Projet Robot 2011 4ème année ESE Promotion 2012 Électronique et Systèmes Embarqués Projet Robot 2011 4ème année ESE Enseignants encadrants : Samir BOUAZIZ, Michel FAN, Sylvie LE HÉGARAT Justin

Aperçu en quelques chiffres Introduction Aperçu en quelques chiffres 10 000 lignes de code 600 commits sur le serveur SVN 600 Mo de documents de travail 6 réunions de l’équipe complète 1350 heures de travail Justin 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Plan de la présentation Introduction Plan de la présentation Démarche organisationnelle Module « Décision » Module « Propulsion » Module « Détection » Module « Vision » Module « Sans-fil » Difficultés rencontrées Améliorations et perspectives Julien 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Démarche organisationnelle Partie 1 : Démarche organisationnelle Issam 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Présentation de l’équipe I) Démarche organisationnelle Présentation de l’équipe Décision Capteurs Propulsion Sans-fil Vision Issam 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Présentation de l’équipe I) Démarche organisationnelle Présentation de l’équipe Décision Capteurs Propulsion Sans-fil Vision 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Présentation de l’équipe I) Démarche organisationnelle Présentation de l’équipe Décision Capteurs Propulsion Sans-fil Vision 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Présentation de l’équipe I) Démarche organisationnelle Présentation de l’équipe Décision Capteurs Propulsion Sans-fil Vision 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Présentation de l’équipe I) Démarche organisationnelle Présentation de l’équipe Décision Capteurs Propulsion Sans-fil Vision 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Présentation de l’équipe I) Démarche organisationnelle Présentation de l’équipe Décision Capteurs Propulsion Sans-fil Vision 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Un robot : pour quoi faire ? I) Démarche organisationnelle Un robot : pour quoi faire ? Robot autonome, explorateur : Décision : ré-architecture Propulsion : optimisation Détection : nouveau microcontrôleur Vision : reconnaissance d’environnement Sans-fil : contrôles déportés Hanane 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

I) Démarche organisationnelle Partage des documents Partage de fichiers via Internet Interface de suivi des modifications Utilisation par l’ensemble de l’équipe Sébastien 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 Partie 2 : Module « Décision » Justin 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 II) Décision Architecture globale Vision Capteurs Propulsion Cerveau TCP / IP Cœur Bus CAN Superviseur = Cerveau + Coeur 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 II) Décision Le cœur du robot Refonte complète de l’architecture Interfaçage TCP/IP « générique » Déport des applications graphiques Création de missions Fichiers de log 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 II) Décision Cerveau déporté TCP DataPool 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 II) Décision Cerveau déporté Des avantages majeurs : Abstraction du matériel Contrainte de compilation inexistante Accès « console » possible (debug) Simplification de l’écriture des missions 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 Partie 3 : Module « Propulsion » 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Fonctionnement général III) Propulsion Fonctionnement général Superviseur Propulsion Bus CAN 80C592 LM18200T LM629 LM629 LM18200T Mathilde Moteur gauche Moteur droit 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Evaluation des caractéristiques III) Propulsion Evaluation des caractéristiques 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 III) Propulsion Résultats Erreur de position = 9,6% Erreur de vitesse = 8% Angle précis pour les virages Distance de freinage = 14 cm à 0,35 m/s 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Communication via le bus CAN III) Propulsion Communication via le bus CAN Structure : champs d’arbitrage et champs de données Tests sous logiciel « Pcan view » 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 III) Propulsion Améliorations Modification de la structure du message Décharge du superviseur id Vitesse PosG PosD 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 III) Propulsion Améliorations Simplification du code Ajout de la localisation du robot id Distance Angle Rayon 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 Partie 4 : Module « Détection » Zhoujian 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Capteurs ultrasons / infrarouges IV) Détection – Choix des capteurs Capteurs ultrasons / infrarouges Détection trous Détection obstacles IRGP2D120 SRF235 MSU10 MSU08 Portée (cm) 4 - 30 10 - 102 3 - 600 Directivité (°) 5 15 72 55 Zhoujian 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

IV) Détection – Choix des capteurs Tests capteurs 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Implémentation sur le robot IV) Détection – Choix des capteurs Implémentation sur le robot ultrason infrarouge 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Interrogation des capteurs IV) Détection – Programmation Interrogation des capteurs Lecture cyclique 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Interrogation des capteurs IV) Détection – Programmation Interrogation des capteurs Sur demande du CAN 1 2 3 4 AVANT GAUCHE 1 2 3 4 DROITE 1 2 3 4 ARRIERE 1 2 3 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

IV) Détection – Programmation Transmission CAN Distances Obstacles F0 E0 E2 E4 AR AD AC AG E0 E2 E4 E6 E8 EA EC EE F0 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

IV) Détection – Programmation Algorithme Initialisation Demande CAN Capteurs IR Analyse + envoi CAN Capteurs US Tableau d’obstacles = Envoi CAN ≠ 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 Partie 5 : Module « Vision » Fan 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

V) Vision – Étude du problème Quelle est ma mission ? Fan robot : certaine autonomie analyse de l’environnement = solution 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

V) Vision – Étude du problème Quelle est ma mission ? Fan calcul du point de fuite détection des ouvertures pas de détection d’obstacle 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

V) Vision – Étude du problème Comment y parvenir ? Détection de contours Encadrements de porte Jonctions mur – sol Fan objectif jonctions mur - sol encadrements de portes Cours = des détections des bords 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

L’algorithme V) Vision – Solution Prétraitement Détection de contours Détection des lignes Détection des couloirs Détection des ouvertures Issam Calcul du point de fuite Estimation des distances Communication avec le superviseur 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 V) Vision – Traitement Explications en image Issam 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 V) Vision – Résultats Dans ma ligne de mire ! Sébastien contrôle 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 V) Vision – Résultats Données envoyées Nombre de variables Dimension image : 2 + Positionnement image murs droit et gauche : 8 + Présence mur en face: 1 + Positionnement image point de fuite : 2 + Angle déviation robot : 1 + Positionnement réel ouvertures droite et gauche : 4 TOTAL 18 Sébastien 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 Partie 6 : Module « Sans-fil » Clément 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Se connecter en sans-fil VI) Sans-fil – Pourquoi une interface en Wifi ? Se connecter en sans-fil Une nouvelle partie dans ce projet Contrôler et « surveiller » le robot à distance => véritable autonomie 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

VI) Sans-fil – Pourquoi une interface en Wifi ? Trois programmes « Wifi-remote » Commander le robot « Dpool-monitor » Informations sur les variables « Client-GUI » Informations sur le robot 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

VI) Sans-fil – Comment a été intégrée cette partie ? « Wifi-remote » 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

VI) Sans-fil – Comment a été intégrée cette partie ? « Dpool-monitor » 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

VI) Sans-fil – L’interface de base « Client-GUI » 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

VI) Sans-fil – L’interface de base « Client-GUI » 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Difficultés rencontrées Partie 7 : Difficultés rencontrées Mathilde 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Difficultés techniques VII) Difficultés rencontrées Difficultés techniques Utilisation de nouveaux outils : Bibliothèque OpenCV Framework Qt Découverte du bus CAN Mathilde 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Difficultés organisationnelles VII) Difficultés rencontrées Difficultés organisationnelles Reprise d’un projet existant Travail à 14 personnes, partage du robot Diminution des effectifs Mathilde 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Améliorations et perspectives Partie 8 : Améliorations et perspectives 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Améliorations et perspectives Positionnement relatif Exploration et cartographie Autres intégrations : interface web, DSP traitement d’image, ... Julien 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 Conclusion Objectifs : respectés aux ¾ Évolutivité du projet Documentation abondante Apports pédagogiques importants Julien 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 Remerciements Michel FAN Samir BOUAZIZ Sylvie LE HÉGARAT Julien 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Merci de votre attention 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4