Requisitos

Documento que descreve as funcionalidades, restrições e critérios técnicos que orientam o desenvolvimento e a validação do micromouse Rato Cego.

Visão Geral dos Requisitos

Este documento consolida os requisitos do projeto Rato Cego, um robô móvel autônomo capaz de mapear e solucionar labirintos. Os requisitos orientam as decisões das equipes de Hardware, Estruturas, Energia e Software, assegurando que os subsistemas sejam desenvolvidos de forma integrada e atendam aos objetivos definidos no Termo de Abertura do Projeto.

Cada requisito possui um identificador único, uma descrição objetiva, uma prioridade e os campos destinados à definição dos responsáveis e ao acompanhamento no GitHub Projects. A numeração é contínua dentro de cada tipo de requisito, independentemente da área responsável.

Classificação e Priorização

Os Requisitos Funcionais (RF) definem os comportamentos e serviços que o micromouse e seus sistemas associados devem fornecer, como navegação, monitoramento e registro de dados.

Os Requisitos Não Funcionais (RNF) estabelecem critérios mensuráveis de qualidade, desempenho, segurança e restrições físicas que a solução deve cumprir.

A prioridade de cada item é definida pela classificação MoSCoW:

Must: requisito indispensável para a entrega e validação do projeto.
Should: requisito importante, a ser implementado quando houver viabilidade técnica e de prazo.
Could: requisito desejável, implementado caso não comprometa os itens de maior prioridade.

Requisitos Funcionais (RF)

Energia

ID	Nome do Requisito	Descrição	Prioridade	Responsáveis	Link Github Projects
RF1	Telemetria energética em tempo real	Durante cada percurso, o sistema deve exibir no sistema web o consumo de bateria em tempo real e associá-lo à execução realizada.	Must	Gabriel Andrade Magioli	#1
RF2	Isolamento manual da alimentação	O circuito de alimentação deve incluir uma chave física de fácil acesso que desconecte a bateria dos subsistemas do robô, permitindo desligamento seguro durante transporte, montagem e manutenção.	Must	Rafael Silva Wasconcelos	#2
RF3	Aviso web de bateria baixa	O firmware deve acompanhar periodicamente a tensão da bateria e, ao identificar nível crítico, emitir um aviso no sistema web durante a execução.	Must	Pedro Gustavo Nunes Silva	#3
RF4	Bateria removível e reinstalável	A bateria deve poder ser removida e recolocada no micromouse de forma simples, sem exigir a desmontagem completa do chassi.	Could	Gabriel Andrade Magioli	#4

Hardware

ID	Nome do Requisito	Descrição	Prioridade	Responsáveis	Link Github Projects
RF5	Reconhecimento Espacial e Detecção de Obstáculos	O sistema deve realizar a amostragem contínua do ambiente por meio de sensores de proximidade para identificar a presença de paredes (5 cm de altura) e aberturas nas direções frontal, laterais e diagonais.	Must have	Maria Laura	#53
RF6	Processamento Embarcado Autônomo	O sistema deve utilizar unidade microcontrolada para executar localmente a leitura de sensores, a lógica de controle e o armazenamento do mapa em memória, sem dependência de processamento externo.	Must have	Vinícius Araújo Oliveira	#54
RF7	Acionamento e Modulação de Potência Motriz	O sistema deve conter driver de potência para converter comandos lógicos em acionamento elétrico reversível com modulação contínua de velocidade (PWM) para os motores de tração.	Must have	Maria Laura	#55
RF8	Manutenção de Trajetória Centralizada	O sistema de atuação deve ajustar o movimento diferencial do robô para manter a trajetória reta e centralizada entre as paredes dos corredores do labirinto.	Must have	Vinícius Araújo Oliveira	#56
RF9	Execução de Curvas e Manobras de Rotação	O sistema de tração diferencial deve permitir a execução precisa de giros de 90° e 180° sobre o próprio eixo do robô, compatíveis com as células de 18 cm × 18 cm do labirinto.	Must have	Maria Laura	#57
RF10	Transmissão Sem Fio de Telemetria	O sistema deve disponibilizar canal de comunicação sem fio para enviar pacotes de dados da corrida em tempo real para a aplicação web.	Must have	Vinícius Araújo Oliveira	#58
RF11	Regulação e Distribuição de Energia	O sistema deve receber a alimentação da fonte recarregável e distribuir tensões reguladas e estáveis para a eletrônica de controle, sensores e atuadores.	Must have	Maria Laura	#59
RF12	Interface Física de Operação e Disparo	O sistema deve conter chave ou botão físico acessível externamente no chassi para comando manual de início e interrupção da navegação.	Must have	Vinícius Araújo Oliveira	#60

Estruturas

ID	Nome do Requisito	Descrição	Prioridade	Responsáveis	Link Github Projects
RF13	Proteção dos componentes internos	A estrutura deve proteger os componentes eletrônicos, sensores, motores e demais módulos internos contra choques mecânicos e possíveis danos decorrentes da movimentação ou de eventuais colisões durante a execução dos percursos.	Must	Heitor Santos Nobre	#73
RF14	Acesso aos componentes internos	A estrutura deve permitir o acesso aos componentes internos para inspeção, manutenção, substituição e realização de ajustes, sem exigir a desmontagem completa do chassi.	Should	Heitor Santos Nobre	#72
RF15	Fixação dos subsistemas	A estrutura deve possuir pontos de fixação adequados para acomodar e manter posicionados os componentes dos subsistemas de Hardware, Energia e Software embarcado, evitando deslocamentos durante a movimentação do micromouse.	Must	Heitor Santos Nobre	#71
RF16	Modularidade estrutural	A estrutura deve permitir a substituição ou atualização de módulos e componentes de forma independente, possibilitando alterações no protótipo sem a necessidade de reconstrução completa do chassi.	Should	Heitor Santos Nobre	#69
RF17	Fixação e alinhamento do sistema de locomoção	A estrutura deve possuir pontos de fixação para motores, rodas e demais elementos do sistema de locomoção, mantendo seu posicionamento e alinhamento durante a execução dos percursos.	Must	Heitor Santos Nobre	#68
RF18	Acomodação e posicionamento dos sensores	A estrutura deve possuir espaços e pontos de fixação adequados para a instalação dos sensores nas posições definidas pelo projeto, permitindo que permaneçam orientados e desobstruídos durante o percurso.	Must	Heitor Santos Nobre	#67
RF19	Organização e proteção do cabeamento	A estrutura deve disponibilizar meios para organizar e proteger os cabos e conexões internas, evitando que interfiram na movimentação das rodas, motores, sensores ou demais componentes durante a operação.	Must	Heitor Santos Nobre	#66
RF20	Acesso aos elementos de operação	A estrutura deve permitir o acesso externo aos elementos necessários para operação, manutenção e preparação do micromouse, como chave de alimentação, conectores e demais interfaces definidas pelos subsistemas.	Should	Heitor Santos Nobre	#64

Software

ID	Nome do Requisito	Descrição	Prioridade	Responsáveis	Link Github Projects
RF21	Identificação de paredes	O software do Rato Cego deve identificar a presença de paredes no percurso a partir dos dados fornecidos pelos sensores.	Must	Thiago Alencar	#21
RF22	Localização no labirinto	O software do Rato Cego deve monitorar a localização do robô dentro do labirinto durante o percurso.	Must	Thiago Alencar	#22
RF23	Determinação do percurso	O software do Rato Cego deve determinar autonomamente os movimentos necessários para avançar pelo labirinto com base nas informações obtidas durante o percurso.	Must	Thiago Alencar	#23
RF24	Navegação autônoma	O Rato Cego deve navegar pelo labirinto sem intervenção humana durante a execução do percurso.	Must	Thiago Alencar	#24
RF25	Identificação do objetivo	O software do Rato Cego deve identificar quando o robô alcançar a área de objetivo do labirinto.	Must	Laryssa Felix Ribeiro Lopes	#25
RF26	Registro do trajeto	O sistema deve registrar o trajeto percorrido pelo Rato Cego durante cada execução.	Must	Laryssa Felix Ribeiro Lopes	#26
RF27	Transmissão de telemetria	O Rato Cego deve transmitir ao sistema web os dados de desempenho necessários para o acompanhamento da execução.	Must	Pedro Augusto Moretti Moreira	#27
RF28	Identificação do tipo de labirinto	O sistema web deve identificar e exibir o tipo de labirinto correspondente à execução atual.	Must	Maria Eduarda de Jezus Guimaraes	#28
RF29	Visualização do trajeto	Durante o percurso, o sistema web deve exibir e atualizar em tempo real o trajeto percorrido pelo Rato Cego.	Must	Pedro Augusto Moretti Moreira	#29
RF30	Monitoramento da bateria	Durante o percurso, o sistema web deve exibir e atualizar em tempo real o consumo de bateria do Rato Cego.	Must	Laryssa Felix Ribeiro Lopes	#30
RF31	Monitoramento do tempo	O sistema deve contabilizar o tempo da execução e apresentá-lo no sistema web durante o percurso.	Must	Laryssa Felix Ribeiro Lopes	#31
RF32	Exibição da velocidade média	O sistema web deve calcular e apresentar a velocidade média do Rato Cego referente à execução.	Must	Maria Eduarda de Jezus Guimaraes	#32
RF33	Resultado do desafio	O sistema web deve informar se o Rato Cego cumpriu ou não o desafio correspondente à execução.	Must	Laryssa Felix Ribeiro Lopes	#33
RF34	Armazenamento da execução	Após a execução, o sistema deve armazenar no banco de dados as informações coletadas durante o percurso.	Must	Pedro Augusto Moretti Moreira	#34
RF35	Associação ao labirinto	O sistema deve associar os dados armazenados de cada execução ao respectivo labirinto.	Must	Pedro Augusto Moretti Moreira	#35
RF36	Consulta por labirinto	O sistema web deve permitir consultar os dados das execuções referentes a um labirinto específico.	Must	Pedro Augusto Moretti Moreira	#36
RF37	Consulta geral	O sistema web deve permitir consultar conjuntamente os dados armazenados das execuções realizadas nos diferentes labirintos.	Must	Maria Eduarda de Jezus Guimaraes	#37
RF38	Consulta local do estado energético	O Rato Cego poderia informar localmente a condição da bateria por meio de um indicador visual, permitindo sua verificação sem acesso ao sistema web.	Could	Laryssa Felix Ribeiro Lopes	#38
RF39	Conservação em bateria baixa	O firmware do Rato Cego deveria monitorar a condição da bateria e, ao identificar nível crítico, adotar medidas para preservar energia e evitar desligamentos abruptos durante a execução.	Should	Laryssa Felix Ribeiro Lopes	#39
RF40	Sinalização do ciclo de recarga	Durante a recarga, o Rato Cego poderia indicar visualmente o estado do ciclo de carregamento.	Could	Laryssa Felix Ribeiro Lopes	#40

Requisitos Não-Funcionais (RNF)

Energia

ID	Nome do Requisito	Descrição	Prioridade	Responsáveis	Link Github Projects
RNF1	Autonomia operacional	Com sensores, controle, motores e telemetria ativos no perfil normal de corrida, o Rato Cego deve funcionar continuamente por pelo menos 30 minutos sem recarga ou troca de bateria.	Must	Rafael Silva Wasconcelos	#5
RNF2	Rendimento da conversão de energia	Os conversores e reguladores de tensão devem apresentar eficiência igual ou superior a 85% na faixa nominal de carga dos subsistemas que alimentam.	Should	Pedro Gustavo Nunes Silva	#6
RNF3	Consumo em inatividade	Quando o robô estiver ligado e sem executar uma corrida, a corrente total do sistema deve permanecer em até 50 mA, desativando periféricos que não sejam necessários.	Should	Gabriel Andrade Magioli	#7
RNF4	Aviso preventivo de descarga	O sistema deve reconhecer a condição de baixa carga e gerar alerta quando qualquer célula atingir 3,3 V, antes de alcançar uma faixa que possa comprometer sua vida útil.	Must	Rafael Silva Wasconcelos	#8
RNF5	Restrição de massa do conjunto energético	Bateria, circuito de recarga, reguladores, proteções e cabeamento de alimentação não podem, em conjunto, ultrapassar 25% da massa final do micromouse.	Must	Pedro Gustavo Nunes Silva	#9
RNF6	Integridade da alimentação dos sensores	Sob aceleração e partida dos motores, a tensão fornecida aos sensores deve se manter entre 95% e 105% de seu valor nominal.	Must	Gabriel Andrade Magioli	#10
RNF7	Proteção contra falhas elétricas	O sistema de alimentação deve interromper ou limitar a corrente em situações de sobrecorrente ou curto-circuito, protegendo a bateria e os circuitos eletrônicos.	Must	Rafael Silva Wasconcelos	#11
RNF8	Confiabilidade da telemetria energética	Após a calibração, as leituras de tensão e consumo registradas pelo robô devem apresentar erro máximo de 5% em relação ao instrumento de referência.	Should	Gabriel Andrade Magioli	#13
RNF9	Compatibilidade de tensão dos subsistemas	A tensão nominal e a faixa de descarga da bateria devem ser compatíveis com todos os subsistemas, utilizando BECs devidamente dimensionados para fornecer a tensão e a corrente requeridas por cada subsistema.	Must	Pedro Gustavo Nunes Silva	#15

Hardware

ID	Nome do Requisito	Descrição	Prioridade	Responsáveis	Link Github Projects
RNF10	Limite Dimensional e Geométrico	O robô montado não deve exceder as dimensões máximas de 16,5 cm de largura por 16,5 cm de comprimento em qualquer estado operacional.	Must have	Maria Laura	#61
RNF11	Autonomia de Alimentação	A bateria deve fornecer autonomia para no mínimo 30 minutos de operação contínua (ou 3 corridas completas) sem recarga.	Must have	Vinícius Araújo Oliveira	#62
RNF12	Proteção e Margem de Segurança Elétrica	O circuito deve possuir proteção contra inversão de polaridade e condutores dimensionados com no mínimo 30% de margem sobre a corrente de pico.	Must have	Maria Laura	#63
RNF13	Estabilidade de Tensão Lógica	O circuito de regulação deve manter flutuação máxima de ±5% nas linhas lógicas (3,3V e 5V) durante a partida dos motores.	Must have	Vinícius Araújo Oliveira	#65
RNF14	Latência da Malha Física de Resposta	O tempo decorrido entre a leitura dos sensores de proximidade e o acionamento efetivo dos motores deve ser de no máximo 50 ms.	Must have	Maria Laura	#70

Estruturas

ID	Nome do Requisito	Descrição	Prioridade	Responsáveis	Link Github Projects
RNF15	Limite dimensional do chassi	O conjunto estrutural do Rato Cego deve respeitar o limite máximo de 16,5 cm de comprimento e 16,5 cm de largura em configuração de operação, garantindo distanciamento mecânico livre de interferências para o curso dos componentes de locomoção e posicionamento desobstruído dos sensores.	Must	Heitor Santos Nobre	#74
RNF16	Compatibilidade com as dimensões do labirinto	A geometria e os elementos externos da estrutura devem ser dimensionados para livre circulação nos corredores de células de 18 cm de lado, sendo isentos de cantos vivos, arestas salientes ou pontos de atrito que possam causar travamento, arraste mecânico ou danos/deslocamento às paredes do percurso.	Must	Heitor Santos Nobre	#75
RNF17	Massa estrutural	A massa do chassi e dos elementos estruturais deve ser mantida dentro de um limite que não comprometa a aceleração, frenagem, estabilidade e autonomia do micromouse.	Must	Heitor Santos Nobre	#76
RNF18	Resistência mecânica	A estrutura deve suportar os esforços mecânicos decorrentes da movimentação, aceleração, frenagem e eventuais impactos durante os testes, sem apresentar deformações que comprometam o funcionamento do robô.	Must	Heitor Santos Nobre	#77
RNF19	Rigidez estrutural	O chassi deve apresentar rigidez suficiente para manter sua geometria e os componentes fixados em suas posições durante a execução dos percursos, evitando deformações ou folgas que prejudiquem a navegação.	Must	Heitor Santos Nobre	#78
RNF20	Estabilidade estrutural	A estrutura deve proporcionar estabilidade ao micromouse durante acelerações, frenagens, curvas e mudanças de direção, evitando inclinações ou deslocamentos que comprometam sua movimentação.	Must	Heitor Santos Nobre	#79
RNF21	Distribuição de massa	A disposição dos componentes na estrutura deve proporcionar uma distribuição de massa adequada, evitando desequilíbrios que possam prejudicar a estabilidade e o desempenho do micromouse durante o percurso.	Should	Heitor Santos Nobre	#80
RNF22	Compatibilidade entre subsistemas	A estrutura deve possuir dimensões, espaços internos e pontos de fixação compatíveis com os componentes definidos pelas equipes de Hardware, Energia e Software, permitindo a integração dos subsistemas sem interferências físicas.	Must	Heitor Santos Nobre	#81
RNF23	Precisão dimensional de fabricação	As dimensões finais da estrutura devem permanecer dentro das tolerâncias definidas no projeto, garantindo que variações decorrentes do processo de fabricação não façam o micromouse ultrapassar os limites dimensionais estabelecidos.	Must	Heitor Santos Nobre	#82
RNF24	Segurança estrutural	A estrutura não deve apresentar pontas, arestas ou elementos expostos que possam causar danos aos componentes, ao labirinto ou comprometer a operação do micromouse.	Must	Heitor Santos Nobre	#83
RNF25	Durabilidade da estrutura	A estrutura deve manter suas características mecânicas e dimensões durante os testes e execuções previstas no projeto, sem apresentar desgaste ou deformação que comprometa o funcionamento do micromouse.	Should	Heitor Santos Nobre	#84
RNF26	Facilidade de montagem e desmontagem	A estrutura deve ser projetada de forma que sua montagem, desmontagem e manutenção possam ser realizadas utilizando os recursos e ferramentas disponíveis para a equipe, sem procedimentos excessivamente complexos.	Should	Heitor Santos Nobre	#85
RNF27	Aproveitamento do espaço interno	A estrutura deve utilizar de forma eficiente o espaço disponível no chassi, permitindo a acomodação dos componentes necessários sem comprometer a circulação, manutenção, ventilação ou funcionamento dos demais subsistemas.	Should	Heitor Santos Nobre	#86
RNF28	Compatibilidade com os materiais disponíveis	Os materiais utilizados na fabricação devem ser compatíveis com os processos de fabricação, ferramentas, orçamento e recursos disponíveis para o desenvolvimento do projeto.	Must	Heitor Santos Nobre	#87

Software

ID	Nome do Requisito	Descrição	Prioridade	Responsáveis	Link Github Projects
RNF29	Tempo máximo de execução	O sistema do Rato Cego deve permitir que cada tentativa de resolução do labirinto seja realizada dentro do limite máximo de 10 minutos estabelecido para o desafio.	Must	Laryssa Felix Ribeiro Lopes	#41
RNF30	Atualização da telemetria	O sistema web deve receber, processar e atualizar em tempo real os dados de telemetria transmitidos pelo Rato Cego durante o percurso.	Must	Pedro Augusto Moretti Moreira	#42
RNF31	Integridade da telemetria	O sistema deve garantir que os dados de telemetria recebidos e apresentados correspondam aos dados transmitidos pelo Rato Cego, sem alteração indevida das informações.	Must	Pedro Augusto Moretti Moreira	#43
RNF32	Persistência dos dados	Os dados referentes às execuções concluídas devem permanecer armazenados no banco de dados e disponíveis para consultas posteriores.	Must	Pedro Augusto Moretti Moreira	#44
RNF33	Integridade dos dados armazenados	O sistema deve preservar a associação entre os dados de cada execução e o respectivo labirinto, evitando que informações de execuções distintas sejam incorretamente relacionadas.	Must	Pedro Augusto Moretti Moreira	#45
RNF34	Compatibilidade com os labirintos	O software de navegação do Rato Cego deve ser compatível com os três labirintos definidos para o projeto: 4×4, 8×4 e 12×4 células, sendo cada célula de 18 cm de lado.	Must	Thiago Alencar	#46
RNF35	Compatibilidade com o hardware	O software embarcado deve ser compatível com os componentes eletrônicos utilizados no Rato Cego e necessários às funções de sensoriamento, navegação e comunicação.	Must	Thiago Alencar	#47
RNF36	Compatibilidade com o microcontrolador	O software embarcado do Rato Cego deve ser executável no microcontrolador ESP32 utilizado no protótipo.	Must	Laryssa Felix Ribeiro Lopes	#48
RNF37	Adaptação da representação do labirinto	A interface web deveria adaptar a representação visual do mapeamento às dimensões dos três tipos de labirinto utilizados pelo Rato Cego, mantendo todas as células e o trajeto visíveis.	Should	Maria Eduarda de Jezus Guimaraes	#49
RNF38	Legibilidade da telemetria	A interface web deve apresentar separadamente os seis dados obrigatórios de telemetria: tipo do labirinto, trajeto percorrido, consumo de bateria, velocidade média, tempo de conclusão e situação de cumprimento do desafio.	Must	Pedro Augusto Moretti Moreira	#50
RNF39	Responsividade da interface	A interface web deveria adaptar sua disposição a diferentes dimensões de tela sem provocar sobreposição ou corte das informações obrigatórias de telemetria.	Should	Maria Eduarda de Jezus Guimaraes	#51
RNF40	Restrição de recursos	A solução de software deve utilizar tecnologias compatíveis com os recursos técnicos, materiais e financeiros disponíveis para o desenvolvimento do projeto.	Must	Laryssa Felix Ribeiro Lopes	#52