\chapter{Experiências e Discussão}\label{chapter:expe_disc}
\thispagestyle{myheadings}
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% intro
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Neste capitulo serão apresentados resultados de testes experimentais, o trabalho futuro que pode ser desenvolvido sobre esta dissertação e as conclusões
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% Experiencias realizadas
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\section{Experiências realizadas}\label{sec:conclusoes}

\subsection{E-Stop e consola de controlo}
Durante o seu desenvolvimento o sistema de E-Stop foi submetido a testes para verificação da sua fiabilidade. Os testes realizados serão descritos de seguida.

\begin{description}
\item[Teste de stress à comunicação] \hfill \\
Durante a implementação do sistema, e enquanto este ainda se encontrava na bancada em placa branca, por várias vezes foi deixado a comunicar durante várias horas, verificando ao fim desse tempo se tudo tinha corrido na bem. Durante os testes, as ordens do comando remoto iam sendo alteradas, sendo durante alguns períodos comutadas repetidamente para introduzir erro ao sistema, comportando-se sempre de forma normal, comutando os leds como era suposto.
\item[Teste de duração de bateria] \hfill \\
O sistema foi deixado durante cerca de 3 horas a comunicar com a unidade do comando alimentada com a bateria, não baixando a tensão aos terminais da bateria dos 3.6V.
\item[Teste de alcance da comunicação]\hfill \\
Este tipo de teste foi o que sofreu mais repetições, pois trata-se do elemento mais importante do sistema até que distância nos podemos afastar do carro, continuando a ter controlo sobre o sistema.
\newline
Assim ainda em laboratório foram feitos alguns testes em interior, com muito ruído, pois todo o departamento tem cobertura de rede \textit{wifi} o que poderia provocar interferências. Também os elementos estruturais do edifício provocam falhas, mas mesmo com estas interferências todas e no interior do departamento, foi atingido distâncias de comunicação de cerca de 30m.
\newline
Em campo aberto e depois de o sistema se encontrar instalado no veículo foram feitos vários testes de alcance. Em seguida são apresentadas imagens de locais diferentes onde foram efetuados os testes aparecendo evidenciado o raio de ação que foi conseguido com o comando.
\begin{figure}[H]
        \centering
                \includegraphics[width=8cm]{Imagens/sistema_teste}
                \caption{Montagem no laboratório para testes}
                \label{fig:testes_lab}
      
\end{figure}
Depois do sistema de E-Stop concluído e instalado no veículo foram efetuados alguns testes de alcance com o sistema em funcionamento. O teste efetuado foi o seguinte ativar e desativar o \textit{PAUSE} repetidamente enquanto me ia deslocando em torno do carro e ao mesmo tempo afastando, verificando o ponto em que o sistema deixava de responder. Os testes foram efetuados em dois locais diferentes, um local na ESSUA que a área de alcance se encontra representada na figura \ref{fig:testes_ext_essua} e o outro teste foi efetuado no novo Departamento da Universidade de Aveiro, ao lado da Casa do Estudante, nas figuras \ref{fig:alcance_essua_nova} e \ref{fig:alcance_essua_nova1} pode ser visualizada a distância de atuação do E-Stop.
\begin{figure}[H]
        \centering
                \includegraphics[width=10cm]{Imagens/essua_atlas_alcance}
                \caption{Imagem com a área de alcance o E-Stop}
                \label{fig:testes_ext_essua}
      
\end{figure}
\begin{figure}[H]
        \centering
       \begin{minipage}{0.48\textwidth}
       \centering
                \includegraphics[height=7cm]{Imagens/essua_nova_alcance_cort}
                \caption{\textit{PAUSE} ativo remotamente}\label{fig:alcance_essua_nova}
               
       \end{minipage}
       ~
       \begin{minipage}{0.48\textwidth}
       \centering
                \includegraphics[height=7cm]{Imagens/essua_nova_alcance_cort1}
                \caption{\textit{RUN} ativo remotamente}\label{fig:alcance_essua_nova1}
                
       \end{minipage}
%         \caption{Alcance do sistema E-STOP} 
         
 \end{figure}      

\item[Teste do modo DISABLE] \hfill \\
No campo foram efetuados testes de comportamento do veículo quando ativo o modo \textit{DISABLE}. Assim quando pressionado o cogumelo na consola de controlo o carro desliga-se instantaneamente e inicia a rotina de emergência(a mesma que é ativa com o modo \textit{PAUSE}), o veículo só pode voltar a ser operado se o sistema for reiniciado através do corte de energia, os testes foram efetuados e validados no veículo.

\end{description}



\subsubsection{Análise de falha}
Em seguida serão apresentados alguns exemplos de falhas e de que forma o sistema de E-STOP responde a essas situações que poderiam comprometer o seu normal funcionamento.
\begin{description}
\item[Perda de comunicações]\hfill \\
Se durante 2 segundos (este tempo pode ser configurado alterando o código no ARDUINO) o sistema do carro não receber uma mensagem aceitável, este imediatamente ativa o modo PAUSE, caso receba entretanto uma mensagem completa cumpre a ordem recebida. Por outro lado, caso a consola remota não receba mensagens aceitáveis durante o mesmo período de tempo todos os led's existentes na consola são acesos, alertando o utilizador que algo de errado se passa com a receção de mensagens na consola remota.

\item[Avaria do sistema remote E-STOP]\hfill \\
Em caso de avaria do sistema este pode ser eliminado do controlo do veículo, fazendo a comutação dos switchs que se encontram no sistema do carro para o modo OFF, caso esteja no modo ON a atuação do veículo apenas é efetuada pela consola remota.
\pagebreak
\item[Envio de mensagens incompletas] \hfill \\
Se o sistema do carro ou a consola remota receber mensagens que não sejam da mesma estrutura como as descrita na subsecção \ref{subsec:mensagens}, durante 2 segundos, então medidas de segurança são ativadas do lado do veículo o modo PAUSE é ativo e na consola remota são acesos todos os led's da consola.

\item [Botão DISABLE]  \hfill \\
O cogumelo de emergência da consola remota encontra-se ligado como NC(normaly closed), fazendo com que em caso de avaria ou queda do dispositivo, e algum elemento do sistema de DISABLE seja afetado o modo é ativo no carro.

\item[Remote E-STOP ON/OFF]  \hfill \\
O utilizador tem o máximo de controlo sobre o veiculo na comutação do sistema E-STOP entre ON e OFF, este aviso serve apenas para alertar que se por lapso se quiser usar o sistema e os switch não estejam no modo ON o sistema não funciona. Pois os switchs estão colocados em paralelo com os relés de atuação, se estes fecharem o circuito os relés de atuação não o conseguem abrir.  



\end{description}



\subsection{Sistema de monitorização}
Para o sistema de monitorização não foram realizadas experiências propriamente ditas apenas à medida que se ia desenvolvendo fizeram-se testes de funcionamento, que foram todos bem sucedidos.
\newline
Na figura \ref{fig:site_monitor_res} encontram-se duas imagens do site desenvolvido, as imagens foram captadas durante um ensaio do veículo.
\begin{figure}[H]
        \centering
       \begin{minipage}{0.48\textwidth}
       \centering
                \includegraphics[height=7cm]{Imagens/site_rua_pega}
                
               
       \end{minipage}
       ~
       \begin{minipage}{0.48\textwidth}
       \centering
                \includegraphics[height=7cm]{Imagens/site_rua_pega1}
                
                
       \end{minipage}
         \caption{Imagens da página web desenvolvida durante ensaios do Atlascar} 
         \label{fig:site_monitor_res}
 \end{figure}   







\pagebreak

\section{Discussão e conclusões}\label{sec:discussao}
Os objetivos propostos para criação de um sistema de E-Stop e uma consola de controlo bem como a implementação de um sistema de monitorização foram cumpridos com exito, testados e validados em testes reais. Podendo toda a documentação e procedimentos efetuados ser consultada nos capítulos \ref{chapter:e_stop_cap} e \ref{chapter:monitor}.
\newline
O sistema de E-Stop depois de pensada na solução para o problema, foi desenvolvido, criado e testado todo o sistema. Cumprindo com sucesso os objetivos de participação no ELROB, a imobilização do veículo e a possibilidade de desligar a fonte propulsão remotamente. O único elemento que não foi possível integrar na consola de controlo foi um LCD, no qual seriam apresentadas variáveis do estado da máquina enquanto a operação do veículo.
\newline
O sistema de monitorização inicialmente pensado assentaria sobre um sistema desenvolvido para ROS, RMS- Robot Management System, o seu modo de funcionamento pode ser consultado  no Capítulo \ref{sec:ros_rms_descricao}. Essa solução foi abandonada pela sua complexidade de funcionamento e de implementação, tratando-se de uma aplicação com funcionalidades excessivas para a finalidade pretendida, podendo num futuro próximo, já com o sistema RMS totalmente desenvolvido(pois ainda se encontra em fase de desenvolvimento), ser implementado no projeto, que para além da monitorização, o controlo do veículo seja possível. Assim o desenvolvimento de um sistema de monitorização foi iniciado usando, uma parte do sistema RMS, a biblioteca \textit{database\_interface}, que permite a comunicação de um sistema ROS com uma base de dados \textit{PostgreSQL}. Desenvolvendo uma solução à medida para o problema em questão. Depois dos dados guardados na base de dados a sua apresentação aos utilizadores é efetuada através de uma página \textit{web}, podendo todo o seu desenvolvimento ser consultado no capítulo \ref{chapter:monitor}.

%%Para o sistema de E-Stop depois de pensada na solução para o problema, foi desenvolvido, criado e testado todo o sistema. Cumprindo com sucesso todos os requisitos necessários para o cumprimento dos objetivos propostos. Como o imobilizar do veículo e a paragem do seu sistema de propulsão com um sistema remoto.
%%\newline
%%O sistema de monitorização implementado foi inicialmente pensada numa solução que ao início parecia prometedora, revelou-se depois muito mais complexa. Optando depois por um sistema inspirado no RMS, pois é usada uma biblioteca comum, mas mais simples. inspirado numa base de dados ficando com um registo do estado da maquina durante a sua operação, pois a base de dados é guardada no sistema depois de finalizado o programa, para futura consulta. Mas toda a informação de operação pode ser consultada remotamente por qualquer utilizador que assim o desejar, pois a informação do carro está disponível numa pagina web, isto durante a sua operação.
%%\newline
%%O desenvolvimento desta ferramenta em ambiente R.O.S. permite uma fácil comunicação com os sistemas anteriormente desenvolvidos, bem como a migração para outros veículos a monitorizar. 


\section{Trabalho futuro}\label{sec:futuro}


\subsection{E-stop e consola de controlo}\label{subsec:future_simul}

\begin{description}
\item [Adicionar o LCD à consola remota] \hfill \\
O sistema encontra-se implementado com a possibilidade de um futura inclusão de um lcd no comando remoto. Como descrito anteriormente \ref{subsec:mensagens} a mensagem trocada do sistema do carro para o comando encontram-se com campos livres, onde podem ser adicionados campos para monitorização. Mas isso implica a comunicação com o carro.

\end{description}

\subsection{Monitorização}\label{subsec:future_monitor}

\begin{description}
\item [Melhorar a interface de apresentação] \hfill \\
A interface de apresentação das variáveis pode ser melhorada, deixando os valores de serem apresentados em tabelas passando a gráficos ou manómetros, o que pode tornar a interpretação de valores como a velocidade e RPM mais percetíveis.
\item[Melhorar arquitetura da base de dados] \hfill \\
Para que a cópia da base de dados não seja feita para um ficheiro local, e em vez disso serem criadas tabelas paralelas com os históricos de navegação do veículo, o que permitiria ter acesso aos históricos de navegação através da página web, tendo o código da página ser adaptado. 
\item[Implementação do RMS] \hfill \\
Com  o software completamente desenvolvido e os sistemas preparados para o efeito penso que a implementação do RMS seria uma mais valia para o projeto, tanto a nível de monitorização e controlo do AtlasCar, mas também dos outros robôs do laboratório como os da figura \ref{fig:atlas_mv}. Assim seria possível numa só interface gerir e monitorizar os diferentes projetos existentes no laboratório.
\end{description}


\clearpage
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\thispagestyle{empty}
