62ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 2. Ciência da Computação - 17. Ciência da Computação

WebAURAL: UM AMBIENTE PARA INTERAÇÃO HOMEM-ROBÔ PELA WEB

Gustavo Solaira Medeiros de Paula 1, 2 Artemis Maria Francelin Sanchez Moroni 3, 4 Eliane Gomes Guimarães 2

1. Núcleo Interdisciplinar de Comunicação Sonora - UNICAMP 2. Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer - MCT 3. Dra./Orientadora - Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer - MCT 4. Dra./Orientadora - Núcleo Interdisciplinar de Comunicação Sonora - UNICAMP

INTRODUÇÃO:

Este trabalho faz parte do projeto AURAL, um ambiente computacional para controlar o processo de criação de trajetórias para robôs móveis e integrá-las com a produção sonora em tempo real. O WebAURAL acrescenta ao projeto uma interação Homem-Robô mais rica, com um algoritmo de controle de trajetórias modificado e com a camada de interação colocada na Internet. O AURAL é um ambiente formado por três componentes: visão computacional, controle de trajetórias e interação/produção sonora. O componente de visão é responsável por determinar a trajetória percorrida pelos robôs, o de controle por controlar o robô durante a execução da trajetória e o de interação/produção sonora por receber uma trajetória desenhada pelo usuário, enviá-la para ser executada pelo robô, receber a trajetória observada e com todos estes dados alimentar o processo de produção sonora. O foco do WebAURAL é na interação Homem-Robô pela Internet, para isto nos apoiamos no projeto REAL, desenvolvido na FEEC-UNICAMP e CTI-MCT. O REAL nos fornece uma plataforma Web capaz de integrar os diversos componentes distribuídos no laboratório e facilitar a comunicação entre a aplicação que é executada na máquina do usuário remoto e o sistema do laboratório.

METODOLOGIA:

O WebAURAL utiliza o robô Pioneer P3-DX como executor de trajetórias. Foi preciso adaptar o componente de controle de trajetórias criando um novo algoritmo adaptado às características e à API do Pioneer. Portanto, as atividades foram feitas em três etapas, a criação do módulo de controle, a adaptação dos componentes do AURAL para acesso remoto e, por fim, a recriação do componente de interação como uma aplicação cliente. Após estudar o algoritmo de controle utilizado para o robô original vimos que com pequenas alterações ele poderia ser usado também para o Pioneer, com isso criamos o módulo TrajeCt adaptando-o à nova API. O componente de visão não precisou de alterações. Com estes componentes criamos uma aplicação Java chamada VoxServer que provê uma API exportada através de Java RMI. Para unir o servidor ao cliente criamos um conector utilizando Web Services (Servlets). Ao fim do desenvolvimento integramos este sistema com a plataforma REAL, que disponibiliza um sistema de reserva de horários para experimentos, autenticação e localização de recursos. Consideramos como recursos a máquina do servidor VoxServer e o robô Pioneer. Para verificar o funcionamento do sistema fizemos uma série de testes dentro do CTI com bons resultados.

RESULTADOS:

Com o WebAURAL vimos uma oportunidade para diversificar o domínio do Web Lab do projeto REAL com um experimento robótico em um campo multidisciplinar que toma vantagem das facilidades de acesso remoto providas pela plataforma. Com a montagem final, o usuário desenha curvas na máquina local, as transmite pela Internet e observa a performance através de uma câmera em uma janela. A manipulação do robô e da câmera está sujeita a autenticação e autorização (reserva prévia para executar o experimento). O software cliente pode ser executado através da plataforma REAL a partir de um navegador, com o acesso aos componentes do servidor dado pela plataforma. Este experimento adiciona ao AURAL uma nova forma de interação com o usuário final, possibilitando que qualquer pessoa equipada com uma conexão à internet possa acessar um rico ambiente de interação homem-robô.

CONCLUSÃO:

As principais contribuições para o projeto AURAL foram o desenvolvimento do sistema WebAURAL em si, o que possibilitará o acesso ao ambiente através da Internet, complementando a proposta do projeto que é a de produzir um ambiente computacional para controlar a interação de informação sonora, visual e robótica acessível in loco ou através da Internet. A pesquisa também contribuiu com a criação de um módulo de controle geral para robôs móveis na linguagem Java que poderá ser adaptado e estendido para outros usos além do escopo deste projeto. Com a implantação deste sistema muitas pessoas poderão ter sua primeira chance de interagir com um robô móvel, levando o laboratório de pesquisa para muito além de seus limites físicos.

Instituição de Fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq e Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP

Palavras-chave: Interação Homem-Robô, Web Lab, Robótica Móvel.