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Estrutura Analítica do Projeto (EAP)

A Estrutura Analítica do Projeto (EAP), ou Work Breakdown Structure (WBS), é a ferramenta central de decomposição hierárquica do escopo global do projeto Micromouse Autônomo (Grupo 1 - PI1 2026.2, FCTE/UnB).

A sua finalidade é desmembrar o trabalho total da equipe multidisciplinar (integrando as engenharias de Software, Eletrônica, Energia, Aeroespacial e Automotiva) em componentes menores e gerenciáveis, denominados pacotes de trabalho e entregas, assegurando a rastreabilidade direta com os objetivos do projeto e o cumprimento integral da Regra dos 100%.


1. Diagrama Hierárquico da EAP

A representação gráfica a seguir consolida a estrutura de decomposição do sistema, abrangendo desde a documentação de gerência até os subsistemas físicos, lógicos e de validação em pista.

flowchart LR
    %% Hues Temáticos por Branch
    classDef root fill:#f1f5f9,stroke:#475569,stroke-width:2.5px,color:#0f172a;
    classDef docH fill:#bae6fd,stroke:#0284c7,stroke-width:2.5px,color:#0f172a;
    classDef doc fill:#e0f2fe,stroke:#0284c7,stroke-width:1.5px,color:#0f172a;
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    classDef est fill:#ffedd5,stroke:#ea580c,stroke-width:1.5px,color:#0f172a;
    classDef eleH fill:#bbf7d0,stroke:#16a34a,stroke-width:2.5px,color:#0f172a;
    classDef ele fill:#dcfce7,stroke:#16a34a,stroke-width:1.5px,color:#0f172a;
    classDef eneH fill:#fecdd3,stroke:#e11d48,stroke-width:2.5px,color:#0f172a;
    classDef ene fill:#ffe4e6,stroke:#e11d48,stroke-width:1.5px,color:#0f172a;
    classDef logH fill:#e9d5ff,stroke:#9333ea,stroke-width:2.5px,color:#0f172a;
    classDef log fill:#f3e8ff,stroke:#9333ea,stroke-width:1.5px,color:#0f172a;
    classDef valH fill:#99f6e4,stroke:#0d9488,stroke-width:2.5px,color:#0f172a;
    classDef val fill:#ccfbf1,stroke:#0d9488,stroke-width:1.5px,color:#0f172a;

    %% Raiz
    ROOT["Micromouse Autônomo"]:::root

    %% Macro-Pacotes
    ROOT --> N1["1. Documentação"]:::docH
    ROOT --> N2["2. Estrutura"]:::estH
    ROOT --> N3["3. Firmware / Eletrônica"]:::eleH
    ROOT --> N4["4. Sistema Energético"]:::eneH
    ROOT --> N5["5. Sistemas de Lógica e Processamento"]:::logH
    ROOT --> N6["6. Validação"]:::valH

    %% 1. Documentação (Azul)
    N1 --> N1_1["1.1 Relatório"]:::doc
    N1 --> N1_2["1.2 Cronograma"]:::doc
    N1 --> N1_3["1.3 Elicitação"]:::doc
    N1 --> N1_4["1.4 Escopo"]:::doc
    N1 --> N1_5["1.5 Orçamento"]:::doc

    %% 2. Estrutura (Laranja)
    N2 --> N2_1["2.1 Chassi e Mecânica do Robô"]:::estH
    N2 --> N2_2["2.2 Labirinto"]:::estH
    N2_1 --> N2_1_1["2.1.1 Especificação de Materiais, Balanço de Massa e Interfaces"]:::est
    N2_1 --> N2_1_2["2.1.2 Modelagem 3D do Chassi, Para-choque e Acesso Rápido"]:::est
    N2_1 --> N2_1_3["2.1.3 Sistema de Tração Mecânica e Rodagem"]:::est
    N2_1 --> N2_1_4["2.1.4 Simulação Numérica Estrutural (FEA)"]:::est
    N2_1 --> N2_1_5["2.1.5 Fabricação dos Componentes Estruturais"]:::est
    N2_1 --> N2_1_6["2.1.6 Montagem e Integração Mecânica do Chassi"]:::est
    N2_1 --> N2_1_7["2.1.7 Ensaios Físicos Estruturais"]:::est
    N2_2 --> N2_2_1["2.2.1 Design e Planta Executiva"]:::est
    N2_2 --> N2_2_2["2.2.2 Fabricação"]:::est
    N2_2 --> N2_2_3["2.2.3 Validação Dimensional e Ensaios da Pista"]:::est

    %% 3. Firmware / Eletrônica (Verde)
    N3 --> N3_1["3.1 Hardware"]:::eleH
    N3 --> N3_2["3.2 Software Embarcado"]:::eleH
    N3_1 --> N3_1_1["3.1.1 Sensoriamento"]:::ele
    N3_1 --> N3_1_2["3.1.2 Atuação e Acionamento de Potência"]:::ele
    N3_1 --> N3_1_3["3.1.3 Esquemático Elétrico e Placa de Circuito Impresso (PCB)"]:::ele
    N3_1 --> N3_1_4["3.1.4 Interface de Usuário e Sinalização (IHM)"]:::ele
    N3_1 --> N3_1_5["3.1.5 Testes de Hardware"]:::ele
    N3_2 --> N3_2_1["3.2.1 Telemetria"]:::ele
    N3_2 --> N3_2_2["3.2.2 Microcontrolador"]:::ele

    %% 4. Sistema Energético (Vermelho)
    N4 --> N4_1["4.1 Circuito Elétrico"]:::ene
    N4 --> N4_2["4.2 Bateria"]:::ene
    N4 --> N4_3["4.3 Dispositivo de Chaveamento Geral"]:::ene
    N4 --> N4_4["4.4 Motor Elétrico"]:::ene
    N4 --> N4_5["4.5 Conexão e Cabeamento dos Motores"]:::ene
    N4 --> N4_6["4.6 Sistema Térmico"]:::ene
    N4 --> N4_7["4.7 Testes de Energia"]:::ene

    %% 5. Sistemas de Lógica e Processamento (Roxo)
    N5 --> N5_1["5.1 Release 1 - Interface Web"]:::logH
    N5 --> N5_2["5.2 Release 2 - Algoritmo Central e Software Embarcado"]:::logH
    N5 --> N5_3["5.3 Release 3 - Integração e Testes de Software"]:::logH
    N5_1 --> N5_1_1["5.1.1 Dashboard de Monitoramento em Tempo Real"]:::log
    N5_1 --> N5_1_2["5.1.2 Histórico e Consulta de Corridas"]:::log
    N5_1 --> N5_1_3["5.1.3 Simulador do Labirinto"]:::log
    N5_2 --> N5_2_1["5.2.1 Inicialização e Energização do Sistema"]:::log
    N5_2 --> N5_2_2["5.2.2 Navegação Autônoma"]:::log
    N5_2 --> N5_2_3["5.2.3 Desempenho e Otimização"]:::log
    N5_3 --> N5_3_1["5.3.1 Integração do Sistema"]:::log
    N5_3 --> N5_3_2["5.3.2 Testes de Software"]:::log

    %% 6. Validação (Teal)
    N6 --> N6_1["6.1 Teste Integrado"]:::val
    N6 --> N6_2["6.2 Teste em Labirinto"]:::val
flowchart LR
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    classDef docH fill:#bae6fd,stroke:#0284c7,stroke-width:2.5px,color:#0f172a;
    classDef doc fill:#e0f2fe,stroke:#0284c7,stroke-width:1.5px,color:#0f172a;

    ROOT["Micromouse Autônomo"]:::root
    ROOT --> N1["1. Documentação"]:::docH
    N1 --> N1_1["1.1 Relatório"]:::doc
    N1 --> N1_2["1.2 Cronograma"]:::doc
    N1 --> N1_3["1.3 Elicitação"]:::doc
    N1 --> N1_4["1.4 Escopo"]:::doc
    N1 --> N1_5["1.5 Orçamento"]:::doc
flowchart LR
    classDef root fill:#f1f5f9,stroke:#475569,stroke-width:2.5px,color:#0f172a;
    classDef estH fill:#fed7aa,stroke:#ea580c,stroke-width:2.5px,color:#0f172a;
    classDef est fill:#ffedd5,stroke:#ea580c,stroke-width:1.5px,color:#0f172a;

    ROOT["Micromouse Autônomo"]:::root
    ROOT --> N2["2. Estrutura"]:::estH
    N2 --> N2_1["2.1 Chassi e Mecânica do Robô"]:::estH
    N2 --> N2_2["2.2 Labirinto"]:::estH

    N2_1 --> N2_1_1["2.1.1 Especificação de Materiais, Balanço de Massa e Interfaces"]:::est
    N2_1 --> N2_1_2["2.1.2 Modelagem 3D do Chassi, Para-choque e Acesso Rápido"]:::est
    N2_1 --> N2_1_3["2.1.3 Sistema de Tração Mecânica e Rodagem"]:::est
    N2_1 --> N2_1_4["2.1.4 Simulação Numérica Estrutural (FEA)"]:::est
    N2_1 --> N2_1_5["2.1.5 Fabricação dos Componentes Estruturais"]:::est
    N2_1 --> N2_1_6["2.1.6 Montagem e Integração Mecânica do Chassi"]:::est
    N2_1 --> N2_1_7["2.1.7 Ensaios Físicos Estruturais"]:::est

    N2_2 --> N2_2_1["2.2.1 Design e Planta Executiva"]:::est
    N2_2 --> N2_2_2["2.2.2 Fabricação"]:::est
    N2_2 --> N2_2_3["2.2.3 Validação Dimensional e Ensaios da Pista"]:::est
flowchart LR
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    ROOT["Micromouse Autônomo"]:::root
    ROOT --> N3["3. Firmware / Eletrônica"]:::eleH
    N3 --> N3_1["3.1 Hardware"]:::eleH
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    N3_1 --> N3_1_1["3.1.1 Sensoriamento"]:::ele
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    N3_1 --> N3_1_3["3.1.3 Esquemático Elétrico e Placa de Circuito Impresso (PCB)"]:::ele
    N3_1 --> N3_1_4["3.1.4 Interface de Usuário e Sinalização (IHM)"]:::ele
    N3_1 --> N3_1_5["3.1.5 Testes de Hardware"]:::ele

    N3_2 --> N3_2_1["3.2.1 Telemetria"]:::ele
    N3_2 --> N3_2_2["3.2.2 Microcontrolador"]:::ele
flowchart LR
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    classDef eneH fill:#fecdd3,stroke:#e11d48,stroke-width:2.5px,color:#0f172a;
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    ROOT["Micromouse Autônomo"]:::root
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    N4 --> N4_1["4.1 Circuito Elétrico"]:::ene
    N4 --> N4_2["4.2 Bateria"]:::ene
    N4 --> N4_3["4.3 Dispositivo de Chaveamento Geral"]:::ene
    N4 --> N4_4["4.4 Motor Elétrico"]:::ene
    N4 --> N4_5["4.5 Conexão e Cabeamento dos Motores"]:::ene
    N4 --> N4_6["4.6 Sistema Térmico"]:::ene
    N4 --> N4_7["4.7 Testes de Energia"]:::ene
flowchart LR
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    ROOT["Micromouse Autônomo"]:::root
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    N5_1 --> N5_1_1["5.1.1 Dashboard de Monitoramento em Tempo Real"]:::log
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    N5_2 --> N5_2_1["5.2.1 Inicialização e Energização do Sistema"]:::log
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    N6 --> N6_2["6.2 Teste em Labirinto"]:::val

2. Dicionário da EAP (Work Breakdown Structure Dictionary)

O Dicionário da EAP descreve formalmente o escopo e o entregável tangível de cada pacote de trabalho da árvore, garantindo a compreensão inequívoca das entregas de engenharia por todos os membros da equipe e avaliadores.

1. Documentação

Gerencia e consolida todo o corpo documental formal do projeto exigido pelas diretrizes da disciplina e boas práticas do PMBOK.

Código Pacote de Trabalho / Entrega Descrição do Escopo da Entrega Entregável Tangível
1.1 Relatório Elaboração dos relatórios técnicos e científicos periódicos (parciais e final) do projeto. Documentos de Relatório Parcial e Relatório Final de Encerramento (formato PDF/Markdown).
1.2 Cronograma Planejamento temporal, sequenciamento de atividades, marcos de entrega (milestones) e alocação de responsabilidades. Cronograma estruturado no GitHub Projects e exportado na documentação do repositório.
1.3 Elicitação Levantamento e especificação formal dos requisitos funcionais (RF) e não-funcionais (RNF) com todas as áreas de engenharia. Documento formal de Requisitos com priorização MoSCoW e critérios mensuráveis de aceitação.
1.4 Escopo Delimitação das fronteiras do produto, declaração de escopo e exclusões explícitas (Won't Have). Termo de Abertura do Projeto (TAP) e declaração de escopo aprovada.
1.5 Orçamento Levantamento detalhado de custos de aquisição de componentes, materiais, fretes e ferramentas, respeitando o teto orçamentário. Planilha orçamentária detalhada com estimativa de custos versus despesas reais consolidadas.

2. Estrutura

Compreende a arquitetura mecânica física do robô (chassi, suportes com tolerâncias angulares controladas, sistema de tração/rodagem, para-choque perimetral, mecanismo de acesso rápido à bateria) e a infraestrutura física de testes (labirinto modular e validação dimensional rigorosa da pista).

Código Pacote de Trabalho / Entrega Descrição do Escopo da Entrega Entregável Tangível
2.1 Chassi e Mecânica do Robô Conjunto estrutural completo do robô móvel responsável pela integridade física, rigidez, absorção de impactos, sustentação e fixação de todos os componentes embarcados. Chassi estrutural integrado, leve e balanceado, pronto para operação dinâmica em pista.
2.1.1 Especificação de Materiais, Balanço de Massa e Interfaces Seleção e caracterização técnica dos materiais poliméricos estruturais (PLA/PETG) e processos de conformação do projeto; elaboração do balanço de propriedades mássicas (mass balance) e determinação analítica do centro de gravidade (CG) e momentos de inércia do veículo (meta de massa total ≤ 500 g); e definição formal da interface física com a Eletrônica (RF-EST03), incluindo matriz de tolerâncias geométricas para alinhamento angular dos suportes de sensores de distância (variação < 2°). Matriz técnica de especificação de materiais estruturais, planilha de balanço de massa com localização do centro de gravidade (CG) e documento de especificação de interface física de fixação com limites de tolerância angular (< 2°).
2.1.2 Modelagem 3D do Chassi, Para-choque e Acesso Rápido Modelagem computacional CAD 3D paramétrica da base estrutural, suportes dedicados de fixação de componentes, para-choque com cantos arredondados (raio de curvatura perimetral ≥ 1,0 mm) para limitar forças dinâmicas de impacto nas paredes a < 2,0 N (RNF-EST03), e mecanismo ergonômico de encaixe e liberação rápida da bateria para substituição em tempo ≤ 60 s sem desmontagem de PCB ou sensores (RNF-EST05). Conjunto de modelos CAD 3D parametrizados (.STEP / .STL) e desenhos técnicos cotados contemplando o berço com trava rápida de bateria, para-choque com raio R ≥ 1,0 mm e suportes internos.
2.1.3 Sistema de Tração Mecânica e Rodagem Concepção, seleção e dimensionamento mecânico dos elementos físicos de rodagem e apoio (rodas motrizes, pneus de alta aderência, acoplamentos de eixos dos motores, mancais de rolamento e rodas bobas de baixo atrito) para conversão eficiente de torque em deslocamento retilíneo sem patinamento (RF-EST02), com geometria desobstruída para inspeção e limpeza rápida dos pneus em tempo ≤ 120 s (RNF-EST06). Conjunto de tração física dimensionado e detalhado em CAD, com especificação de compostos de pneu de alto atrito e berço de eixos com acesso direto para limpeza e manutenção.
2.1.4 Simulação Numérica Estrutural (FEA) Modelagem computacional e análise numérica estrutural por elementos finitos (FEA) no ambiente CAD/CAE pré-fabricação: avaliação de rigidez estática e torcional do chassi, distribuição de tensões sob aceleração máxima e frenagem, identificação de concentradores de tensão e cálculo dos fatores de segurança estruturais (\(FS \ge 1{,}5\)), incluindo ciclo de otimização topológica e refinamento do modelo 3D antes da liberação para fabricação física. Relatório técnico de simulação numérica por elementos finitos (FEA) com mapas de tensões de von Mises, fatores de segurança comprovados e modelo CAD aprovado virtualmente para fabricação.
2.1.5 Fabricação dos Componentes Estruturais Processamento e conformação física das peças projetadas (chassi, suportes internos, berço de bateria e para-choque) por manufatura aditiva (impressão 3D FDM) ou usinagem, controle de parâmetros de fabricação (infill, orientação de camadas e espessura de casca), pós-processamento, remoção de suportes e acabamento superficial. Lote completo de peças estruturais físicas fabricadas, desbastadas e inspecionadas individualmente quanto à ausência de rebarbas e defeitos de manufatura.
2.1.6 Montagem e Integração Mecânica do Chassi Procedimento de união física e assentamento mecânico de todos os componentes estruturais fabricados, abrangendo ensaio preliminar de encaixe a seco (fit test) entre peças, parafusamento e inserção de fixadores roscados, assentamento dos mancais e do conjunto de rodagem, e validação funcional do mecanismo de retenção e liberação rápida da bateria. Chassi mecânico completamente montado em ordem de marcha, com alinhamento das partes e acoplamento rígido sem folgas estruturais.
2.1.7 Ensaios Físicos Estruturais Protocolo de ensaios laboratoriais e validação experimental de conformidade física do robô construído, conforme o documento 7.1 - Testes de estrutura.md: pesagem real em balança de precisão contra a meta de massa, medições com paquímetro do envelope externo (≤ 165 x 165 mm e diagonal ≤ 160 mm) e vão livre (≥ 2,0 mm), verificação física de raios perimetrais (≥ 1,0 mm), ensaio de força dinâmica de contato em bancada dinamométrica (< 2,0 N), cronometragem de troca de bateria (≤ 60 s) e inspeção do alinhamento angular dos sensores pós-ensaio (< 2°). Relatório técnico de ensaios físicos laboratoriais com evidências fotográficas das peças isoladas e carro montado, registros de medições e laudo formal de conformidade com os requisitos RF-EST01/02/03 e RNF-EST01 a RNF-EST06.
2.2 Labirinto Infraestrutura física modular da arena oficial de testes para calibração sensorial, ensaios de tração e homologação de corridas autônomas. Pista física montada com módulos de piso plano e paredes ortogonais intercambiáveis nas configurações 4x4, 8x4 e 12x4 células.
2.2.1 Design e Planta Executiva Projeto dimensional completo e detalhamento executivo da modulação de células (180 x 180 mm), encaixes de pinos, espessura e altura de paredes (12 x 50 mm) e largura livre de corredores (168 mm). Planta executiva técnica cotada em CAD com especificações de tolerâncias e desenhos de montagem para pistas 4x4, 8x4 e 12x4.
2.2.2 Fabricação Construção física, corte e acabamento superficial dos módulos de piso (preto fosco antirreflexo) e paredes (brancas com topo vermelho) respeitando as diretrizes oficiais de ensaio. Conjunto físico modular de pisos, paredes e postes de sustentação usinados e pintados para composição flexível da arena.
2.2.3 Validação Dimensional e Ensaios da Pista Controle metrológico e inspeção rigorosa das dimensões do labirinto montado em relação à planta executiva, validando a largura livre crítica do corredor de 168 ± 2 mm (parâmetro compartilhado vital para RNF-EST01, RNF-ELE02 e RNF-SFT02), a ortogonalidade dos cruzamentos e a planicidade do solo. Relatório de controle metrológico da pista com mapa de medições nas três configurações oficiais (4x4, 8x4 e 12x4), atestando a conformidade dos corredores para operação segura do robô e dos sensores.

3. Firmware / Eletrônica

Engloba a instrumentação sensorial (distância e orientação inercial), atuadores, placa de circuito impresso e firmware embarcado de controle e telemetria.

Código Pacote de Trabalho / Entrega Descrição do Escopo da Entrega Entregável Tangível
3.1 Hardware Conjunto de subsistemas eletroeletrônicos físicos integrados para sensoriamento, locomoção e processamento embarcado. Circuito eletrônico integrado com sensores, controladores de motor e microcontrolador em funcionamento.
3.1.1 Sensoriamento Módulos e transdutores de medição de distância às paredes (sensores ópticos/ToF frontais e laterais) e sensor inercial/giroscópio para auxílio no controle de orientação angular e prevenção de colisão. Conjunto integrado e calibrado de sensores de distância e giroscópio (IMU) com cablagem, fixação e condicionamento de sinais validados.
3.1.2 Atuação e Acionamento de Potência Subsistema eletroeletrônico de potência e sensoriamento de rotação, integrando os drivers de potência (ponte H com acionamento PWM), condicionamento elétrico para os motores DC, leitura determinística dos sinais dos encoders de odometria angular (RF-ELE02, RF-ELE03) e controle de velocidade em malha fechada. Placa/circuito de drivers de potência com acionamento PWM bidirecional, encoders lendo quadratura sem perda de passos e malha de controle de velocidade operacional integrada ao firmware.
3.1.3 Esquemático Elétrico e Placa de Circuito Impresso (PCB) Elaboração do diagrama de blocos funcional e esquemático elétrico com pinagens e simbologia padronizada (conforme documento 4.3 - Projeto conceitual de hardware.md); projeto CAD de layout e roteamento das trilhas de potência e lógica com desacoplamento capacitivo, planos de terra separados e área de isolamento da antena RF; geração de arquivos industriais Gerber; e fabricação física, montagem e soldagem de circuitos integrados e componentes auxiliares (RNF-ELE04, RNF-ELE05). Diagrama de blocos, esquemático elétrico detalhado, arquivos de manufatura Gerber e placa física industrial montada com componentes soldados e validados nos pontos de teste elétrico (test points).
3.1.4 Interface de Usuário e Sinalização (IHM) Concepção, montagem e integração dos circuitos de sinalização visual por LEDs discretos para os 5 estados operacionais (calibração, pronto, navegando, objetivo alcançado e falha/bateria fraca — RF-ELE05), dispositivo acústico de alerta (buzzer piezoelétrico ≥ 60 dB para bipes de evento — RF-ELE06) e botões táteis (push buttons / dip switches) de disparo de largada física e seleção de geometria da arena (4x4, 8x4, 12x4 — RNF-SFT01). Circuito de interface homem-máquina (IHM) integrado à placa com LEDs indicadores de status, alarme sonoro buzzer e botões de comando físico testados e funcionais.
3.1.5 Testes de Hardware Ensaios laboratoriais em bancada para validação funcional do microcontrolador (ESP32), calibração de sensores ópticos/inerciais (taxa ≥ 20 Hz e faixa 30-180 mm), resposta de acionamento dos atuadores, sinalização visual/sonora e comunicação de dados (documento 7.3 - Testes de hardware.md). Relatório de ensaios de hardware com registros de sinais osciloscópicos, validação de amostragem de sensores, resposta dos drivers e laudo de conformidade com os requisitos RF-ELE01 a RF-ELE06 e RNF-ELE01 a RNF-ELE05.
3.2 Software Embarcado Camada de software de baixo nível responsável pela interface direta com o hardware, tratamento de interrupções, temporizadores e despacho de telemetria. Código-fonte C/C++ dos drivers de baixo nível (Board Support Package) e rotinas de temporização e amostragem de dados.
3.2.1 Telemetria Protocolo de comunicação serial/sem fio e rotinas de empacotamento determinístico dos parâmetros operacionais do robô para envio em tempo real. Pacote de firmware transmissor de telemetria via canal sem fio a 1 Hz com estrutura de dados validada.
3.2.2 Microcontrolador Configuração de relógio, temporizadores, interrupções (ISR), conversores analógico-digitais (ADC) e interfaces de comunicação serial/barramentos do chip. Código de inicialização (BSP) e rotinas de configuração de registradores e periféricos do chip operacional.

4. Sistema Energético

Responsável pelo armazenamento de energia, conversão e regulação elétrica, chaveamento de segurança, alimentação de atuadores e dissipação térmica do robô.

Código Pacote de Trabalho / Entrega Descrição do Escopo da Entrega Entregável Tangível
4.1 Circuito Elétrico Arquitetura elétrica global de distribuição, filtragem, desacoplamento de barramentos de potência e lógica, e proteções elétricas do sistema. Diagrama unifilar e esquemático da distribuição de potência com fusíveis, barramentos regulados e circuito de distribuição montado e testado.
4.2 Bateria Conjunto de células eletroquímicas (LiPo/Li-Ion) dimensionadas para fornecer a corrente de partida e autonomia exigida pelo veículo. Banco de baterias com conector polarizado assimétrico, sistema de carregamento balanceado com monitoramento de tensão integrado.
4.3 Dispositivo de Chaveamento Geral Acionamento e interrupção da alimentação geral do robô. Chave geral instalada, integrada ao circuito e capaz de interromper ou liberar a alimentação elétrica do robô.
4.4 Motor Elétrico Unidades de conversão eletromecânica de potência para propulsão do micromouse. Par de motores DC com redução devidamente selecionados, testados e caracterizados eletricamente.
4.5 Conexão e Cabeamento dos Motores Confecção do chicote elétrico de potência dos motores, dimensionamento de fiação e bitola (AWG), conectores de engate rápido com isolamento térmico e filtros de supressão de ruído indutivo. Chicote elétrico de alimentação dos motores montado, testado quanto à continuidade e isolamento elétrico, e conectado com segurança à placa de potência.
4.6 Sistema Térmico Análise do perfil de aquecimento e estratégias de dissipação passiva de calor dos componentes de potência. Sistema de arrefecimento passivo (dissipadores térmicos e convecção pelo chassi) e cálculo de transferência térmica.
4.7 Testes de Energia Ensaios de bancada e medições elétricas de consumo por subsistema, autonomia sob carga contínua, eficiência do chaveamento mecânico e comportamento térmico dos componentes (documento 7.2 - Testes de energia.md). Relatório de ensaios energéticos com curvas de descarga da bateria, perfil de consumo de corrente e conformidade térmica.

5. Sistemas de Lógica e Processamento

Engloba a inteligência computacional do sistema: a plataforma web de telemetria e análise, o simulador virtual do labirinto, os algoritmos autônomos de navegação embarcada e as suítes de testes de software automatizados.

Código Pacote de Trabalho / Entrega Descrição do Escopo da Entrega Entregável Tangível
5.1 Release 1 - Interface Web Primeira versão funcional da plataforma web integrada com exibição visual dos dados de corrida, módulo de histórico e ferramenta de simulação virtual. Aplicação web responsiva com servidor de recepção de telemetria e módulo simulador funcional.
5.1.1 Dashboard de Monitoramento em Tempo Real Interface gráfica interativa para recepção e renderização em tempo real da telemetria (grade do labirinto com paredes descobertas, posição instantânea do robô, rastro percorrido, velocidade, cronômetro e nível de bateria). Painel web frontend com componentes visuais reativos sincronizados em tempo real (taxa ≥ 1 Hz) com os dados recebidos da corrida.
5.1.2 Histórico e Consulta de Corridas Módulo de persistência em banco de dados das séries temporais de corridas e interface gráfica com filtros de busca por data, dimensões do labirinto (4x4, 8x4, 12x4) e métricas comparativas. Módulo de banco de dados e tela de consulta histórica com tabelas e gráficos comparativos de desempenho entre execuções.
5.1.3 Simulador do Labirinto Ambiente virtual bidimensional do micromouse e da arena para emulação de sensores e validação precoce dos algoritmos de navegação, permitindo testes sem depender da estrutura física e da pista estarem prontas. Simulador computacional interativo capaz de carregar labirintos virtuais (4x4, 8x4 e 12x4) e validar trajetórias de busca e resolução de forma autônoma.
5.2 Release 2 - Algoritmo Central e Software Embarcado Núcleo de lógica decisória embarcada para exploração, mapeamento matricial e resolução autônoma do labirinto. Firmware de navegação autônoma compilado e gravado no microcontrolador do robô.
5.2.1 Inicialização e Energização do Sistema Rotinas de autoteste (power-on self-test), calibração estática dos sensores ópticos/inerciais e confirmação de largada. Sequência de inicialização e rotina de calibração automática de sensores no firmware com confirmação de prontidão.
5.2.2 Navegação Autônoma Implementação do algoritmo de busca e resolução de labirintos (ex.: Flood Fill ou seguidor inteligente de paredes com mapas de distância matriciais). Módulo algorítmico de tomada de decisão, atualização matricial de paredes em memória e cálculo dinâmico de rota.
5.2.3 Desempenho e Otimização Algoritmo de rota rápida (Speed Run), suavização de curvas ortogonais em movimento contínuo e otimização de tempo de travessia. Módulo algorítmico de cálculo de trajetória ótima (Speed Run) computado após a exploração inicial, reduzindo paradas e tempos de curva.
5.3 Release 3 - Integração e Testes de Software Consolidação ponta a ponta do ecossistema de software (embarcado, comunicação sem fio e dashboard web) e validação formal por suítes de testes automatizados. Versão estável e integrada do software do sistema (embarcado + web) com cobertura de testes documentada e homologada.
5.3.1 Integração do Sistema Integração lógica e digital entre o firmware de navegação autônoma/telemetria sem fio e a aplicação web de visualização, assegurando o tráfego contínuo dos pacotes de dados a 1 Hz. Fluxo de dados digital ponta a ponta plenamente funcional entre o microcontrolador do robô e o painel web receptor.
5.3.2 Testes de Software Planejamento, codificação e execução de suítes de testes automatizados em nível unitário, integração lógica e testes ponta a ponta (E2E) para as regras de navegação, simulação e componentes da interface web. Suíte de testes automatizados executável no pipeline (Jest/pytest/Playwright) com relatório de cobertura de código-fonte ≥ 80%, atendendo ao documento de Testes de Software.

6. Validação

Conjunto de protocolos, ensaios laboratoriais em bancada e testes em pista real para comprovação do cumprimento dos requisitos multidisciplinares do edital.

Código Pacote de Trabalho / Entrega Descrição do Escopo da Entrega Entregável Tangível
6.1 Teste Integrado Ensaios de bancada multidisciplinares em ambiente controlado para validação de interoperabilidade simultânea entre mecânica, eletrônica, energia e software embarcado sob regime de potência. Relatório técnico de ensaios integrados com registros osciloscópicos, telemetria e logs de comunicação e erro.
6.2 Teste em Labirinto Baterias formais de corridas autônomas nas pistas físicas oficiais (4x4, 8x4 e 12x4 células). Relatório de validação em pista com vídeos de evidência, tempos cronometrados e mapas reconstruídos.

3. Matriz de Rastreabilidade com os Requisitos

A tabela abaixo sintetiza a correspondência entre os macro-pacotes da EAP e os requisitos de engenharia definidos no documento de requisitos:

Macro-Pacote da EAP Subsistemas Atendidos Requisitos Funcionais (RF) Requisitos Não-Funcionais (RNF)
1. Documentação Gerência / Todos Governança de escopo e qualidade Cumprimento de prazos, orçamento e edital
2. Estrutura Estruturas / Labirinto RF-EST01 (Fixação/chassi: 2.1.1, 2.1.2, 2.1.6)
RF-EST02 (Tração mecânica e rodagem: 2.1.3)
RF-EST03 (Alinhamento de sensores < 2°: 2.1.1, 2.1.2, 2.1.7)
RNF-EST01 (Envelope ≤ 160 mm: 2.1.2, 2.1.7, 2.2.3)
RNF-EST02 (Locomoção terrestre: 2.1.3)
RNF-EST03 (Raios ≥ 1 mm e impacto < 2 N: 2.1.2, 2.1.7)
RNF-EST04 (Vão livre ≥ 2 mm: 2.1.2, 2.1.7)
RNF-EST05 (Troca de bateria ≤ 60 s: 2.1.2, 2.1.6, 2.1.7)
RNF-EST06 (Limpeza de rodagem ≤ 120 s: 2.1.3, 2.1.7)
3. Firmware / Eletrônica Eletrônica / Embarcado RF-ELE01 (Sensoriamento: 3.1.1)
RF-ELE02 (Odometria: 3.1.2)
RF-ELE03 (Acionamento motores/potência: 3.1.2)
RF-ELE04 (Telemetria sem fio: 3.2.1)
RF-ELE05 (Sinalização visual: 3.1.4)
RF-ELE06 (Alarme sonoro: 3.1.4)
RNF-ELE01 (Amostragem ≥ 20 Hz: 3.1.1, 3.1.5)
RNF-ELE02 (Faixa 30-180 mm: 3.1.1, 3.1.5)
RNF-ELE03 (Alcance rádio ≥ 8 m: 3.2.1)
RNF-ELE04 (Conexão estruturada PCB: 3.1.3)
RNF-ELE05 (Imunidade indutiva: 3.1.2, 3.1.3)
4. Sistema Energético Energia RF-ENE01 (Distribuição/conversão: 4.1)
RF-ENE02 (Monitoramento tensão: 4.2)
RF-ENE03 (Corte subtensão: 4.1, 4.2)
RF-ENE04 (Chaveamento mecânico: 4.3)
RNF-ENE01 (Autonomia ≥ 15 min: 4.2, 4.7)
RNF-ENE02 (Tolerância ±5% lógica: 4.1, 4.7)
RNF-ENE03 (Fusível < 500 ms: 4.1)
RNF-ENE04 (Conector assimétrico: 4.2)
RNF-ENE05 (Recarga ≤ 90 min: 4.2)
5. Sistemas de Lógica e Processamento Software (Embarcado, Simulação e Web) RF-SFT01 a RF-SFT04 (Navegação autônoma e parada: 5.2.1 a 5.2.3)
RF-SFT05 e RF-SFT06 (Telemetria e Dashboard: 5.1.1)
RF-SFT07 e RF-SFT08 (Histórico e Consulta: 5.1.2)
RF-SFT09 e RF-SFT10 (Speed run e curvas: 5.2.3)
RF-SFT11 (Detecção de stall: 5.2.2)
(Simulador do labirinto: 5.1.3 / Testes automatizados: 5.3.2)
RNF-SFT01 (Autonomia plena: 5.2.2)
RNF-SFT02 (Geometrias oficiais 4x4, 8x4, 12x4: 5.1.3, 5.2.2)
RNF-SFT03 (Taxa telemetria ≥ 1 Hz: 5.1.1)
RNF-SFT04 (Tempo consulta < 2 s: 5.1.2)
RNF-SFT05/06 (Responsividade web: 5.1.1, 5.1.2)
6. Validação Todos os Subsistemas Verificação de missão e desafio cumprido (6.1 Teste Integrado e 6.2 Teste em Labirinto) Cumprimento integral dos critérios mensuráveis do edital e homologação do robô em pista oficial