robô pode andar diretamente até a próxima pista, ignorando as outras pistas no caminho.
  6. Na pista azul, o robô deve ignorar comandos de mudança de pista e continuar seguindo a pista azul até completar uma volta completa, retornando diretamente para o ponto de início e enviar um comando de pronto novamente para o Orquestrador, repetindo o ciclo eternamente.

Comunicação com o Orquestrador

  • Publicar e assinar ao tópico /controle com o tipo robcomp_interfaces.msg.MudaPista.
  • Ao iniciar, publicar READY no campo status com horário atual e nome do aluno nos campos apropriados.
  • Ao receber o status MUDAR_HORARIO ou MUDAR_ANTIHORARIO, o robô deve mudar de pista conforme o sentido informado. como na imagens a seguir.
  • Ao completar a volta na pista azul e retornar ao ponto inicial, publicar READY no campo status novamente, repetindo o ciclo.

pistas

pistas

Requisitos

  1. Deve existir o arquivo chamado q1.py.
  2. O programa deve ser executado sem erros.
  3. A classe deve se chamar MudaPista.
  4. A implementação deve seguir a estrutura da classe MudaPista, conforme exemplo no base_control.py.
  5. A função control deve ser a única a publicar no tópico /cmd_vel.
  6. A função control deve ser idêntica à do arquivo base_control.py. Todas as decisões de controle devem ocorrer dentro dos nós, sem alterações na função control.
  7. Não utilizar loops infinitos ou sleep durante o controle do robô.

Rúbrica

  1. O programa deve respeitar as restrições definidas.
  2. [1] & o robô consegue enviar comandos para para o Orquestrador e consegue reconhecer os comandos de mudança de pista.
  3. [2] & o robô consegue entrar na pista vermelha, seguindo-a corretamente e mudar para a pista verde conforme o comando recebido.
  4. [3] & o robô consegue seguir o fluxo de mudança de pista corretamente, entrando na pista azul, dando a volta completa e retornando ao ponto inicial, reiniciando o ciclo, mas ignora o sentido informado.
  5. [4] & o robô consegue seguir o fluxo de mudança de pista corretamente, entrando na pista azul, dando a volta completa e retornando ao ponto inicial, reiniciando o ciclo,obedecendo o sentido informado.

Vídeo

Grave um vídeo mostrando que o robô é capaz de realizar o comportamento completo ou algum comportamento parcial. Publique os vídeos no YouTube e inclua apenas o link no arquivo README.md do seu repositório.

Exercício 2 - Posição Angular de Figuras

Baseando-se no código base_control.py do módulo 3, crie um arquivo chamado q2.py contendo uma classe denominada EstimaPosicao. Esta classe deve implementar um nó chamado estima_posicao_node, responsável por fazer com que o robô simulado execute uma volta completa em torno de seu eixo, reconheça a posição angular das figuras e armazene essas informações em um dicionário.

pistas

Utilize o comando abaixo para iniciar o simulador no mapa da prova:

ros2 launch my_gazebo roda.launch.py

O nó criado deve

  1. girar o robô em torno de seu eixo central até completar uma volta completa (360 graus).
  2. Durante a rotação, o nó deve coletar a posição angular (em graus, 0 a 360) de cada figura detectada, com a melhor precisão possível.
  3. O robô deve interromper a rotação, centralizar a figura no campo de visão, PARAR e coletar a posição angular, imprimir a figura e o valor angular em graus, e então continuar a rotação.
  4. Armazenar as posições angulares em um dicionário, onde as chaves são os nomes das figuras ("cat", "dog", "car", "bicycle", "person") e os valores são as posições angulares em graus.
  5. Após completar a volta, imprimir o dicionário com as posições angulares de cada figura.

Requisitos

  1. Deve existir o arquivo chamado q2.py.
  2. O programa deve ser executado sem erros.
  3. A classe deve se chamar EstimaPosicao.
  4. A implementação deve seguir a estrutura da classe EstimaPosicao, conforme exemplo no base_control.py.
  5. A função control deve ser a única a publicar no tópico /cmd_vel.
  6. A função control deve ser idêntica à do arquivo base_control.py. Todas as decisões de controle devem ocorrer dentro dos nós, sem alterações na função control.
  7. Não utilizar loops infinitos ou sleep durante o controle do robô.

Rúbrica

  1. O programa deve respeitar as restrições definidas.
  2. [1] & o robô consegue dar uma volta completo em torno de seu eixo e parar após completar a volta com precisão de 1 grau.
  3. [2] & o robô consegue detectar e reconhecer a posição angular das figuras, armazenando corretamente no dicionário e imprimindo os valores. Mas não centraliza as figuras no campo de visão.
  4. [3] & ao detectar uma figura, o robô interrompe a rotação, centraliza a figura no campo de visão, claramente PARA, reconhece a posição angular, imprime a figura e o valor angular em graus, e então continua a rotação, armazenando corretamente no dicionário e imprimindo os valores.

Vídeo

Grave um vídeo mostrando que o robô é capaz de realizar o comportamento completo ou algum comportamento parcial, mostrando os valores e a comunicação no terminal. Publique os vídeos no YouTube e inclua apenas o link no arquivo README.md do seu repositório.