1. Introducao Projeto Funcionalidades do IRCE Conclusoes e
Trabalhos Futuros Um Ambiente Graco para Desenvolvimento de
Software de Controle para Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D
Humberto Cardoso Marchezi e Hans-Jorg Andreas Schneebeli
Universidade Federal do Esprito Santo VIII Simposio Brasileiro de
Automacao Inteligente Humberto Universidade Federal do Esprito
Santo Um Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de
Controle para Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 2. Introducao
Projeto Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros
Estrutura da Apresentacao 1 Introducao 2 Projeto Implementacao 3
Funcionalidades do IRCE 4 Conclusoes e Trabalhos Futuros Humberto
Universidade Federal do Esprito Santo Um Ambiente Graco para
Desenvolvimento de Software de Controle para Robos Moveis
Utilizando Simulacao 3D 3. Introducao Projeto Funcionalidades do
IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Motivacao Para desempenhar
tarefas, os robos devem ser controlados por software especco, cujo
desenvolvimento pode ser complexo. Para isso, um desenvolvedor de
aplicacoes com robos deve poder: Se concentrar em o que fazer e nao
como fazer para programar um robo. Simular o software do controle
de forma segura. Evitar danos desnecessarios a um robo real. Evitar
perigo para vidas humanas quando no mesmo ambiente do robo. Simular
sensores e robos hipoteticos antes de construir os mesmos. Humberto
Universidade Federal do Esprito Santo Um Ambiente Graco para
Desenvolvimento de Software de Controle para Robos Moveis
Utilizando Simulacao 3D 4. Introducao Projeto Funcionalidades do
IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros O Projeto Player Uma
alternativa promissora e o Projeto Player, inicialmente
desenvolvido pela University of Southern California, que apresenta
as seguintes vantagens: Consiste em ferramentas para
desenvolvimento rapido de aplicacoes envolvendo um robos moveis e
sensores. E considerado um padrao de facto na comunidade que usa
codigo aberto em robotica. Possui um numero signicativo de
usuarios. O projeto consiste em tres aplicativos principais:
Player, Stage e Gazebo. Humberto Universidade Federal do Esprito
Santo Um Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de
Controle para Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 5. Introducao
Projeto Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros O
Projeto Player Player: Servidor de controle para robos que abstrai
os detalhes dos dispositivos roboticos para os controladores.
Stage: Simulador 2D que funciona em conjunto com o Player para
testar a execucao de programas controladores. Gazebo: Faz o mesmo
que o Stage em um mundo virtual 3D. Humberto Universidade Federal
do Esprito Santo Um Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software
de Controle para Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 6. Introducao
Projeto Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros
Denicao do Problema Diculdades ao utilizar as ferramentas do
projeto P/S/G: Varios terminais devem ser abertos; Varios tipos de
arquivos devem ser editados manualmente. Para resolver esses
problemas, este trabalho propoe a construcao de um ambiente
integrado para o desenvolvimento de aplicacoes envolvendo robos
moveis, referido como IRCE. Humberto Universidade Federal do
Esprito Santo Um Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de
Controle para Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 7. Introducao
Projeto Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros
Denicao do Problema Razoes para uma Simulacao 3D: Ao utilizar um
cenario tridimensional, a simulacao passa a ter mais delidade;
Permite a deteccao de certos problemas que nao poderiam ser
previstos por um simulador 2D como o Stage, por exemplo; Num
cenario bidimensional, certos detalhes poderiam nao ser
representados adequadamente. Por essa razao, o Gazebo sera
utilizado neste trabalho. Humberto Universidade Federal do Esprito
Santo Um Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de
Controle para Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 8. Introducao
Projeto Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros
Denicao do Problema O IRCE atende os seguintes objetivos: Geracao
Graca Interativa de Mundo Virtual com Robos. Geracao Interativa de
Arquivo de Conguracao. Edicao e Compilacao de Arquivos de Controle
de Robo. Simulacao Facilitada do Projeto. Aumento da Agilidade do
Processo de Desenvolvimento de Controle para Robos Moveis. Apoio `a
Pesquisa de Controladores Inteligentes. Apoio ao Aprendizado de
Robotica. Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um
Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para
Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 9. Introducao Projeto
Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Trabalhos
Relacionados Webots: Vantagens: Possui um editor para o mundo
virtual; Simulacao realstica de fsica mecanica; Permite programar
robos nas linguagens C, C++ e Java; Permite transferir o controle
para robos moveis reais. Desvantagens: E um pacote fechado, logo
nao permite extensoes e alteracoes no codigo-fonte; Custo da
licenca pode ser proibitivo para universidades brasileiras.
Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um Ambiente Graco
para Desenvolvimento de Software de Controle para Robos Moveis
Utilizando Simulacao 3D 10. Introducao Projeto Funcionalidades do
IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Trabalhos Relacionados Webots:
Vantagens: Possui um editor para o mundo virtual; Simulacao
realstica de fsica mecanica; Permite programar robos nas linguagens
C, C++ e Java; Permite transferir o controle para robos moveis
reais. Desvantagens: E um pacote fechado, logo nao permite
extensoes e alteracoes no codigo-fonte; Custo da licenca pode ser
proibitivo para universidades brasileiras. Humberto Universidade
Federal do Esprito Santo Um Ambiente Graco para Desenvolvimento de
Software de Controle para Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 11.
Introducao Projeto Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos
Futuros Trabalhos Relacionados Webots: Vantagens: Possui um editor
para o mundo virtual; Simulacao realstica de fsica mecanica;
Permite programar robos nas linguagens C, C++ e Java; Permite
transferir o controle para robos moveis reais. Desvantagens: E um
pacote fechado, logo nao permite extensoes e alteracoes no
codigo-fonte; Custo da licenca pode ser proibitivo para
universidades brasileiras. Humberto Universidade Federal do Esprito
Santo Um Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de
Controle para Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 12. Introducao
Projeto Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros
Implementacao A linguagem de programacao e as bibliotecas
utilizadas para a implementacao do IRCE foram preferencialmente as
mesmas utilizadas pelo Gazebo: Linguagem de Programacao C/C++;
OpenGL; wxWidgets; TinyXML. Humberto Universidade Federal do
Esprito Santo Um Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de
Controle para Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 13. Introducao
Projeto Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros
Implementacao Arquitetura do Aplicativo segue o Padrao MVC (Model -
View - Controller). Humberto Universidade Federal do Esprito Santo
Um Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para
Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 14. Introducao Projeto
Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros
Implementacao Classes organizadas logicamente atraves de pacotes;
Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um Ambiente Graco
para Desenvolvimento de Software de Controle para Robos Moveis
Utilizando Simulacao 3D 15. Introducao Projeto Funcionalidades do
IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Implementacao Montagem do Mundo
Virtual Incluir diretamente o codigo dos modelos do Gazebo mostrou
ser demasiado complexo, pois o os modelos do Gazebo dicultam o
reuso, ja que contem outras informacoes desnecessarias; Os modelos
do IRCE sao desenhados atraves do metodo Draw herdado de uma classe
basica Model; Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um
Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para
Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 16. Introducao Projeto
Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros
Implementacao Montagem do Mundo Virtual Cada modelo 3D (Model)
contem um mapa de propriedades para serializacao e deserializacao
em arquivo XML o que e feito separadamente pela classe XMLCommand;
Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um Ambiente Graco
para Desenvolvimento de Software de Controle para Robos Moveis
Utilizando Simulacao 3D 17. Introducao Projeto Funcionalidades do
IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros O IRCE possui as seguintes
funcionalidades principais: Gerencia de Projetos IRCE; Montagem de
Mundo Virtual; Conguracao de Robo e seus Sensores; Programacao de
Controle; Simulacao. Humberto Universidade Federal do Esprito Santo
Um Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para
Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 18. Introducao Projeto
Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Organizacao
da Interface Graca Humberto Universidade Federal do Esprito Santo
Um Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para
Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 19. Introducao Projeto
Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Fluxo de
Trabalho Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um Ambiente
Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para Robos
Moveis Utilizando Simulacao 3D 20. Introducao Projeto
Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Fluxo de
Trabalho Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um Ambiente
Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para Robos
Moveis Utilizando Simulacao 3D 21. Introducao Projeto
Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Fluxo de
Trabalho Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um Ambiente
Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para Robos
Moveis Utilizando Simulacao 3D 22. Introducao Projeto
Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Fluxo de
Trabalho Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um Ambiente
Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para Robos
Moveis Utilizando Simulacao 3D 23. Introducao Projeto
Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Fluxo de
Trabalho Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um Ambiente
Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para Robos
Moveis Utilizando Simulacao 3D 24. Introducao Projeto
Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Gerencia de
Projeto IRCE Um arquivo de projeto para o IRCE baseado no padrao
XML foi criado; Para criar um novo projeto: (Project - Create
Project); Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um
Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para
Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 25. Introducao Projeto
Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Montagem do
Mundo Virtual Um mundo virtual pode ser adicionado apos a criacao
do projeto pelo menu (Virtual World - New World File); Humberto
Universidade Federal do Esprito Santo Um Ambiente Graco para
Desenvolvimento de Software de Controle para Robos Moveis
Utilizando Simulacao 3D 26. Introducao Projeto Funcionalidades do
IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Montagem do Mundo Virtual Um
modelo 3D pode ser adionado pelo menu (Virtual World - Add 3D
Model); Ao serem selecionados, os modelos listam as suas
propriedades; Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um
Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para
Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 27. Introducao Projeto
Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Conguracao
de Robo e seus Sensores Atraves do menu (Conguration - Add
Conguration File), pode-se adicionar um arquivo de conguracao ao
projeto; Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um Ambiente
Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para Robos
Moveis Utilizando Simulacao 3D 28. Introducao Projeto
Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Conguracao
de Robo e seus Sensores Painel para a conguracao do robo e seus
sensores mostra a conguracao do simulador (Gazebo) e a conguracao
de cada modelo (robo) e seus sensores. Humberto Universidade
Federal do Esprito Santo Um Ambiente Graco para Desenvolvimento de
Software de Controle para Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 29.
Introducao Projeto Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos
Futuros Programacao de Controle Um projeto IRCE pode ser compostos
por varios programas de controle. Um programa de controle (em C++
apenas), pode ser adicionado pelo menu (Control Programs - Add
Program File); Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um
Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para
Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 30. Introducao Projeto
Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Programacao
de Controle Painel para programacao de controle de um modelo
(robo).Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um Ambiente
Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para Robos
Moveis Utilizando Simulacao 3D 31. Introducao Projeto
Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Simulacao
Uma simulacao e executada pelo menu (Project - Simulation).
Humberto Universidade Federal do Esprito Santo Um Ambiente Graco
para Desenvolvimento de Software de Controle para Robos Moveis
Utilizando Simulacao 3D 32. Introducao Projeto Funcionalidades do
IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros Os seguintes requisitos foram
implementados no IRCE: Gerencia de Projeto IRCE; Montagem do Mundo
Virtual; Conguracao do Robo e seus Sensores; Programacao de
Controle; Simulacao. O prototipo do ambiente e usavel e pode ser
utilizado pela comunidade robotica como um software de
codigo-livre. Por outro lado, as seguintes melhorias podem ser
feitas na ferramenta proposta: Implementar os modelos 3D restantes
suportados pelo Gazebo; Implementar a transferencia de controle
para os respectivos robos reais; Humberto Universidade Federal do
Esprito Santo Um Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de
Controle para Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D 33. Introducao
Projeto Funcionalidades do IRCE Conclusoes e Trabalhos Futuros
Perguntas ?????? Contato: Humberto C. Marchezi -
[email protected] Humberto Universidade Federal do Esprito Santo
Um Ambiente Graco para Desenvolvimento de Software de Controle para
Robos Moveis Utilizando Simulacao 3D
