Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 1 Soutenance de projet Convoi de robots mobiles par vision, localisation de robots mobiles Clients :M Lounis ADOUANE.

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1 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 1 Soutenance de projet Convoi de robots mobiles par vision, localisation de robots mobiles Clients :M Lounis ADOUANE et M Thierry CHÂTEAU (Polytech’ Clermont Ferrand) Tuteur industriel : M Gérard CHAZELLE (Michelin) Etudiants :Baptiste CARON Lise RENÉAUME Chen ZHANG

2 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 2 Plan Présentation du sujet Présentation des travaux réalisés Conclusion Perspectives

3 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 3 Présentation du sujet Contexte –Intégration de la vision dans les véhicules de plus en plus importante –Localisation de véhicules très précise –Projet proposé par Mr ADOUANE et Mr CHATEAU enseignants/chercheurs au LASMEA Enjeu –Utilisation des robots

4 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 4 1 er objectif –Réaliser un convoi de robots mobiles par vision Présentation du sujet

5 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 5 Présentation du sujet Véhicule de tête contrôlé par un PC via une liaison TCP/IP Véhicule suiveur muni d’une caméra observant un plan motif sur le robot de devant Loi de commande asservissant le robot suiveur sur l’orientation et la position du robot de devant Calculs effectués par un PC connecté au robot via une liaison TCP/IP

6 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 6 2 ème objectif –Localisation de robot Mise en place d’une localisation relative Calculs effectués sur un PC déporté et connecté au robot via une liaison TCP/IP Robot Où suis-je ??? Environnement Présentation du sujet

7 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 7 Travaux réalisés Etude du système robotique

8 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 8 Travaux réalisés Modélisation cinématique du robot –Robot différentiel ou unicycle

9 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 9 Travaux réalisés Communication avec le robot –Protocole de communication utilisant les sockets

10 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 10 Travaux réalisés Commande du robot avec son modèle cinématique

11 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 11 Travaux réalisés Temps de réponse du robot

12 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 12 Travaux réalisés Réception des images et commande de la caméra –Utilisation de la librairie frameserver développée par le LASMEA Interconnexion des programmes permettant l’utilisation de la caméra et la commande du robot

13 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 13 Travaux réalisés Traitement des images –1 ère étape : extraction des centres des 4 disques bleus par la méthode de la médiane Conversion HSV de l’image

14 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 14 Travaux réalisés Extraction des pixels correspondant au vert Calcul du centre du carré vert avec la méthode de la médiane Recadrage du plan motif

15 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 15 Travaux réalisés Division du cadre vert en 4 zones contenant chacune un disque bleu Extraction des pixels bleus de chaque disque

16 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 16 Travaux réalisés Calcul du centre des disques avec la méthode de la médiane

17 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 17 Travaux réalisés –Résultats obtenus

18 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 18 Travaux réalisés Traitement des images –2 ème étape : détermination de la position et de l’orientation Rappel sur la géométrie projective

19 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 19 Travaux réalisés Code PositCoplanar de Daniel Dementhon Renvoie 1 matrice de rotation homogène et 1 matrice de translation homogène avec un codage Roulie-Tangage-Lacet X YZ

20 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 20 Travaux réalisés –Résultats obtenus

21 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 21 Travaux réalisés Evaluation de l’algorithme de traitement d’image –Méthode d’évaluation Utilisation du plan motif et de la caméra Mesures avec une série de positions et d’orientations –Précision à 2°près pour l’angle –Précision à 2 cm près pour la distance –Temps de traitement de 50 ms

22 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 22 Travaux réalisés Traitement d’image opérationnel pour des images issues de fichiers Problèmes lors de l’utilisation des images de caméra –Causes possibles Points de singularités Eclairement de la pièce Flou de l'image –Solution envisagée Filtrage des valeurs

23 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 23 Travaux réalisés Convoi de robots –Commande de Lyapunov Distance Angle

24 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 24 Travaux réalisés Convoi de robots –Méthodes d’évaluations Tests avec un robot surélevé Tests en situation réelle avec 2 robots –Résultats obtenus

25 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 25 Travaux réalisés Localisation relative – Le robot effectue une trajectoire et revient par cette trajectoire ou par la ligne droite Y X

26 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 26 Conclusion Prise en main du matériel Modélisation et commande d’un Wifibot Traitement d’image Réalisation d’un convoi de robot sur une trajectoire simple Réalisation d’une localisation relative

27 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 27 Perspectives Ajout d’un 3 ème robot Amélioration de l’algorithme du traitement d’image Autres commandes pour le suivi de robots Localisation absolue Fusion d’informations avec le filtre de Kalman

28 Génie Electrique 3 ème année 2007/2008 28 Merci de votre attention