Groupe Systèmes Embarqués Projet Eurobot Groupe Systèmes Embarqués

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

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

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

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

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 (3+4+5+6), 2 fois pendant les 90 secondes de la manche.

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

Introduction Processus de développement :

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)

Système de calcul Thomas CAPALDI 10

Système de Calcul FPGA Cellules logiques élémentaires librement assemblables Connexion de manière définitive ou réversible

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

Système de Calcul Vue Globale de notre processeur soft-core

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

Mouvoir le robot Jean-Charles BADOCHE 15

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)

Mouvoir le robot Moteurs courant continu  MLI

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

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

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

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

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

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

Saisir les palets Thomas CAPALDI 24

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

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

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

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

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

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

Saisir les palets Matériel utilisé: Capteurs télémétrique CAN y = -131,65x5 + 980,14x4 - 2892,1x3 + 4231,8x2 - 3080,7x + 905,37

Dépose des palets Jean-Charles BERTRAND 32

Dépose des palets Règlement Stratégie Contraintes Points Limitation Temps d’exécution Constructions existantes

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

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

Dépose des palets 36

Odométrie Maxime LE CADRE 37

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

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

Odométrie Pilote Quartus codé en VHDL

Odométrie Géométrie et équations Déplacement ΔYc = ΔY

Odométrie Géométrie et équations Angle de rotation

Odométrie Géométrie et équations Roue droite Roue gauche

Odométrie Localisation dans le repère Coordonnés sur X Coordonnés sur Y

Balises Jean-Charles BADOCHE 45

Les balises Cahier des charges Taille maximale de 80x80x160mm Autonomie  Recalage de l’odométrie + collision

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

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

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

Les balises Triangulation

Les balises Triangulation

Les balises Triangulation

Les balises Triangulation Connaître la position du distributeur inconnu

Les balises

Conclusion 55

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

Conclusion Démonstration 57

Questions? 58