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1 La Robotique Joscelin OUDRY IR2000 année 2002-2003.

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1 1 La Robotique Joscelin OUDRY IR2000 année

2 2 Plan n Buts & domaines dapplications n Historique n Composition dun robot n Quest-ce quun microcontrôleur ? n Programmation dun microcontrôleur. n Les constructeurs par ordre dimportance n Un robot : Comment ça marche ? n Bibliographie

3 3 Buts & domaines dapplication n Tâches répétitives et/ou précises. n Conditions de travail trop dangereuses. n Automatique - traitement d'images - adaptation, perception, interaction avec l'environnement.

4 4 Domaines dapplication n Manipulation - soudure - assemblage. n Usines - laboratoires - hôpitaux n Industrie automobile > 50% de lensemble des robots industriels.

5 5 Historique (1) n Robot robota(Tchèque) travail forcé. n Robotique SF Isaac Asimov (1942). n Machine programmable qui imite des actions d'une créature intelligente.

6 6 Historique (2) n I. Automates actions répétitives. n II. Dotés de capteurs réagir à l'environnement qui les entoure. n III. Dotés d'intelligence artificielle prise de décisions.

7 7 Historique (3)

8 8 Composition dun robot de 2eme génération n Structure mécanique. n Servo-moteurs. n Capteurs. n Partie commande (Microcontrôleur).

9 9 Le microcontrôleur : cerveau du robot (1) n Un microprocesseur. n Mémoire de données (RAM et EEPROM). n Mémoire programmable (ROM, OTPROM, UVPROM, EEPROM).

10 10 Le microcontrôleur : cerveau du robot (2) n Interfaces parallèles connexion des entrées/sorties. n Interfaces séries. n Timers générer ou mesurer des signaux avec une grande précision temporelle. n CAN traiter les signaux analogiques.

11 11 Programmation dun microcontrôleur (1) n BASIC, C, C++, JAVA. n Le programme réalisé dans le langage de haut niveau est compilé en assembleur pour le microcontroleur. n Transmission du code généré du PC sur le microcontroleur.

12 12 Programmation dun microcontrôleur (2) n Utilisation dun logiciel de programmation haut niveau(JETPROG de lextronic). n Programmateur hardware pour les EEPROM.

13 13 Programmation dun microcontrôleur (3)

14 14 Les constructeurs par ordre dimportance n Motorola (68HC11) n Microchip (séries des PIC) n Mitsubishi (M30620) n NEC (78C10) n Philips (80C552) n Intel (8051)

15 15 Types de microcontrôleurs n 4 bits automatismes simples(jouets,...). Fabriqués en grande quantité. n 8 bits les plus répendus (souplesse). n 16 bits applications exigeantes. n 32 bits gros projets.

16 16 Un robot : Comment ça marche ? n Pourquoi la marche? n Utiliser une plus grande variété de terrains. n Le sol peut-être irrégulier voir parsemé de petits obstacles. n Pouvoir lutiliser là ou va l'homme.

17 17 Les problèmes de la marche n Gestion du centre de gravité équilibre. n Comment garder cet équilibre ? n Centre de gravité bas. n Un corps large stabilité plus aisée à maintenir.

18 18 Exemple de robots bipèdes

19 19 Deux types de marches n Marche dynamique : - Perte d'équilibre entre chaque pas. - Difficulté : s'arrêter en pleine marche. n Marche quasi-statique : - Le robot ne sera jamais en déséquilibre.

20 20 La marche dynamique (1)

21 21 La marche quasi-statique (1) n Première solution : n Utiliser de grands pieds encadrant la zone centrale. n Forme de « U » par exemple. n Problème : Changements de direction difficiles à mettre en place.

22 22 La marche quasi-statique (2)

23 23 La marche quasi-statique (3) n Seconde solution : n Amener le centre de gravité au dessus polygone de sustentation. n Déplacer avant chaque pas, une partie de la masse du robot au dessus du pied restant en appui.

24 24 La marche quasi-statique (4)

25 25 Conclusion n La marche statique peut être implantée relativement facilement. n Changement de direction Nombre de moteurs et complexité du montage augmentent. n Indispensable pour linteraction avec l'environnement (suivre la lumière, éviter un obstacle,...).

26 26 Bibliographie n n n


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