Fundamentos, Arquitetura e Especificações
Fundamentos, Arquitetura e Especificações Visão geral, requisitos, arquitetura e especificações técnicas do Kill Switch
AVISO : O acionamento deste botão de emergência resulta em uma parada brusca (Dump Mode) que pode causar danos mecânicos ao robô. Esta é uma medida de último recurso , mas obrigatória para garantir a segurança física dos humanos presentes durante o tour. A segurança humana tem prioridade absoluta sobre a preservação do equipamento.
O Kill Switch é um mecanismo essencial de segurança projetado para interromper imediatamente as operações do robô Unitree em situações de risco iminente. O sistema utiliza comunicação serial via USB-C para garantir comunicação rápida.
ID Descrição Prioridade RF-KS-001 Sistema deve detectar pressão do botão em ≤ 50ms GRAVE RF-KS-002 Sistema deve enviar sinal via serial em ≤ 100ms GRAVE RF-KS-003 Serviço Rust deve processar sinal em ≤ 150ms GRAVE RF-KS-004 ROS 2 deve publicar comando em ≤ 200ms GRAVE RF-KS-005 Robô deve ativar Dump Mode em ≤ 500ms GRAVE RF-KS-006 ACK total deve ser recebido em ≤ 1 segundo GRAVE
ID Descrição Valor RNF-KS-001 Disponibilidade ≥ 99% RNF-KS-002 Latência p95 ≤ 500ms RNF-KS-003 Taxa de falsos positivos < 1/hora RNF-KS-004 MTTR ≤ 5 minutos RNF-KS-005 Retenção de logs 90 dias
O sistema é composto por três camadas: Sensor (botão + microcontrolador), Transmissão (Serial), e Atuação (Rust + ROS 2).
Componente Modelo Função Especificação Botão Metaltex CP1-E Sensor físico Cogumelo amarelo, IP65 Microcontrolador ESP32C3 Super Mini Processamento RISC-V 32-bit, 160 MHz Conexão Serial USB-C (tty AM0) Comunicação 115200 baud, CDC
Componente Tecnologia Responsabilidade Firmware Serial C++ (Arduino) Leitura de GPIO e envio serial Serviço Rust Rust Monitoramento serial e publicação ROS ROS 2 Node ROS 2 (C++) Comando de dump e state machine
Parâmetro Valor Processador RISC-V 32-bit single-core Frequência de Clock 160 MHz Memória RAM 400 KB Flash 4 MB Tensão de Operação 3.3V Corrente Típica 80 mA
Pino Função Configuração Notas GPIO 0 Entrada do Botão INPUT_PULLUP (ativo em LOW) Resistor interno 10kΩ USB D+/D- Comunicação Serial CDC @ 115200 baud Porta virtual tty AM0 3V3 Alimentação Positiva 3.3V Máximo 500mA GND Referência de Terra 0V Comum a todos
Aspecto Especificação Tipo Cogumelo com trava Acionamento Push-lock (pressionar para ativar) Liberação Turn-reset (girar para desativar) Cor Amarelo (segurança industrial) Grau de Proteção IP65 Diâmetro ~60mm
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐ │ BOTÃO METALTEX │ │ Terminal 1 ────────────────┐ │ │ (Entrada) │ │ │ ┌────▼────┐ │ │ │ Contato │ │ │ │ (NC) │ │ │ └────┬────┘ │ │ Terminal 2 ────────────────┘ │ │ (Saída) │ └─────────────────────────────────────────────────────────┘ │ ┌───────────────┴───────────────┐ │ │ ┌────▼────┐ ┌──────▼─────┐ │ GPIO 0 │ │ GND │ │ (3.3V) │ │ (0V) │ │ Pull-up │ │ Referência │ └─────────┘ └────────────┘ │ │ └───────────────┬───────────────┘ │ ┌────▼────────┐ │ ESP32C3 │ │ INPUT_ │ │ PULLUP │ └─────────────┘ Componente Pino Conexão Tipo Botão Terminal 1 GPIO 0 ESP32C3 GPIO 0 Sinal Botão Terminal 2 GND ESP32C3 GND Terra USB-C D+/D- Computador/Robô Serial Alimentação 3V3/GND Fonte 3.3V Power
Nunca conecte tensões superiores a 3.3V aos pinos do ESP32C3. Isso pode danificar o microcontrolador permanentemente.
O Kill Switch é um sistema simples mas robusto que combina hardware confiável (botão industrial + microcontrolador) com software bem estruturado (Rust + ROS 2) para garantir parada de emergência segura e rápida do robô Unitree.