ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Computação e...

  ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO   Departamento de Engenharia de Computação e Sistemas Digitais

Robô Móvel para o Modelo de Subsumption

Daniel C Landi - NUSP 499362 - email: dclandi@laa.pcs.usp.br

Fábio R de Miranda - NUSP 947841 - email: fmiranda@lsi.usp.br

Rodrigo S de S Telles - NUSP 1811052 - email: r-telles@usa.net

ObjetivosObjetivos

• Arquitetura de robô móvel para fins didáticosArquitetura de robô móvel para fins didáticos

• Laboratório de criação de comportamentosLaboratório de criação de comportamentos

– SubsumptionSubsumption

• Público alvo: Público alvo: estudantes de engenharia, estudantes de engenharia,

secundaristas, hobbistas e interessadossecundaristas, hobbistas e interessados

Denominação

• Público alvo• Nome mais associativo• Popularização

Projeto Fr&dFábio, Rodrigo & Daniel

Evolução

[inicial]

Fr&d

WoxBot

Visão geral do sistema

Ambiente deprogramação

programa do

comportamento

Independência do computador: processamento, memória, sensores, atuadores e alimentação no próprio robô.

Visão geral do robô

rodas diferenciais roda de apoio

placa mãe

microcontrolador

2 motores

bateria

circuitos depotência

braço mecânico

sensores

sensores

Doação do kit Lynxmotion

Microcontrolador:

80C51

8 ADCs de 10 bits

5 portas E/S

2 PWMs de 8 bits

2 timers/2 timers/counterscounters

384 bytes RAM384 bytes RAM

UART full-duplex & I2C

1010011010

watchdogwatchdog

Philips P80C552

16MHz - PLCC 68 pinos

Placa de Controle

lógica digital

portas para sensores

comunicação serial

circuitos de potência

• Wire-Wrap

• PLCC 68 pinos

• Conectores Molex

Controle dos Servos

80C51 101100

Mini SSC II(8 servos)

motor DC

engrenagem

circuito de controle

servo

Controle dos Servos

normais (braço) modificados (rodas)

Sensores

LDR

Montagem do Braço

pinça simples (sem rotação)

alinhamento dos servos

integração à base móvel

Operação do Braço

ESController

Software para controle e programação do braço mecânico diretamente do computador

Finalizações do Robô

base do braço suspensa

espaçadores novos

sensor infra-

vermelhosonar

sensor infra-

vermelho

Placa de controle acoplada à base, espaçadores para colocar os demais sensores, sensores cobrem todo o perímetro

Programação de Comportamentos

• Linguagem procedural

– C para 8051

• Estrutura subsumption

– SOUL (Subsumption Oriented Uniform

Language)

Ambiente de Programação

MonitorInterface do Robô

SOULLinguagem para Subsumption

ESCompilerCompilador Subsumption

UltraEdit-32Editor de Comportamentos

WinTalkComunicação pela Serial

C for 8051Linguagem Procedural

AvCaseCompilador Procedural

Formato HEXCódigo Objeto

Exemplo de Subsumption

microfone

contato

detetor IR

fotocélulas

detetar padrão sonoro

escapar

evitar

seguir

andar motores

alto-falante

Subsumption

S1espera por

contato

S2virar àdireita

S4virar à

esquerda

S3andar para

trás

Timeout 1 Timeout 2

Timeout 3

Colisãofrontal

Colisão àesquerda

Colisão àdireita

processo escapar