Ao longo da última semana, o grupo realizou testes variados para registrar o funcionamento do sistema como um todo. Foi elaborada uma apresentação para esta etapa do projeto, conforme o slideshow a seguir, bem como um vídeo em que fosse possível observar o comportamento do dispositivo em uma situação próxima à esperada.
Integração mecânica/hardware/software
Ao longo das últimas duas semanas, o grupo trabalhou na integração dos módulos do projeto, de modo que fosse possível o usuário falar ao microfone, essa fala ser interpretada e em seguida, após devido tratamento, ser escrita em uma folha de papel, por meio do movimento dos braços.
Conforme previsto, o dispositivo reconhece as falas que contém palavras-chave para serem futuramente escritas e ignorando as demais – como é o caso de uma conversa no ambiente, onde o usuário não está interagindo com o sistema diretamente.
Como os módulos foram desenvolvidos de maneira independente, mas mantendo um certo grau de coesão, a integração ocorreu da maneira esperada, visto que a modelagem no início do projeto visava a interligação ao final. Dessa forma, o grupo conseguiu reproduzir o comportamento esperado para o sistema como um todo, com todas as partes conectadas entre si. Tal comportamento pode ser visto no vídeo abaixo:
Projeto/implementação do software
Para o projeto do software do VoicePen, foram criados um conjunto de diagramas UML – estes com a finalidade de facilitar o desenvolvimento e implementação do algoritmo e poder também servir como documentação do projeto e do código.
O VoicePen possui quatro módulos no projeto do software, de forma a desacoplar as partes e facilitar os testes e implementação das funcionalidades. Essas funcionalidades são: ouvir o usuário falando, compreendê-lo e converter seu discurso para texto; a segunda consiste em gerar uma imagem contendo o texto processado; em seguida vem o módulo de gerar um mapeamento dessa imagem, de forma a obter as “coordenadas” dos traços das letras; e quarto, controlar os braços para fazerem essas rotas em uma folha de papel, conforme mapeado.
Dentre os diagramas estão: o Diagrama de Casos de Uso, demonstrando o funcionamento geral do projeto em alto nível; os Diagramas de Sequência e de Classes, ilustrando as relações entre o usuário e os quatro módulos de software existentes e exibir também os métodos e atributos destes módulos; e por fim, o Diagrama de Estados e Transições, para melhor descrever os passos a serem tomados pelo software e pelo hardware. Os respectivos diagramas podem ser vistos a seguir:
Abaixo está o funcionamento dos quatros módulos separadamente:
O código do braço mecânico controla os ângulos de cada motor, com base na largura de pulso enviada para cada pino GPIO utilizado pelos servos, converte um par ordenado em ângulos para os motores e movimenta a caneta pelo papel, como pode ser visto no vídeo abaixo.
Projeto/testes do hardware
Inicialmente, o braço foi construído utilizando retalhos da chapa de MDF 6 mm utilizada para a confecção da base. Após o teste do servomotor do ombro, percebeu-se que a estrutura do braço ficou muito pesada e que os motores não teriam torque o suficiente para tirar o braço da inércia, como mostra o vídeo a seguir:
Para contornar esse problema, foi confeccionado um braço mais leve, também em madeira, o que possibilitou um melhor funcionamento do mesmo:
Além disso, após testes do hardware anexado à estrutura, foi percebido que ele teria um desempenho melhor em uma base mais ampla, o que levou a equipe a adaptar a base antiga para dar mais mobilidade aos braços:
Lembrando também que a equipe está utilizando uma fonte de alimentação de 5V/3A para alimentar o microcontrolador pela entrada micro USB.
Confecção e montagem da estrutura
Dando sequência no desenvolvimento do projeto, foram realizadas a confecção e montagem da estrutura mecânica. Utilizou-se 1 m² de MDF laminado 6 mm para a base e os braços. Como a equipe já tinha em mãos todas as partes físicas do projeto, foi realizada a integração das mesmas e os servomotores foram testados e acoplados ao braço.
Modelagem da estrutura
Na primeira semana após a apresentação do Plano de Projeto detalhado, foram comprados os componentes para a montagem da estrutura mecânica e do hardware, como servomotores, madeira e parafusos.
Paralelamente, foi feito nesta semana 1 o projeto em software de CAD das estruturas do projeto, que incluem a maquete da estrutura, a base para os braços mecânicos e a folha de papel, e o design dos braços em si. No caso, esses desenhos têm como finalidade a representação visual da ideia do projeto, bem como a validação do dimensionamento através da modelagem 3D.
Voice Pen 