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Company LOGO PROJET ROBOT 2010 Tuteurs du projet M. Samir BOUAZIZ M. Michel FAN Mme. Sylvie LE HEGARAT.

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1 Company LOGO PROJET ROBOT 2010 Tuteurs du projet M. Samir BOUAZIZ M. Michel FAN Mme. Sylvie LE HEGARAT

2 Company LOGO Organisation Projet Robot /05/2010 1

3 Company LOGO Objectifs du projet Projet Robot /05/2010 Améliorer la partie asservissement et propulsion Implémenter les capteurs dans le robot Développer et intégrer la détection par la caméra Développer un cerveau pour le robot Robot autonome suiveur de personnes

4 Company LOGO Plan 3 Projet Robot /05/2010 Superviseur Capteurs Vision Propulsion Bus CAN

5 Company LOGO Propulsion Chemin de données Communication sur le bus CAN Calcul de trajectoire A B C D 4 Projet Robot /05/2010 LM629 E Calibrage

6 Company LOGO Communication sur le bus CAN 1 champ darbitrage de 11 bits 2 bits de priorité 3 bits identifiant la propulsion 6 derniers bits pour les messages 5 Projet Robot /05/2010

7 Company LOGO #define PRIO1 0x200 //priorité 01 #define PROP 0x040// identifiant propulsion 001 #define O_AVANCER (PRIO1 | PROP |0x00C) // 0x00C identifie O_AVANCER - Exemple dun message - Quelques fonctions #define O_AVANCER (PRIO1 | PROP |0x00C) #define O_AVANCER_D (PRIO1 | PROP |0x009) #define O_AVANCER_G (PRIO1 | PROP |0x00A) #define O_STOP (PRIO0 | PROP |0x000) Avancer (); Avancer_D (); Avancer_G (); Stopper (); 6 Projet Robot /05/2010

8 Company LOGO acceptance mask 0xC7 acceptance code0x08 - Filtrage Bus CAN Avant filtrage Après filtrage 7 Projet Robot /05/2010

9 Company LOGO LM629 - Composant électronique Contrôler des moteurs à courant continu. Gérer laccélération, la vitesse et la position. Mesurer la distance. - Présence dun asservissement intégré. 8 Projet Robot /05/2010

10 Company LOGO Chemin de données Superviseur C MC80C592 C MC80C592 LM629 Pont en H (transistors) Pont en H (transistors) MD MG Bus CAN Vers PC Vers moteur droit Vers moteur gauche +-+- Carte alimentation Carte LM Carte microcontrôleur DBG RS +-+- Batterie Puissance Batterie Electronique Carte « fond de panier » 9 Projet Robot /05/2010

11 Company LOGO Calcul de trajectoire Position du problème On se donne un nombre de points du plan 2D On cherche à créer une trajectoire à partir de ces points 10 Projet Robot /05/2010

12 Company LOGO Solution Interpolation de Lagrange Intérêts : - Polynôme. - Facilité de manipulation. - Facilité de programmation. Soit un couple de points (x i, y i ) et i allant de 0 à N Formule de Lagrange : 11 Projet Robot /05/2010

13 Company LOGO Exemple dune interpolation de Lagrange 12 Projet Robot /05/2010

14 Company LOGO Calcul de vitesse - Paramétrisation de la courbe polynômiale y = f(x) => | x(t) = … | y(t) = … - Le repère de Fresnel nous donne la vitesse T N 13 Projet Robot /05/2010

15 Company LOGO diamètre roue empattement E roue Roue libre Calibrage 14 Projet Robot /05/2010

16 Company LOGO Capteurs 15 Projet Robot 2010 Présentation générale des capteurs utilisés Explications sur le fonctionnement du code Intégration des capteurs dans le robot A B C 07/05/2010

17 Company LOGO Importance des capteurs Permettre au robot dévoluer de manière sécurisée dans un environnement quelconque Capteurs à ultra son Capteur à infrarouge Projet Robot /05/

18 Company LOGO Les capteurs à ultrasons Obstacle Capteurs à ultrasons Capteur de type MSU08 Distance = Vitesse de londe * (Durée dun aller retour / 2) Projet Robot /05/

19 Company LOGO Les capteurs à infrarouges Capteur de type GP2D120 Projet Robot /05/

20 Company LOGO Directivité des capteurs Capteur ultrasons de type MSU08 Capteur infrarouges de type GP2D120 Projet Robot /05/

21 Company LOGO Cycle des capteurs On ne perd pas de temps, durant la temporisation on consulte le CAN. Projet Robot /05/ Initialisation Capteur IR Envoi pulse tempo Lecture distance

22 Company LOGO Deux modes denvoi Projet Robot /05/ Détection dobstacle 2-Les distances sont envoyées toutes les secondes obstacle

23 Company LOGO Optimisation du système Projet Robot /05/ Minimiser les temps de cycle => 240 ms Minimiser le nombre doctets utilisés en mémoire interne =>121 La stratégie employée permet de minimiser les interférences

24 Company LOGO Fabrication des cartes carte Projet Robot /05/ positions des cartes I²C

25 Company LOGO Vision Fonction de comptage dobjets Fonction de comparaison dobjets Détection de la couleur Passage des paramètres au superviseur A D B C D 24 Projet Robot /05/2010

26 Company LOGO Objectif de la Vision 25 Projet Robot /05/2010 Programme Vision P Programme Superviseur Détection dun objet et transmettre la position de celui-ci au superviseur

27 Company LOGO Procédure de calibrage : Détection et suivi dune couleur Initialise lapplication Facilité dutilisation par simple clic 26 Projet Robot 2010 Sélection de la couleur à suivre 07/05/2010 Détermination des seuils afin dans lapplication Vision Récupération des paramètres HSV de la couleur sélectionnée Echantillon de couleur

28 Company LOGO Architecture client-serveur Communication via les socket Protocole TCP 27 Projet Robot 2010 Vision (Client) Supervision (Serveur) Envoi de message Thread Création Envoi de message Communication avec la supervision 07/05/2010

29 Company LOGO 3 types de messages envoyés Trame de position / longueur (toutes les 50 ms) Trame de taille (une seule fois) Trame de paramètres (en réponse à une demande superviseur) 2 types de messages reçus Trame de vitesse (toutes les 50 ms) Demande denvoie de paramètre 28 Projet Robot 2010 Envoi Réception 07/05/2010 Messages échangés

30 Company LOGO Format : P X L X 29 Projet Robot 2010 x y L P Trame de taille Format : T X T X : nombre entier en pixel Trame de position / longueur 07/05/2010

31 Company LOGO Format : A X B X C X D X E X F X G X H X I X J X (A,B) : cordonnées x et y du barycentre de lobjet (C,D) : largueur et longueur de la boite englobante E : Etat de lobjet (F,G) : variation du barycentre (H,I) : variation de la boite englobante J : temps de suivi de lobjet 30 Projet Robot 2010 Image précédente Image actuelle x y x y Largeur hauteur P P Largeur hauteur Trame de paramètres 07/05/2010

32 Company LOGO Etiquettage par composantes connexes 31 Projet Robot 2010 [x-1, y] [x, y-1] [x-1, y] 1 [x, y-1] 1 [x-1, y] [x, y-1] Etiquettage très rapide : seulement deux balayages dimages quelque soit le nombre dobjets Idéal pour le traitement de flux vidéo 07/05/2010

33 Company LOGO OBJETS NEGLIGEABLES 32 Projet Robot 2010 On compte les pixels correspondant à un objet Temps de calcul supplémentaire négligeable Seuillage suivant un certain nombre de pixels 07/05/2010

34 Company LOGO Calcul des attributs des objets 33 Projet Robot 2010 Calcul de la boîte englobante Ainsi : Boîte englobante sur x = Xmax-Xmin Boîte englobante sur y = Ymax-Ymin 07/05/2010

35 Company LOGO SAUVEGARDE DES PISTES 34 Projet Robot 2010 COMPARAISON DES PISTES LES OBJETS DISPARUS SONT DETERMINES PAR LA FONCTION DE COMPARAISON DES PISTES CLASSE IMAGE OBJETS DANS LIMAGE OBJETS DISPARUS CLASSE MAIN COPIE DES OBJETS COPIE DES OBJETS DISPARUS 07/05/2010

36 Company LOGO Comparaison objet/objet Projet Robot /05/ Comparaison Barycentre Comparaison Boite Englobant e

37 Company LOGO Comparaison dobjets image/image Projet Robot /05/ Image Courante Image précédente Instant T-1 Instant T Objets Présents Objets Disparus Objets Présents Objets Disparus Objets Présents Objets Disparus Image

38 Company LOGO Projet Robot /05/ Comparaison dobjets image/image Image précédente Image Courante Objets Présents Etats Vie Encore Apparait Disparait Objets Disparus D isparitions Objets Disparus Etats Réapparait Mise à jour

39 Company LOGO Supervision 38 Projet Robot /05/2010

40 Company LOGO Une architecture évolutive 39 Projet Robot /05/2010

41 Company LOGO Une architecture évolutive 40 Projet Robot /05/2010

42 Company LOGO Linterface graphique 41 Projet Robot /05/2010

43 Company LOGO Le suivi de personnes 42 Projet Robot /05/2010

44 Company LOGO Le suivi de personnes 43 Projet Robot /05/2010

45 Company LOGO Le suivi de personnes 44 Projet Robot /05/2010

46 Company LOGO Le suivi de personnes 45 Projet Robot /05/2010

47 Company LOGO Tests Réunion Vision Supervision Propulsion Capteurs 46 Projet Robot /05/2010

48 Company LOGO Améliorations Propulsion Calcul de trajectoire => utilisation de linterpolation de Lagrange. Séparation puissance/commande. Changement de batteries =>utilisation de systèmes amovibles (racks). 07/05/ Projet Robot 2010

49 Company LOGO Améliorations Capteurs 07/05/2010Projet Robot Utiliser les infrarouges pour un freinage précis Protéger les deux capteurs arrières Ajouter des capteurs au sol pour détecter les escaliers

50 Company LOGO Améliorations Vision 07/05/2010Projet Robot Gérer la superposition des objets Collaborer avec le superviseur et ses nouveaux objectifs pour optimiser la stratégie de suivi

51 Company LOGO Améliorations Supervision 07/05/2010 Projet Robot Développer un système d'écriture de stratégie sous forme de scripts. Rendre le superviseur moins monolithique en développant un système de plug-ins

52 Company LOGO Organisation 51 Projet Robot /05/2010

53 Company LOGO Conclusion 53 Projet Robot /05/2010 « De solides bases... … pour les années futures »

54 Company LOGO Remerciements - M. FAN pour son implication, sa disponibilité tout au long du projet et son aide sur des points techniques. M. BOUAZIZ pour son importante disponibilité et ses conseils techniques qui nous ont permis davancer dans le déroulement du projet. M. FAN pour son implication, sa disponibilité tout au long du projet et son aide sur des points techniques. Mme. LE HEGARAT pour laide et le soutien quelle a apporté au module vision. Nous remercions M. AIGUILLON qui a soutenu notre projet et nous a permis daccéder à la MDI en dehors des heures de cours afin que lon puisse avancer dans le projet. Projet Robot /05/

55 Company LOGO Merci de votre attention


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