====== TRABALHO PRÁTICO 3 ======

O robô utilizado no desenvolvimento do TP3 é aquele do TP2, porém aqueles sensores que não seriam utilizados nesta etapa foram removidos, deixado apenas um dos sensores óticos.
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==== Simple Feedback Control - Seção 5.1.3 ====

A realização dos exercícios propostos na seção 5.1.3 se deu com a utilização de apenas um sensor ótico, constituído de um par diodo-emissor e fototransistor. O sensor adotado nesta etapa é o mais sensível, ou seja, aquele que apresenta no sinal de saída, uma maior diferença para as situações de "objeto próximo" e "nenhum objeto".

Nos exercícios de 1 a 4, implementou-se diferentes algoritmos para a tarefa de seguir paredes, mantendo distância constante da mesma: gentle-turn, hard-turn, e o three-state. A partir das observações feitas nos ensaios pode-se apontar que:

  * //Algoritmo gentle-turn//: como esperado, este algoritmo mostrou-se o mais indicado para seguir paredes em linha reta, mantendo distância constante, pois a oscilação do robô em relação à parede (referência), possui menor amplitude.

  * //Algoritmo hard-turn//: este algoritmo apresenta maior oscilação do robô em relação à referência, portanto não é o mais adequado para a tarefa de seguir a parede. Todavia, apresentou melhor resultado para realização de curvas abruptas, como em uma quina.

  * //Algoritmo three-state//: este foi o algoritmo escolhido para a apresentação e será explicado abaixo. Este apresenta menores oscilações, pois ao contrário dos outros algoritmos, possui estados distintos para virar para os lados e para andar em linha reta.

Inicialmente, definem-se dois limiares (thresholds), com base em duas situações: "sensor próximo à parede" e "sensor distante da parede" (nada). Assim, derivam-se as possíveis combinações, como exemplificado abaixo:

Suponha que o valor na saída do sensor para a situação "próximo à parede" seja 10 e para "distante da parede" seja 200. 

  * A média dos valores 200+10 é portanto 105.
  * A média para a situação "próximo à parede" é: (10+105)/2 = 57.5
  * A média para a situação "distante da parede" é: (200+105)/2 = 152.5

Com esses valores definem-se os intervalos e as respectivas ações:

  * de 0 a 57.5: robô vira de forma a se afastar da parede.
  * de 57.5 a 152.5: robô anda em linha reta.
  * 152.5+: robô vira de forma a se aproximar da parede.

O gráfico abaixo expressa esse comportamento para um curto intervalo de tempo:

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==== Controle Deliberativo - Wavefront ====

A implementação do algoritmo //wavefront// não apresentou grandes problemas. Utilizou-se o exemplo disponível no site e para que este rodasse, alterou-se as constantes (potências) do algoritmo.

O algoritmo utiliza um grid 10x10, composição inicial 1x1, pois 0x0 resultava em erro em tempo de execução. Considerando-se a frente do robô posicionado na coordenada 1x1, definiu-se como posição Y, as linhas, e X as colunas.

Na inicialização do procedimento, devem ser informadas as posições inicial e final do robô, bem como o número de obstáculos e as coordenadas do grid que possuem tais obstáculo. Considerou-se que cada obstáculo ocupava uma célula do grid. Inseridas as informações na handy-board, esta processa bastante e define a rota a ser traçada pelo robô para cumprir a missão, contornando os obstáculos.

O deslocamento do robô pelo grid não utilizou nenhuma estratégia de controle, e sim uma rotina de calibração por aprendizagem, através da qual é indicado para o robô, como é o ambiente. Basicamente, registram-se os tempos gastos para percorrer uma célula do grid em linha reta, girar 90 graus para a esquerda e para a direita. Assim, é possível que o robô realize o //wavefront// com sucesso, para qualquer que seja a dimensão de uma célula do grid, e também para diferentes tipos de assoalho.

Talvez o maior problema para este algoritmo sejam as dimensões do grid, uma vez que a handy-board não dispõe de memória extensa para armazenamento de código e processamento.
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==== Códigos IC TP3 ====

{{:cursos:introrobotica:2006-2:grupo2:tp3src.zip|Códigos implementados para o TP3}}