Groupe Systèmes Embarqués

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1 Groupe Systèmes Embarqués
Projet Eurobot Groupe Systèmes Embarqués

2 Plan Introduction Système de calcul Mouvoir le robot Saisir les palets
Dépose des palets Repérage en relatif : l’odométrie Repérage en absolue : les balises Conclusion

3 Introduction Le Concours Eurobot :
Du 20 au 24 mai 2009 à la Ferté-Bernard Thème : Les Temples d’Atlantide Empiler le plus de palets et linteaux Durée d’une manche : 90 secondes Un robot adverse par manche

4 Introduction L’aire de jeu : Distributeur (10 palets)
2,10 m Support Balise Bordure de 7 cm Placements fixes (4 palets) 3 m Placements aléatoires (8 palets) Départ Zone de construction Palet Φ = 70 H = 30 Linteau 200x70x30

5 Introduction Comptage des points :
Palet à plat et sur zone de construction Comptage des points suivant la zone d’empilement A partir de 1 pour un palet situé sur le sol A partir de 2 pour un palet situé à 3 cm du sol A partir de 3 pour un palet situé à 6 cm du sol ... Points des linteaux multiplié par 3 Pénalités en cas d’agressivité ou destruction

6 Introduction Stratégie de jeu :
Récolter 4 palets à la fois dans les distributeurs Les stocker déjà empilés dans le robot Poser sur la zone centrale Total de 18 points par cycle ( ), 2 fois pendant les 90 secondes de la manche.

7 Introduction Homologation : Hauteur maximale de 35 cm
Essais pratiques d’homologation : Quitter sa zone de départ Marquer un point sans adversaire Eviter un obstacle Limitation du nombre d’éléments emportés Arrêt automatique au bout de 90 secondes

8 Introduction Processus de développement :

9 Introduction Répartition du travail: Groupe MQ Groupe SE
Pierre DAVY (mouvements) Jean Charles BADOCHE (balises, asservissement) Patrick FAMEY (capteurs, tapis roulant) Jean Charles BERTRAND (dépose des palet) Alexandre HUNAULT (étages de puissance ) Thomas CAPALDI (approche du distributeur) Christophe LOCHIN (servomoteurs, châssis) Maxime LE CADRE (repérage par odométrie)

10 Système de calcul Thomas CAPALDI
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11 Système de Calcul FPGA Cellules logiques élémentaires librement assemblables Connexion de manière définitive ou réversible

12 Avantages du système FPGA
Système de Calcul Avantages du système FPGA Schémas Logique Programmation en VHDL Processeur Soft-Core système d’exploitationMultitâches

13 Système de Calcul Vue Globale de notre processeur soft-core

14 Système de Calcul Carte UP3 de ALTERA Prêt de l’école
Stockage de lignes de code CAN adaptable Nombre de broches Port PS2 Nombre de cellules Logique

15 Mouvoir le robot Jean-Charles BADOCHE
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16 Mouvoir le robot Cahier des charges
Avancer tout droit à différentes vitesses Tourner sur soi-même Se mouvoir d’un point A à un point B (Combinaison de ses deux actions basiques)

17 Mouvoir le robot Moteurs courant continu  MLI

18 Mouvoir le robot Deux tâches distinctes
Donne les ordres de mouvement à T2 Lance les fonctions du distributeur et de largage Gestion des collisions Séquençage des actions (T1) Avancer Tourner Aller à une position Gérer la commande des moteurs (T2) Deux tâches distinctes Passage des consignes par messagebox

19 Mouvoir le robot Asservissement de la trajectoire Position (X et Y)
Angle (par rapport à X) Vitesse odométrique roues droites et gauche

20 Mouvoir le robot Tourner sur soi-même
Les roues tournent en sens inverse Angle proche de l’angle de consigne

21 Mouvoir le robot Avancer tout droit On fixe l’angle de consigne
On accélère une roue et décélère l’autre (V) On asservit la vitesse (VV) erreur

22 Mouvoir le robot Aller à un point donné
On calcul l’angle entre la position actuelle et la position cible On asservit l’angle On corrige pour avoir la vitesse

23 Mouvoir le robot Aller à un point donné
Avantages: on n’arrête pas le robot Inconvénient: détour  Solution: rotation

24 Saisir les palets Thomas CAPALDI
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25 Stratégie pour l’approche:
Saisir les palets Stratégie pour l’approche:

26 Stratégie pour l’approche:
Saisir les palets Stratégie pour l’approche:

27 Stratégie pour l’approche:
Saisir les palets Stratégie pour l’approche:

28 Stratégie pour l’approche:
Saisir les palets Stratégie pour l’approche:

29 Stratégie pour l’approche:
Saisir les palets Stratégie pour l’approche:

30 Capteurs: Télémètre infrarouge
Saisir les palets Capteurs: Télémètre infrarouge Avantages: Sensibilité élevés Simplicité du montage Inconvénients: Temps de traitement Vieillissement des caractéristiques Sensibilité thermique

31 Saisir les palets Matériel utilisé: Capteurs télémétrique CAN
y = -131,65x ,14x ,1x ,8x ,7x + 905,37

32 Dépose des palets Jean-Charles BERTRAND
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33 Dépose des palets Règlement Stratégie Contraintes Points Limitation
Temps d’exécution Constructions existantes

34 Dépose des palets Servomoteur pour la porte MCC pour le plateau
Commande en temps du signal Rapport de PWM fixé CAN et Télémètre 34

35 Dépose des palets Description de l’algorithme: Arrêter le robot
Orienter Placer/Chercher une place Approcher Actionner / Dépose Actionner / Repartir 35

36 Dépose des palets 36

37 Odométrie Maxime LE CADRE
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38 Odométrie Cahier des charges Positionnement du robot
Position de départ connue Incrémentation des coordonnées Solutions envisagées Centrale inertielle, Encodeurs, Mesure courant

39 Odométrie Solution retenue : Capteur souris optique
Capteur CCD + LED + Lentille Déterminer le relief observé Résolution : 800 dpi => Pixel 30,4 µm Rafraichissement : 9600 images par secondes Branchée sur Port PS/2 via USB

40 Odométrie Pilote Quartus codé en VHDL

41 Odométrie Géométrie et équations Déplacement ΔYc = ΔY

42 Odométrie Géométrie et équations Angle de rotation

43 Odométrie Géométrie et équations Roue droite Roue gauche

44 Odométrie Localisation dans le repère Coordonnés sur X
Coordonnés sur Y

45 Balises Jean-Charles BADOCHE
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46 Les balises Cahier des charges Taille maximale de 80x80x160mm
Autonomie  Recalage de l’odométrie + collision

47 Les balises Solution retenue 2 balises sur distributeurs 1 sur le bord
1 balise sur le robot adverse

48 ?!  ?!  ?!  ?! Les balises Solution retenue t = X sec t = 0 sec

49 Les balises Triangulation Triangulation Distance à la balise 1
Temps chronométré balise 1 Distance à la balise 2 Temps chronométré balise 2 Distance à la balise 3 Temps chronométré balise 3

50 Les balises Triangulation

51 Les balises Triangulation

52 Les balises Triangulation

53 Les balises Triangulation
Connaître la position du distributeur inconnu

54 Les balises

55 Conclusion 55

56 Conclusion Le résultat Les enseignements Le travail qui reste faire
Techniques Gestion de projet Humains Le travail qui reste faire 56

57 Conclusion Démonstration 57

58 Questions? 58