Uma arquitetura distribuída de hardware e software para controle de um robô móvel autônomo

Abstract

In this paper, we present a hardware-software architecture for controlling the autonomous mobile robot Kapeck. The Kapeck robot is composed of a set of sensors and actuators organized in a CAN bus. Two embedded computers and eigth microcontroller-based boards are used in the system. One of the computers hosts the vision system, due to the significant processing needs of this kind of system. The other computer is used to coordinate and access the CAN bus and to accomplish the other activities of the robot. The microcontroller-based boards are used with the sensors and actuators. The robot has this distributed configuration in order to exhibit a good real-time behavior, where the response time and the temporal predictability of the system is important. We adopted the hybrid deliberative-reactive paradigm in the proposed architecture to conciliate the reactive behavior of the sensors-actuators net and the deliberative activities required to accomplish more complex tasks. RESUMO: Neste artigo, apresenta-se uma arquitetura de hardware e software para controle do robô móvel autônomo Kapeck. O robô Kapeck é composto por um conjunto de sensores e atuadores organizados em um barramento CAN. Dois computadores embarcados e oito placas microcontroladas foram utilizadas no sistema. Um dos computadores foi utilizado para o sistema de visão, devido à grande necessidade de processamento deste tipo de sistema. O outro computador foi utilizado para coordenar e acessar o barramento CAN e realizar as outras atividades do robô. Placas microcontroladas foram utilizadas nos sensores e atuadores. O robô possui esta configuração distribuída para um bom desempenho em tempo-real, onde os tempos de resposta e a previsibilidade temporal do sistema são importantes. Foi seguido o paradigma híbrido deliberativo-reativo para desenvolver a arquitetura proposta, devido à necessidade de aliar o comportamento reativo da rede de sensores-atuadores com as atividades deliberativas necessárias para realizar tarefas mais complexas