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BOB4 - DRONE!


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98 réponses à ce sujet

#1 Leon

Leon

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Posté 09 mai 2010 - 11:42

Bob3 et moi-même Leon avons le plaisir de vous annoncer la naissance de

BOB4 !
DSCN5946.JPG DSCN5947.JPG DSCN5949.JPG DSCN5950.JPG DSCN5951.jpg

Album photo complet

Bob 4 est un petit oiseau (hélico) de 260g seulement, qui ne sait pas encore voler autrement que guidé par son papa (=moi). Il a pour vocation de devenir un drone autonome d'intérieur. Après 5 mois de réflexions et de gestation, le voici enfin arrivé. Pour l’instant, il ne sait rien faire. Je lui ai juste appris à suivre les ordres donnés par la télécommande. Ca montre qu’il est bien vivant, que tout fonctionne. Pour l’instant, malgré la présence de nombreux capteurs, il ne voit pas, ne sent pas. Le pauvre… Nous sommes donc au tout début de l’apprentissage de BOB4, de sa programmation, ce qui s’annonce long mais passionnant ! L’objectif est bien de lui apprendre à voler de manière 100% autonome dans un environnement intérieur. C’est ambitieux, j’assume !

Vous voulez en savoir plus ? Alors en vrac :
Base d’hélicoptère bi-rotors LAMA V3 de chez E-Sky dépouillée des éléments décoratifs.
Train d’atterrissage fait maison avec des tiges en carbone pour rehausser l’oiseau et y loger l’électronique.
Module « 3 en 1 » de gestion des moteurs de chez E-Sky (mixer + gyro + variateur)
Carte mère « Embedded Master » de chez GHI-Electronics (ARM7TDMI + 8Mo RAM + 4Mo Flash) fonctionnant sous Microsoft .Net Micro-Framework.
Liaison radio : bi-directionnelle BlueTooth avec 2 modules Free2Move de forte puissance.
4 sonars SRF02
1 centrale inertielle 6 degrés de libertés de chez Sparkfun.
1 boussole électronique HMC6352
1 LED « haute luminosité » de 100mW, pour le fun.

1 alimentation externe 7V 50W pour débugger sans avoir à attendre la recharge des batteries. J’ai du rajouter des gros condos de filtrage sur cette alim, car PWM et alim à découpage ça ne fait pas bon ménage…

Les 2 PCB de BOB4 ont été dessinés par moi-même sous Eagle (version démo, sans routage automatique), et réalisés loin d’ici en Bulgarie chez Olimex, une entreprise que je recommande vivement. Verni épargne double face, trous métallisés, que du bon pour un tarif raisonnable.

L’électronique de l’émetteur radio (radiocommande) a été entièrement remplacée, pour y mettre un module bluetooth, un écran LCD 4x16 caractères, un microcontroleur programmé par mes soins, une liaison série (RS232) vers un PC, et quelques interrupteurs supplémentaires. Le tout fait maison dans le pur style Wrapping des ateliers Leon & Co. L’objectif est d’avoir une seule et unique liaison radio pour toutes les données, que ce soit la programmation, l’envoi de consignes (texte), la commande manuelle, le retour d’informations (vers l’écran de la radio ou vers le PC).

L’électronique de la télécommande et de l’hélico intègre une sécurité vitale : avec 1 switch de la télécommande, je peux couper la puissance quelle que soit l’état de la carte mère, même totalement plantée. De même, la puissance se coupe en cas de perte de la liaison radio.

A bientôt j’espère pour vous informer des progrès de mon bébé !

Leon.
BOB4, mon drone hélicoptère autonome d'intérieur http://heli.bot.free.fr/
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#2 MaD-WolF

MaD-WolF

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Posté 09 mai 2010 - 12:04

Ouahhhhh :o c'est superbe !!!!!

ça donne envie dis donc, actuellement tu le fait deja tourner "à travers" la carte mere et stabilisé? ou alors tous les capteurs sont vraiment encore dans le flou?

C'est pas trop lourd toute l'électronique ajoutée?

OMG, c'est un must de robot d'appartement ^^ , il ne lui manquera que le petit héliport solaire pour se recharger et être 100% autonome.
Attention N00B dangereux !!

#3 Electron

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Posté 09 mai 2010 - 02:22

Bein dis donc, tu lui en a mis des choses^^
C'est super tout ça ;)

Il t'a coûté combien le free2move ?

"Plus on partage, plus on possède, voilà le miracle". LEONARD NIMOY
"Celui qui se bat peut perdre, celui qui ne se bat pas a déjà tout perdu". BERTOLT BRECHT (1898-1956)
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#4 Jan

Jan

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Posté 09 mai 2010 - 08:59

Impressionnant, je ne vois vraiment pas quoi dire d'autre sur le coup...

Alors est ce que c'est assez stable à ton gout ?
On pourrait avoir une vidéo genre en stationnaire où tu le taquinerais ?

#5 Leon

Leon

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Posté 10 mai 2010 - 07:33

Merci à tous pour vos retours!

actuellement tu le fait deja tourner "à travers" la carte mere et stabilisé? ou alors tous les capteurs sont vraiment encore dans le flou?

Les ordres sont issus de la radiocommande, passent par la liaison Bluetooth, sont interprétés par la carte mère, et vont vers les servos et moteurs. Donc oui, ça passe bien par la carte mère, mais elle fait une simple recopie bête et méchante. Un programme de quelques lignes seulement, sans aucune lecture des capteurs. Je n'ai rien développé de plus.

C'est pas trop lourd toute l'électronique ajoutée?

Le devis poids est vraiment très tendu. 260g, comme je l'ai annoncé, en partant d'une base de 215g. J'ai rajouté 55g d'électronique, et enlevé 10g de décorations inutiles. J'ai cherché à faire léger un peu partout. Par exemple, l'épaisseur des PCB a été choisie en 0.8mm contre 1.5 en standard, pour gagner quasiment 15g.

Il t'a coûté combien le free2move ?

Je l'ai acheté chez Lextronic, comme 90% du matériel utilisé. Regarde les tarifs chez eux, ça va de 25 à 40€. Et pour ne pas faillir à ma réputation, j'ai évidemment choisi le plus cher.

Alors est ce que c'est assez stable à ton gout ?
On pourrait avoir une vidéo genre en stationnaire où tu le taquinerais ?

Oui, c'est très stable. En fait, je l'ai pas mal fait voler avant de le transformer. Quand à la vidéo, j'attend d'avoir fait mes premiers algos. Pour l'instant, il ressemble à n'importe quel hélico bi rotor dont tu peux trouver des centaines de vidéos sur le web.

Leon.
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#6 Electron

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Posté 11 mai 2010 - 02:15

OK merci ^^

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#7 Leon

Leon

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Posté 23 mai 2010 - 09:34

Ca avance, ça avance à petit pas.

Je bosse en ce moment sur la partie "centrale inertielle". C'est l'occasion de retrouver les Math que j'avais abandonné pendant 10 ans... Pas facile, mais ça fait du bien. Un peu de géométrie 3D, d'angles d'euler, de matrices de rotation. J'ai cherché à tout retrouver par moi même, et non à copier/coller du code, pour voir si mes neurones peuvent encore faire quelque chose.

Une vidéo rapide pour la route!
vid_B0B4_UMI1.jpg

Sur cette vidéo, il n'y a que les gyros qui fonctionnent. J'ai pour l'instant énormément de mal à intégrer correctement les infos des 3 accéléros.

Je développe pour l'instant tout sous Matlab, l'hélico ne fait qu'envoyer ses informations pré-filtrées par Bluetooth au PC qui traite alors les infos. Une fois que ça sera bien mis au point sous Matlab, je porterais le tout sur l'hélico. J'arrive à faire 50 mesures par seconde sur l'hélico. En terme d'algo, je n'utilise pas le classique "filtre de kalman", mais je filtre les données en amont de leur interprétation.

Sinon, j'avais choisi une boussole 2D, et c'est une grossière erreur, ça ne peut pas fonctionner. Je vais devoir changer pour une boussole 3D, ce modèle:
http://www.sparkfun....roducts_id=9371

Une remarque importante sur la boussole: le champ magnétique créé par les 2 moteurs vers la boussole est très important, n'importe quelle boussole à aiguille est complètement désorientée, placée à ce niveau... et pourtant, une fois calibrée, la boussole électronique marche parfaitement... mais à plat uniquement (2D pas 3D)!

Les capteurs de la centrale ne sont vraiment pas précis (fortes variations de l'offset), normal vu leur prix, je vais devoir ruser pour me satisfaire de leurs performances.

Leon.
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#8 Electron

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Posté 24 mai 2010 - 10:27

Beau boulot en tout cas ;)
Très méritant !

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#9 Leon

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Posté 24 mai 2010 - 03:10

Merci, c'est vraiment sympa d'avoir ce genre de retours, surtout de la part de connaisseurs!

La quantité de travail restante sur ce projet est vraiment importante... Mais je garde espoir.

Leon.
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#10 Jan

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Posté 24 mai 2010 - 04:14

Vraiment très impressionnant...Merci pour la vidéo.

J'avais un peu zappé ton projet dans le flot des messages et ca a beaucoup bougé dans le bon sens.

Merci de nous faire partager ton expérience, même si on est peu à poster je sais de sources sures qu'on est nombreux à lire ce sujet.

#11 Prinz metal ex-neo

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Posté 24 mai 2010 - 04:48

salut Léon

comme tu le sais Free n'est pas accessible de chez moi donc je ne peux pas voire la vidéo, j'espère la voire sur Youtube peut-être :D

sinon impressionnant ton travaille, quand tu nous a parlé pour la 1er fois sur le fait que tu veux te lancer dans les drones je ne m'attendais pas a que ce soit aussi tot ! bravo

a+ neo

#12 Leon

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Posté 24 mai 2010 - 05:22

Comme demandé, la (toute petite) vidéo... J'essayerai d'y penser par la suite. Je pense que tu as accès à Dailymotion.



Bon, il va falloir attendre pas mal pour avoir le premier vol en "autonome". Je ferais d'abord beaucoup d'essais avec l'hélico télécommandé, pour voir ce que disent les capteurs, et surtout où veut aller la bête.

Leon.
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#13 obrelux

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Posté 15 juin 2010 - 08:20

J'adore tous les robots que tu fait !

Bravo !

#14 Leon

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Posté 16 juin 2010 - 06:51

Merci pour ton apréciation, ça fait plaisir!

Leon.
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#15 Hodinn

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Posté 18 juin 2010 - 08:22

Bonjour à tous,

C'est super leon c'est du bon boulot,

en lisant les specificités de ton robot, je me demandai si tu ne devrais pas y incorporer des capteures de chaleurs qui detecte la temperature du corps humain afin qu'il ne puisse se diriger vers quelqu'un par erreur ou bug dans le programme quand il sera autonome, ces petites helices ca tourne quand meme tres vite...

la securité que tu as mis s'active si je comprend bien quand la cm est a court de jut ou perte de liaison, cependant elle securise contre les interferences micro-ondes autres bluetooth etc.. ?

ce ne sont que des suggestions de ma part, ayant un jours une mauvaise surprise avec une voiture thermique devenu folle, je suis toujours prudent avec les commandes sans file de tel vehicule en mouvement personnellement j'avais integere un module autonome entre le servomoteur de l'acceleration et le recepteur pour activer le ralentissement et frenage de celle ci en cas de perte de controle...

bonne soirée

#16 Electron

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Posté 19 juin 2010 - 12:00

ça c'est super Hodinn de penser à la sécurité des gens qui t'entourent lors d'une démo ;)

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#17 Leon

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Posté 19 juin 2010 - 06:20

Bonjour à tous,

C'est super leon c'est du bon boulot,

en lisant les specificités de ton robot, je me demandai si tu ne devrais pas y incorporer des capteures de chaleurs qui detecte la temperature du corps humain afin qu'il ne puisse se diriger vers quelqu'un par erreur ou bug dans le programme quand il sera autonome, ces petites helices ca tourne quand meme tres vite...

la securité que tu as mis s'active si je comprend bien quand la cm est a court de jut ou perte de liaison, cependant elle securise contre les interferences micro-ondes autres bluetooth etc.. ?

En fait, j'ai pas mal récupéré d'informations sur les drones existants. Tous préconisent de traiter les cas que j'ai traité: plantage du pilote automatique, ou perte de la liaison radio.

Ce sont les actions à réaliser qui diffèrent entre un drone d'intérieur et un drone d'extérieur. Pour un drone d'intérieur, 90% des gens choisissent de stopper net les hélices. L'hélico tombera au sol, avec un peu de dégat... En extérieur, par contre, en cas de plantage, il faut privilégier la reprise manuelle, car l'avion ou l'hélico vole plus haut, plus loin, et dans des endroits pas forcément protégés.

Pour le plantage de la carte, je ne me protège pas seulement des cas de batterie faible pour la carte mère. Ca me protège surtout des bugs qu'il y a déjà eu, et qu'il y aura encore et encore pendant la phase de développement.

Pour la protection par détection de chaleur, je n'y crois pas: trop compliqué pour la petite taille de l'engin. Je n'ai vu ça sur aucun drone d'intérieur.

Aujourd'hui, j'arrive à un niveau de sécurité que j'estime équivalent à n'importe quel hélico radiocommandé. Je ne me protègerai jamais, par exemple, de quelqu'un qui a réussi à pirater ma liaison bluetooth. Je ne pense pas que ce soit nécessaire.

Leon.
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#18 Inounx

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Posté 19 juin 2010 - 11:07

Salut Léon,

super boulot que tu fait là, et tu en avances à un bon rythme à ce que je vois (j'ai toujours quelques problèmes à rester motivé face à certain problèmes qui me bloquaient dans mes projets, je respecte d'autant plus ceux qui arrivent à fournir un travail constant à leur projet).

Pour le poids de la bête je dit respect : faut le faire pour tout faire tenir dedans, et plus en ce souciant des problèmes de centre de gravité...

J'ai vu que tu utilisais Matlab pour afficher tes données et faire des tests. J'utilise aussi Matlab, ça fait gagner pas mal de temps pour faire du débug, mais je me demandais comment tu fait pour transmettre tes données à Matlab en temps réel ? il y a des boites à outils pour ça peut être ? Comme je suis en train de travailler sur l'asservissement de mon robot en ce moment ça pourrait m'être très pratique :)

en tout cas bonne continuation pour ton projet ;)
Mon blog : InounxProjects - Projet en cours : Robert
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#19 _-*DaRk-FlinT*-_

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Posté 20 juin 2010 - 09:52

Woaw , ça fait rêver :blink: :D
Franchement , très joli taff , bonne continuation !!!
Robotiquement votre , FlintOô

#20 Leon

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Posté 25 juin 2010 - 10:05

Merci pour vos appréciations à tous les deux, ça me fait très plaisir. Et désolé pour le retard dans la réponse, j'aime bien prendre des vacances "déconnectées", sans internet-mail-téléphone.

j'ai toujours quelques problèmes à rester motivé face à certain problèmes qui me bloquaient dans mes projets, je respecte d'autant plus ceux qui arrivent à fournir un travail constant à leur projet.

La motivation est (avec le manque de temps) le principal problème de ce genre de projet. Il est en effet très facile de se démotiver, ou de travailler sur ce que l'on sait bien faire quand on rencontre une difficulté. C'est une des clefs de la réussite d'un tel projet. Si j'arrive au bout (c'est loin d'être gagné), je ferais un post/une page sur les conditions de réussite d'un projet amateur complexe.

Pour le poids de la bête je dit respect : faut le faire pour tout faire tenir dedans, et plus en ce souciant des problèmes de centre de gravité...

Pour le poids, il y a plusieurs facteurs déterminant. J'ai choisi de mettre le minimum de fils, de cordons, de connecteurs possibles, en comparaison des drones que j'ai pu voir. Ensuite, l'utilisation de CMS sur 2 faces fait gagner énormément sur les dimensions des PCB, et donc sur le poids. Enfin, j'ai choisi des composants légers autant que possible: les sonars, le capteur inertiel sont parmis les plus légers du marché.

Pour le centre de gravité, je ne me suis pas trop cassé la tête: j'ai juste placé l'électronique rajoutée en dessous, bien centrée, c'est tout. Cette configuration rajoute d'ailleurs encore un peu plus de stabilité sur cet engin déjà très stable.

J'ai vu que tu utilisais Matlab pour afficher tes données et faire des tests. J'utilise aussi Matlab, ça fait gagner pas mal de temps pour faire du débug, mais je me demandais comment tu fait pour transmettre tes données à Matlab en temps réel ? il y a des boites à outils pour ça peut être ? Comme je suis en train de travailler sur l'asservissement de mon robot en ce moment ça pourrait m'être très pratique :)

Oui, Matlab est très pratique. J'utilise une ancienne version héritée de mes années d'études (les licenses "école"). J'ai récupéré une toolbox gratuite qui permet d'interfacer plusieurs choses, dont le port série que j'utilise pour BOB4.
http://psychtoolbox....?wakka=HomePage
Attention, je n'ai pas réussi à faire du temps réel avec ça, je ne pense pas que j'y arriverai. C'est lent, et la lenteur est connue apparemment. Je serais incapable de boucler un asservissement avec ça. L'asservissement tournera donc impérativement sur la carte du drone.

En fait, je traite les données quand elles arrivent jusqu'à Matlab. Elles arrivent par paquet, ce qui fait que je traite 5 pas de calcul d'affilée, puis attend, puis traite 5 pas, etc... Pas optimisé, mais bon...

Je pense que je vais utiliser aussi Matlab pour faire l'IHM (interface homme machine) "sur PC" du drone.

Leon.
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