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Projet "SAMU" : un Robot Trieur roulant grâce à deux moteurs avec odometre et reducteur integres


138 réponses à ce sujet

#1 Astondb8

Astondb8

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Posté 01 juillet 2011 - 08:44

Bonjour

Je viens vous presenter aujourd"hui mon projet nouveau projet SAMU
SAMU car c'est un projet qui a vu le jour à l'hôpital et parce que comme le véritable SAMU il aura pour fonction de ramasser ce qui se trouve sur sa route et de le déposer le plus vite possible au bon endroit.
SAMU est un Robot roulant grâce à deux moteurs avec odomètre et réducteur intégrés. Pour le moment, le châssis et constitué de trois plaques de plexi de 5mm découpés en rond.
La première est découpée pour fixer les moteurs et laisser passer les roues (fines 5mm de large pour gagner en précision)
La deuxième recevrait l'électronique
La troisième les capteurs la Cam et le bras ou la pince (je n'ai pas encore décidé)
Un bus 16 conducteurs relira les trois étages pour distribuer les E/S de la Méga
La partie µC, une Arduino Mega plus une carte Motor drivers shield de chez Sparkfun (deux ponts en H)
Ce projet va me permettre de tester la CMU Cam3 qui parmi ces nombreuses possibilités, permet de faire de la reconnaissance de formes et de couleurs.

Le but de SAMU (si j'y parviens) sera de ramasser des objets sur le sol (cubes de couleurs) et de les déposer dans un conteneur spécifique en fonction de sa couleur. D'ou l'intérêt de la CMU Cam3 qui je l'espère remplira ces fonctions.
Il y a encore beaucoup de choses à dire au sujet de ce projet et vous laisse me poser des questions auxquels je ne manquerais pas de répondre.
Il est du reste très probable que je n'ai pas encore tout prévu et vos questions peuvent être bien utiles.

Je devrais recevoir ma commande aujourd'hui ou lundi et donc commencerais ce projet dans la foulée. Je vous proposerais des images et vous parlerez de l'avancé de ce projet au fur et à mesure de sont avancement. Il y a aussi de fortes chances que je vous demande de l'aide.

Donc a bientôt et voyons comment cela se passe. (je parle du projet bien sur)

Cdlt
Yves

 


#2 Leon

Leon

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Posté 02 juillet 2011 - 06:51

C'est un beau projet. C'est assez complet, ça met en oeuvre pas mal de trucs différents:
* Mécanique (ramassage/dépose d'objets)
* Repérage dans l'espace (il doit déposer au bon endroit)
* Utilisation de caméra CMUCAM
* Etc...

Bref, j'aime bien! Donc tiens nous au courant!

Leon.

BOB4, mon drone hélicoptère autonome d'intérieur http://heli.bot.free.fr/
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#3 Hexa Emails

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Posté 02 juillet 2011 - 09:06

Bonjour Astondb8

Quelle taille feront les disques à peu près? Et finalement as tu opté pour 1 ou 2 roues folles?

#4 Astondb8

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Posté 02 juillet 2011 - 10:46

Bonjour,

@ Leon
Merci. Et bien sûr que vous pourrez suivre l'avancé du projet au fur et à mesure de son avancement

@ Alexy
Le diamètre des tris plaques de plexiglas est de 23 cm

Et oui j'ai opté pour deux roues folles (une à l'avant, et une autre à l'arrière. Elles auront un décalage de 1 à 2 mm pour leur hauteur de façon à ce qu'une seule des deux roues folles ne puisse être en contact avec le sol en même temps.

@ Tous et toutes
Je post ce nouveau message, car je me trouve devant un dilemme.
En effet, comme vous avez pu vous ne rendre compte, su projet met un œuvre un bras ou une pince robotisée.
Les bras que j'ai trouvés sur différents sites sont assez chers et les moyens vont vite me manquer.

Donc je me retrouve à devoir faire un choix parmi plusieurs options.

1 / acheter un bras complet. Il en existe plusieurs modèles en fonction du fabricant, mais leur pont commun est un prix élevé.
2 / acheter des cages et des servomoteurs (genre Easy Robot) puis de les assembler avec des plaques de métal découpées. Cette solution est à peine moins chère, mais comporte l'avantage de pouvoir fabriquer un bras exactement aux dimensions nécessaires au projet
3 / tout faire moi même en achetant du métal en plaques ou en barres plus des servomoteurs (là je n'y coupe pas). Mais cette solution demande un minimum d'outillage que je n'ai pas.

De votre côté, vous avez utilisé plusieurs bras ou pinces. Que me conseillez-vous de faire. Et si je décidais de tout réaliser par moi même, avez-vous des trucs et astuces me permettant de faire un assemblage robuste propre précis et abordable avec un minimum d'outillage ?

Merci pour vos réponses.

Cdlt
Yves

 


#5 Astondb8

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Posté 03 juillet 2011 - 08:53

Bonjour

Bon, j'ai enfin reçu ma commande. Il va donc falloir se mettre au boulot et fini la théorie voyons comment je n'en sors en pratique.

Je n'ai pas encore arrêté mon choix pour le bras. Mais les choses se précisent.

Une info tout de même à propos de ma commande. Ce n'est pas catastrophique, mais lorsque cette commande est arrivée, il manquait quelques vis et autres articles de quincaillerie dans le sachet de la CMU Cam3 et de sa tourelle. Par exemple, il devrait y avoir 4 entretoises pour la fixer, il n'y en avait que 3 dans le sachet. Pas catastrophique pour moi, car depuis le temps que je joue avec des composants je me suis constitué un petit trésor de guerre et j'ai des entretoises de remplacement. Je vais donc me débrouiller. Mais bon pas très sérieux tout ça.

Cdlt

Yves

 


#6 Hexa Emails

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Posté 03 juillet 2011 - 10:28

Bonjour astondb

chez qui as-tu commandé?

pour ce qui est de ton bras: je comptais en faire un moi même, mais le projet traine, je viens de recevoir 2 servos 5 kg.cm donc en théorie ça devrait avancer bientôt, mais j'ai aussi un autre projet sur le feu (une bêbête à 6 pattes pleine de servomoteurs), donc je n'avance pas de délais ^^

je pensais à faire quelquechose comme ceci (attention les anglophobes, c'est dans la langue de shakespeare):
http://letsmakerobots.com/node/27510

c'est un modèle peu original, mais qui a fait ses preuves :)

bon courage pour ton projet, bien que je pense que le traitement de l'image ne sois pas quelquechose de difficile pour toi ;)

#7 Astondb8

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Posté 03 juillet 2011 - 08:09

Bonjour

Comme promis, voila des nouvelles et des images de mon projet

J'ai reçu ma commande. Mes moteurs bien sûr, mais surtout ma CMU Cam3.

J'étais un peux perplexe, car impossible de la faire fonctionner aussi bien en ligne de commande qu'avec le GUI.

Et puis, j'ai fait un test en CMU Cam2. Avec des outils pour la Cam2 et des commandes pour la Cam2. Et bien aussi surprenant que cela paraisse, cela marche. Cela veut dire qu'elle est livrée avec un Firmware Cam2. Surprenant non ?

Bon de toutes les façons, les Firmwares Cam3 sont disponibles avec le soft de flashage. Donc je vais bien voir si je la flashe ou pas, car tout ce que je compte faire est possible en Cam2.

Voila
Je n'arrive pas a mettre des images ce sera pour la prochaine fois

Voilà
A bientôt
Cdlt
Yves

 


#8 Astondb8

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Posté 04 juillet 2011 - 05:00

Bon, voila quelques photos du projet

- Base nue

Image IPB

- Base roulante

Image IPB

Image IPB

- Moteurs

Image IPB

- Cartes contrôleur (Roue codeuses + alimentation moteur + PWM)

Image IPB

- Connexion des ces cartes

Image IPB

- Roue folle

Image IPB

- CMU Cam3 avec sa tourelle.

Image IPB


Cdlt
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#9 Jbot

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Posté 05 juillet 2011 - 09:09

Ha ben ca avance tout ca, la méca est pas mal.

Par contre c'est moi ou ton appareil photo a 50ans ? :P


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Plus vous avez d’idées et moins vous arrivez à les structurer.


#10 Astondb8

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Posté 05 juillet 2011 - 02:12

Merci

Mon appareil photo est un smartphone de a marque de la pomme. (pas un tout nouveau)
Non en fait, j'ai du mal a faire des photos avec dans une béquille dans chaque main et mon Smartphone dans.... Bon je me suis débrouille quoi...
Et comme en plus je tremble vous pouvez compter les tremblements (au 60em/s)... ;-)

Cdlt
Yves

 


#11 Astondb8

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Posté 06 juillet 2011 - 06:17

Bonjour,

Je vous donne l'impression de ne plus avancer, mais il n'en ai rien.
Sauf que je dois faire quelque chose que je n'avais pas prévu c'est a dire une carte d'alimentation multi-tensions.
En effet, La carte Méga travaille en 5v et mes moteurs en 6v. et ma batterie délivre du 7.4v
J'ai regardé dans mon bac à composants j'ai bien un régulateur 5v par contre, je n'en ai pas en 6v. Je dois donc acheter ce régulateur, et je suis cloué chez moi sans pouvoir sortir (même en béquilles). Les commander serait une solution mais bien trop longue par rapport a mon impatience d'avancer.

Comme je vais devoir faire une carte qui me donne du 5v et du 6v je pense que je vais en profiter pour faire une carte qui me donne aussi du 3.3v pour alimenter certains capteurs. Je sais bien que la carte Arduino sais me fournir du 3.3v, mais comme ça, j'aurais toutes mes tensions en externe. Je pourrais donc alimenter la carte en 5v et en 3.3v et les moteurs en 6v.
Je vais faire un schéma que je vous soumettrais pour avis avant de le monter (c'est pas très compliqué à faire, mais on ne sais jamais). Surtout pour la valeur des capas de filtrage.

Cdlt
Yves

 


#12 Leon

Leon

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Posté 06 juillet 2011 - 07:24

Tu n'as pas besoin de régulateur 6V. Tu peux très bien alimenter tes ponts en H de tes moteurs en 7.4V. Il suffit juste de s'assurer que le rapport cyclique de ton PWM ne dépassera jamais la valeur qui fait que tu as une tension de 6V côté moteurs (tension mesurée avec les moteurs tournant à vide).

Sur mon BOB3, j'ai largement pire: des moteurs de 3V, pilotés par un pont en H, lui même alimenté directement en 9.6V!
Je n'ai jamais eu de problème avec ça. Le PWM est juste "bridé" dans le logiciel.
Et aussi, je met toujours des protections: fusible ré-armable. Car j'ai déjà eu des bugs logiciels (erreur dans le code) qui ont fait mette le PWM à 100%. Je n'ai jamais rien cramé.

Leon.

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#13 Astondb8

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Posté 06 juillet 2011 - 10:22

Oui Léon, je sais que les moteurs sont les éléments les moins fragiles. Il est donc évident que je ne vais pas "forcement les cramer en leurs donnant 7.4v au lieu de 6. Plus comme tu le dit avec les interruptions si je ne dépasser pas les 75 ou 80% je ne risque pas grand chose.
Sauf que j'aime bien les choses proprement faites. et qu'il n'y a pas que les moteurs mais également les cartes contrôleurs etc...
C'es moteurs plus ces cartes m'ont coutés un bras. Je ne risquerais pas de les cramer ou de les fatiguer prématurément pour ne pas mettre un régulateur à 2€.
En attendant, je fais mes tests avec mon alimentation de labo (Home made) qui me délivre toutes les tensions dont j'ai besoin. Bien sur mon robot reste en laisse. pas pour longtemps. Il vas gagner sa liberté dès que j'aurais trouvé un régulateur 6v.

Cdlt
Yves

 


#14 Leon

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Posté 07 juillet 2011 - 05:54

Alors, je vais expliquer la chose plus en détail.
Tes contrôleurs moteurs sont compatibles jusqu'à 12V (voir doc), donc tu ne crains RIEN pour eux!

Je pense que tu as mal compris ce que je disais: je n'ai jamais parlé d'alimenter tes moteurs directement en 7.4V. Je n'ai jamais dit que tu ne risquais rien en alimentant tes moteurs directement en 7.4V.
Faire fonctionner un ensemble hacheur (pont en H ici) + moteur à une tension supérieure à la tension nominale du moteur, c'est quelque chose de NORMAL! Ca s'utilise fréquemment.

Ce qui est contraignant, pour tes moteurs, c'est surtout l'intensité. Or, un ensemble hacheur + moteur, ça se comporte comme une alimentation à découpage. Pourquoi? Grâce à l'inductance naturelle du moteur électrique. Donc l'intensité en sortie est régulée et lissée par la fréquence des PWM. Pour que ça fonctionne bien, il faut monter à des PWM de fréquence élevée (dizaine de kHz). C'est une méthode normale pour faire fonctionner un moteur. Utilisée courament dans l'industrie.

Encore une fois, vu que c'est le courant qui est le plus contraignant pour tes moteurs, si tu crains pour ton ensemble moteur+controleur, tu n'as qu'à mettre 1 fusible de protection en entrée ou en sortie de chaque controleur moteur. Fusibles bien dimensionnés par rapport à l'intensité moteur bloqué.

Enfin, tu vas devoir mettre un régulateur de tension qui va perdre de l'énergie (si tu n'utilises pas un régulateur à découpage). Ca va réduire d'autant l'autonomie de ton robot. Avec un hacheur, très peu de perte d'énergie. Il va faloir trouver un régulateur compatible avec l'intensité des 2 moteurs bloqués. Avec le radiateur qui va bien. Tu connais cette intensité? Enfin, la chute de tension est faible entre 7.4V et 6V, donc il te faudra impérativement un régulateur "low drop".

Au final, ta solution avec régulateur est moins propre que si tu alimentes directement ton pont en H par les batteries. En tout cas, c'est mon avis.

Après, tu fais comme tu veux!

Leon.

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#15 Astondb8

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Posté 07 juillet 2011 - 11:20

Merci Léon pour ces explications.

Le problème est que deux sources me donnent deux réponses différentes.
Alors, qui écouter...?
Non pas que je ne te fasse pas confiance (bien au contraire) car tes arguments sont plutôt bien étayés. Mais je vais tout de même mettre des régulateurs.
Tu as raison, l'effet joules va me faire perdre en efficacité. Mais je préféré travailler avec des tensions régulées. Je pourrais bien sûr faire des alimentations à découpage.

Voilà ce que je vais, fabriquer.et nous verrons, bien ce que cela donne

Image IPB

Je te donnerais des résultats de ces tests

Pare contre, je vais écouter tes conseils à propos des fusibles.
Ce schéma va évoluer sur deux points.
1/ Je vais mettre un régulateur 6v par moteur. Cela me permettra d'avoir un peu de marge pour le courant à débiter, et réduire l'effet Joules.
2/ Mettre un fusible sur chaque régulateur. De façon a me prémunir d'un moteur bloqué qui monterait très haut en Intensité.

Je vais calculer la valeur des fusibles en mesurant le courant en cas de blocage d'un moteur.


Cdlt
Yves

 


#16 Astondb8

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Posté 09 juillet 2011 - 09:58

Bon, comme j'en avais assez de travailler sur la table de la cuisine et de devoir tout ranger quand l'heure des repas approchait, voilà ce que j'ai bricolé avec l'aide d'un ami

Image IPB

Presque un véritable labo j’espère que je vais pourvoir faire du beau travail avec un tel outil.....

Cdlt
Yves

 


#17 Astondb8

Astondb8

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Posté 14 juillet 2011 - 03:26

Bonjour,

Je viens aujourd'hui vous montrer l'avancement de mon projet

Je vous passe les petits désagréments que j'ai rencontrés lors de la fabrication de ma carte d'alimentation, mais aujourd'hui ça marche.
En faite pour la faire courte, je n'avais pas de régulateur 3.3v. J'ai donc mis un régulateur variable. Mais pour régler un régulateur variable, vous avez besoin de calculer le pont diviseur qui va permettre d'avoir la bonne tension.
Pour ceux que cela intéresse, je suis (presque) passé expert en la matière.
Comme vous le savez, un pont diviseur est constitué de deux résistances. La valeur de ces résistances vous permet de modifier la tension source en la "divisant" avec ces résistances que nous allons appeler R1 et R2.
Le plus souvent, nous utilisons une résistance variable pour R2 de façon à compenser la valeur des résistances qui (sauf pour des résistances très chères) la marge d'erreur (5 ou 10% suivant les cas.
Mais en suivant les conseils avisés d'un expert en la matière, je n'ai pas utilisé deux résistances, mais une et une seule résistance variable. Je ne l'ai pas montée comme un potentiomètre, mais en utilisant le curseur comme point central de mon pont diviseur. De cette façon, j'utilise la résistance variable exactement comme si j'avais deux résistances de part et d'autre du curseur. En plus de cela, j'ai utilisé une multi-tours de façon à avoir une plus grande précision de réglage.
J'ai d'abord pris une résistance de 1Kohm ce qui me donnait une tension de 3.3v sans problème. Mais lorsque j'ai fait mes branchements, je butais a 2.8v maximum. Mon montage était bon, mais effectivement sans charge cela ne voulait rien dire.
J'arrivais donc a attendre les 3.3v mais lorsque j'ai mis une résistance pour simuler la charge ma tension s’écroulait à 2.8v. Et comme j'étais presque en buté pour atteindre les 3.3v sans charge avec une résistance variable de 1Kohm, il à fallu que je change la valeur. Je suis passé à 4.7 Kohm ce qui fonctionne très bien. J'aurais normalement dû mettre une 2 Kohm, mais c'est tout ce que j'avais en stock. Et nous sommes le 14 juillet. Tous les revendeurs de composants sont au défilé ;-)


Cette après-midi, je vais :
- L'implanté sur ma base
- Fixer la Mega
- Relier la carte d'alimentation à la Mega, aux moteurs, etc.
- Faire mes premiers tests de code pour le faire rouler.

Comme pour le moment, je n'ai rien pas encore prévit quoi que ce soit pour l'empêcher de foncer dans tous les murs et obstacles, je vais lui mettre provisoirement un télémètre IR Sharp. Juste histoire de ne pas le fracasser contre un mur tout de suite...

Donc voilà mon montage.

Image IPB


N’hésitez pas à me dire ce que vous en pensez.

Cdlt
Yves

 


#18 Astondb8

Astondb8

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Posté 14 juillet 2011 - 07:10

Sinon, voilà des images qui illustre ce que j'ai fait aujourd'hui.

Image IPB

Image IPB

Image IPB


Désolé pour la qualité des photos, mais je n'ai que mon téléphone pour les faire.
N’hésitez pas à me dire ce que vous en pensez.

Cdlt
Yves

 


#19 dydyouaki

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Posté 14 juillet 2011 - 10:01

salut regarde cette pince , je ne sais pas si ils expliquent le montage , car je ne comprend pas l anglais :P j espere que ca vas t aider , sinon ton projet est interessant , bonne chance a toi ;)
Merci a tous
Cordialement Dylan.

#20 Jbot

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Posté 15 juillet 2011 - 12:01

Haa des montages propre, c'est si rare de voir ça :D


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