Enseignants encadrants : Samir BOUAZIZ, Michel FAN, Sylvie LE HÉGARAT Promotion 2012 Électronique et Systèmes Embarqués.

PROJET ROBOT 20114ÈME ANNÉE ESE

Enseignants encadrants :

Samir BOUAZIZ, Michel FAN, Sylvie LE HÉGARAT

Promotion 2012

Électronique et Systèmes Embarqués

Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4

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

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Introduction

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Plan de la présentation

I) Démarche organisationnelle

II) Module « Décision »

III) Module « Propulsion »

IV) Module « Détection »

V) Module « Vision »

VI) Module « Sans-fil »

VII) Difficultés rencontrées

VIII) Améliorations et perspectives

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Introduction

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Démarche organisationnelle

Partie 1 :

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Présentation de l’équipe

Décision

Capteurs

PropulsionSans-fil

Vision

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Décision

Capteurs

PropulsionSans-fil

Vision

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Décision

Capteurs

PropulsionSans-fil

Vision

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Décision

Capteurs

PropulsionSans-fil

Vision

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Décision

Capteurs

Propulsion

Sans-fil

Vision

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Décision

Capteurs

Propulsion

Sans-fil

Vision

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Un robot : pour quoi faire ?

Robot autonome, explorateur :

Décision : ré-architecture

Propulsion : optimisation

Détection : nouveau microcontrôleur

Vision : reconnaissance d’environnement

Sans-fil : contrôles déportés

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Partage des documents

Partage de fichiers via Internet Interface de suivi des modifications

Utilisation par l’ensemble de l’équipe

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Module « Décision »Partie 2 :

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Vision

Capteurs

Propulsion

Cerveau

TCP / IP

Cœur

Bus CAN

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Architecture globale

II) Décision

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Le cœur du robot

Refonte complète de l’architecture

Interfaçage TCP/IP « générique »

Déport des applications graphiques

Création de missions

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II) Décision

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Cerveau déporté

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II) Décision

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TCP


Cerveau déporté

Des avantages majeurs :

Abstraction du matériel

Contrainte de compilation inexistante

Accès « console » possible (debug)

Simplification de l’écriture des missions

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II) Décision

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Module « Propulsion »

Partie 3 :

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SuperviseurSuperviseur

Propulsion

Fonctionnement général

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80C59280C592

LM629LM629LM629LM629

Moteur droitMoteur droitMoteur gaucheMoteur gauche

Bus CAN

III) Propulsion

LM18200TLM18200T

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LM18200TLM18200T


Evaluation des caractéristiques

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III) Propulsion

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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

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III) Propulsion

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Communication via le bus CAN

Structure : champs d’arbitrage et champs de données

Tests sous logiciel « Pcan view »

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III) Propulsion

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Améliorations

Modification de la structure du message

Décharge du superviseur


III) Propulsion

id id Vitesse Vitesse PosG PosG PosD PosD

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Améliorations

Simplification du code

Ajout de la localisation du robot


III) Propulsion

id id Distance Distance Angle Angle Rayon Rayon

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Module « Détection »Partie 4 :

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Capteurs ultrasons / infrarouges

IV) Détection – Choix des capteurs


Détection trous Détection obstaclesIRGP2D120 SRF235 MSU10 MSU08

Portée (cm) 4 - 30 10 - 102 3 - 600 3 - 600

Directivité (°) 5 15 72 55

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Tests capteurs

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Implémentation sur le robot


ultrason

infrarouge

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Interrogation des capteurs

Lecture cyclique

IV) Détection – Programmation


Interrogation des capteurs

Sur demande du CAN


12 3

4

AVANT

DROITE1

2

3

4

ARRIERE

123

GAUCHE

1

2

34


Transmission CAN

Distances

Obstacles



AR AD AC AG E0 E2 E4 E6 E8 EA EC EE F0

F0 F0 E0 E0 E2 E2 E4 E4

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Algorithme


Initialisation

Analyse + envoi CAN Capteurs IR

Capteurs US

Tableau d’obstacles

Demande CAN

Envoi CAN

≠

=



Module « Vision »Partie 5 :

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Quelle est ma mission ?

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V) Vision – Étude du problème

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Quelle est ma mission ?

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Comment y parvenir ?

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Détection de

contours

Encadrements de porte

Jonctions mur – sol

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L’algorithme

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V) Vision – Solution

Prétraitement

Détection de contours

Détection des lignes

Détection des couloirs Détection des ouvertures

Communication avec le superviseur

Estimation des distancesCalcul du point de fuite

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Explications en image

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V) Vision – Traitement

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Dans ma ligne de mire !

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V) Vision – Résultats

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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

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V) Vision – Résultats

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Module « Sans-fil »Partie 6 :

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Se connecter en sans-fil

Une nouvelle partie dans ce projet

Contrôler et « surveiller » le robot à distance

=> véritable autonomie

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VI) Sans-fil – Pourquoi une interface en Wifi ?

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Trois programmes

« Wifi-remote »Commander le robot

« Dpool-monitor »Informations sur les variables

« Client-GUI »Informations sur le robot

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VI) Sans-fil – Pourquoi une interface en Wifi ?

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« Wifi-remote »

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VI) Sans-fil – Comment a été intégrée cette partie ?

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« Dpool-monitor »

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VI) Sans-fil – Comment a été intégrée cette partie ?

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« Client-GUI »

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VI) Sans-fil – L’interface de base

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« Client-GUI »

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VI) Sans-fil – L’interface de base

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Difficultés rencontrées

Partie 7 :

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Difficultés techniques

Utilisation de nouveaux outils :Bibliothèque OpenCVFramework Qt

Découverte du bus CAN

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Difficultés organisationnelles

Reprise d’un projet existant

Travail à 14 personnes,partage du robot

Diminution des effectifs

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Améliorations et perspectives

Partie 8 :

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Améliorations et perspectives

Positionnement relatif

Exploration et cartographie

Autres intégrations : interface web,DSP traitement d’image, ...

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Conclusion

Objectifs : respectés aux ¾

Évolutivité du projet

Documentation abondante

Apports pédagogiques importants

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Remerciements

Michel FAN

Samir BOUAZIZ

Sylvie LE HÉGARAT

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Merci de votre attention

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