UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA UDESC Centro

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA UDESC Centro de Ciências Tecnológicas - CCT Geração de Cenários Variados Não Colidentes para um Ambiente Virtual Robótico Rejane Gomes dos Santos Alessandro Dorow Marcelo da Silva Hounsell Alessandro Dorow LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

Estrutura da Apresentação • O Projeto do Simulador Scorbot ER-4 PC • A Geração de Cenários • Perguntas Alessandro 2 Dorow LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

O Projeto do Simulador ER-4 PC Robô manipulador Scorbot ER-4 PC da Eshed Robotec, com 5 DOF Alessandro 3 Dorow LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

O Projeto do Simulador ER-4 PC Aspectos motivadores: - Segurança ( pessoas e equipamentos) - Custo ( - $ ) - Escalabilidade ( + pessoas) Alessandro 4 Dorow LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

O Projeto do Simulador ER-4 PC • • • 1 a Fase – Cinemática Direta e Inversa 2 a Fase – Linguagem de Programação 3 a Fase A – Detecção de Colisões 3 a Fase B – Raciocínios de Pega 3 a Fase C – Ferramenta de E-learning. . . Alessandro 5 Dorow LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

O Projeto do Simulador ER-4 PC • 1 a Fase – Cinemática Direta e Inversa Alessandro 6 Dorow LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

O Projeto do Simulador ER-4 PC • 1 a Fase – Cinemática Direta e Inversa Fonte: Zwiertes, 2004. Alessandro 7 Dorow LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

O Projeto do Simulador ER-4 PC • 2 a Fase – Linguagem de Programação Alessandro 8 Dorow LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

O Projeto do Simulador ER-4 PC • 3 a Fase A e B Alessandro 9 Dorow LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

O Projeto do Simulador ER-4 PC • 3 a Fase A Implementação dividida em três sub-problemas – Geração de Objetos – Pseudo – Pega Objetos – Detecção de Colisão Alessandro Dorow 10 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

O Projeto do Simulador ER-4 PC VRML x JAVA (1 -2) A integração entre as linguagens Java e VRML pode ser feita através do uso da External Authoring Interface (EAI) que conecta o plug-in VRML à Java Virtual Machine do browser. (Marrin, 1997) Alessandro Dorow 11 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

O Projeto do Simulador ER-4 PC VRML x JAVA (2 -2) • A comunicação se dá através dos diversos tipos de eventos VRML, manipulados pelo Nó Script que permite dar um comportamento individual aos objetos do ambiente (Marrin, 1997). • Requisitos para funcionamento: – Máquina Virtual Java: SDK 1. 3. 1 – Editor Java Eclipse: 2. 1. 1 – Correta Configuração Variáveis de ambiente para o pacote corteai. zip(EAI 2) – Cortona Alessandro Dorow 12 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

A Geração de Cenários Alessandro Dorow LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

A Geração de Cenários Alessandro Dorow LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

A Geração de Cenários Geração de Objetos • Objetivo: – Distribuição de objetos na mesa de trabalho – Criação de cenários distintos pela aleatoriedade • Condições para Implementação: – Quantidade / Tipos Geométricos – Não Colisão entre objetos ou com base. – Coerência Espacial e Volume Envolvente Alessandro Dorow LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

A Geração de Cenários Geração de Objetos Diagrama de Classes Simplificado Alessandro Dorow LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

A Geração de Cenários Geração de Objetos Diagrama de Classes Simplificado Alessandro Dorow LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

A Geração de Cenários Alessandro Dorow LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

A Geração de Cenários Classes Detalhadas -Tipos Geométricos: Alessandro Dorow 19 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

A Geração de Cenários Classes Detalhadas -Tipos Geométricos: Alessandro Dorow 20 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

A Geração de Cenários Geração de Objetos Alessandro Dorow 21 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

Pega de Objetos • Objetivos: – Adiciona-Remove objeto mais próximo à estrutura da garra – Pseudo-pega: Realizar testes de colisão considerando “Ponta” • Restrições: – Considerar novo Volume envolvente para a ponta do robô Alessandro Dorow 22 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

Pega de Objetos Alessandro Dorow 23 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

Pega de Objetos Alessandro Dorow 24 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

Detecção de Colisão • OBB - Volume envolvente Escolhido – Melhor Ajuste aos membros do Robô ; – Boa adaptação na rotação dos objetos; • DC dividida em duas fases: – Broad Phase • Enumeração de possíveis pares colidentes – Narrow Phase • Identificação da existência de contato Alessandro Dorow 25 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

Detecção de Colisão Definição das Obb's para o Scorbot • Zwiertes(2004) utiliza notação sistemática para atribuir um sistema de coordenadas ortonormal com a regra da mão direita, para cada elo numa cadeia cinemática aberta de elos; • Essa notação será necessária para definição dos eixos da Obb dos elos do robô. Alessandro Dorow 26 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

Detecção de Colisão • Coerência Espacial – Divisão do volume de trabalho em duas regiões, que serão representadas por listas que contêm os objetos ali localizados; • Coerência Semântica – Eliminação de pares quem não possuem qualquer possibilidade de colisão pela avaliação do ambiente. Alessandro Dorow 27 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

Detecção de Colisão Alessandro Dorow 28 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

Detecção de Colisão Alessandro Dorow 29 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

Detecção de Colisão Alessandro Dorow 30 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

Detecção de Colisão Alessandro Dorow 31 LARVA - LAboratório de Realidade Virtual Aplicada

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