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A Middleware for Using PIC Microcontrollers and Jason
Framework for Programming Multi-Agent Systems
Carlos Eduardo Pantoja
João Victor Guinelli
1. Introdução
2. Problema
3. Objetivo
4. Arquitetura
5. O Middleware Javic
6. Embarcando Jason + Javic
7. Trabalhos Relacionados
8. Trabalhos Futuros e Conclusão
Sumário
1. Introdução
Um robô pode ser comparado a um agente inteligente, queé capaz de perceber, raciocinar e agir em um ambiente real(RUSSEL; NORVIG, 2004).
De forma similar, agentes podem ser definidos comoentidades físicas ou virtuais que são capazes de perceber eagir sobre o ambiente onde estão situados.
Por conta desta similaridade, é sensata a utilização da abordagem de Sistema Multi-Agentes (SMA) no campo da robótica.
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2. Problema
Embarcar agentes BDI em robôs não é uma tarefa simples:
O ciclo de raciocínio desses agentes pode gerar delays indesejados naatuação do robô em ambientes reais (SANTOS; HUBNER, 2015).
Na comunicação entre Hardware e Software pode ocorrer falhas demensagens e perda de informações.
Alguns trabalhos abordam esta temática:
(BARROS et al., 2014);
(JENSEN, 2010);
(LAZARIN; PANTOJA, 2015).
RXTX
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2. Problema
Embarcar agentes BDI em robôs não é uma tarefa simples:
O ciclo de raciocínio desses agentes pode gerar delays indesejados naatuação do robô em ambientes reais (SANTOS; HUBNER, 2015).
Na comunicação entre Hardware e Software pode ocorrer falhas demensagens e perda de informações.
Alguns trabalhos abordam esta temática:
(BARROS et al., 2014);
(JENSEN, 2010);
(LAZARIN; PANTOJA, 2015).
Lejos
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2. Problema
Embarcar agentes BDI em robôs não é uma tarefa simples:
O ciclo de raciocínio desses agentes pode gerar delays indesejados naatuação do robô em ambientes reais (SANTOS; HUBNER, 2015).
Na comunicação entre Hardware e Software pode ocorrer falhas demensagens e perda de informações.
Alguns trabalhos abordam esta temática:
(BARROS et al., 2014);
(JENSEN, 2010);
(LAZARIN; PANTOJA, 2015). Javino
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3. Objetivo
Propor o middleware Javic:
Permitir a utilização de microcontroladores PIC em SMAembarcados.
Utilizar a biblioteca desenvolvida para o lado PIC e nolado Java utilizar a biblioteca Javino.
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4. Arquitetura
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Programação de softwares em alto
nível com linguagens baseadas em JAVA.
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Biblioteca de comunicação para o nível de Software.
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Biblioteca de comunicação para o nível de hardware
(microcontroladores).
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Outras Bibliotecas de comunicação para o nível de hardware
(microcontroladores), que são controladas
pelo mesmo software.
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5. O Middleware Javic
Implementa o mesmo protocolo utilizado no Javino.
Fonte: (LAZARIN; PANTOJA, 2015).
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5. O Middleware Javic
É necessário que o modelo do microcontrolador PICutilizado possua ao menos 256 bytes de RAM.
Para manter a compatibilidade, os métodos presentes noJavic são os mesmos presentes no Javino.
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5.1. Testes Preliminares
Foi utilizado um microcontrolador PIC 18F4520 conectado aum sensor ultrassônico e a um LED.
O agente, programado em Jason (BORDINI et al., 2007),deve acender o LED quando perceber que há algumobstáculo a sua frente.
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Código PIC
5.1. Testes Preliminares
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Ambiente Jason
Agente Jason
5.1. Testes Preliminares
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6. Embarcando Jason + Javic
É necessário interferir em 4 camadas, de acordo com Lazarine Pantoja (2015):
Hardware;
Microcontroller;
Environment;
Agent.
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6. Embarcando Jason + Javic
É necessário interferir em 3 camadas, de acordo comPantoja et al. (2016):
Hardware;
Microcontroller;
Environment;
Agent.
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7. Trabalhos Relacionados
(BARROS et al., 2014):
Não utiliza nenhum protocolo para realizar a comunicação entre osoftware e o hardware, o que pode causar falhas no sistema porconta de interferência e perda de dados.
(JENSEN, 2010):
Arquitetura é limitada ao Lego Mindstorm NXT.
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8. Trabalhos Futuros
Desenvolver uma versão do middleware que funcione emmicrocontroladores PIC que possuem menos de 256 bytesde RAM.
Desenvolver uma biblioteca para microcontroladores daIntel.
Analisar e validar a arquitetura em um cenário maiscomplexo.
Aplicar na arquitetura customizada do Jason, o ARGO.
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8. Conclusão
Foi apresentado o middleware JAVIC para comunicaçãoserial entre microcontroladores do tipo PIC e o JAVA.
Utilizar o middleware para implementação de SMArobóticos e supervisórios utilizando um microcontrolador“mais voltado” para a indústria.
Permitir uma flexibilização na utilização demicrocontroladores em um mesmo projeto.
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9. Referências Bibliográficas
• R. S. Barros, V. H. Heringer, C. E. Pantoja, N. M. Lazarin, and L. M. de Moraes. Anagent-oriented ground vehicle's automation using jason framework. In ICAART(2), pages 261-266, 2014.
• R. H. Bordini, J. F. Hübner, and M. Wooldridge. Programming multi-agentsystems in AgentSpeak using Jason, volume 8. John Wiley & Sons, 2007.
• A. S. Jensen. Implementing lego agents using jason. Disponínel em:arXiv:1010.0150, 2010.
• N. M. Lazarin and C. E. Pantoja. A robotic-agent platform for embeddingsoftware agents using raspberry pi and arduino boards. 9th Software Agents,Environments and Applications School, 2015.
• S. Russel and P. Norvig. Inteligência artificial. Editora Campus, página 26, 2004.
• F. R. Santos and J. Hubner. Avaliação do uso de agentes no desenvolvimento deaplicações com veículos aéreos não-tripulados. 9th Software Agents,Environments and Applications School, 2015
A Middleware for Using PIC Microcontrollers and Jason
Framework for Programming Multi-Agent Systems
Carlos Eduardo Pantoja
João Victor Guinelli
