30 réponses à ce sujet

[Conrad Allain]

Bonjour, je m'appelle Conrad Allain, j'ai 16 ans, je suis en première S SI (science de l'ingénieur ) .Je voudrais réaliser un robot qui ressemble au Rover Sojourner (car je trouve ça cool), dans le cadre d'un projet , mon idée serait de faire une sorte de "robot de surveillance" pour une maison de campagne , puis de le présenter et expliquer son fonctionnement dans mon lycée .Après quelque recherche , le diamètre des roues sera de 13cm , le système de suspension sera un système rocker-bogie, il roulera à une vitesse max de 6km/h et pèsera moi de 10kg  ,il sera équipé de 6 moteurs sur 6 roues , et les 2 roues avant et arrière pourront pivoter sur elle-même ,pour permettre au rover de tourner . Je compte imprimer toutes les pièces grâce à une imprimante 3D ,le système de transmission entre l'émetteur et le récepteur se fera soit par VHF , soit par Wi-Fi , sachant qu'il pourra s'eloigner au max de 200 mètre de l'émetteur (donc implique une borne wifi puissante , si j'utilise la wifi) , mais la contrainte est que les murs sont en béton armée dans la maison , donc il y a du béton et un grillage métallique (effet cage de faraday) .Mes objectifs sont :

 

1/Que le rover puisse circuler sur n'importe quel terrain (sol enneigé, sur le sable ...)  

2/ Il devra être autonome en alimentation électrique , grâce à une batterie et des  panneaux solaires, et qu'il se recharge dans ses moment d'inutilisation  grâce aux panneaux solaires, ou sinon qu'il y est une sorte de point de rechargement , mais je voudrais quand même l'équiper de panneaux solaires pour alimenter le robot , au cas ou ...

3/Qu'il puisse être contrôlé à distance depuis un ordinateur ou un iphone , qu'on puisse voir ce qu'on fait grâce un système de retransmission vidéo , ainsi qu'avoir des informations sur la charge , la température ...(de plus je voudrais faire un système qui permette au rover de revenir à son point de départ si il y'a une déconnexion ).

 

Quels composants utiliser , et comment les programmer ?

Quel moyen de communication entre l'émetteur et le récepteur choisir ?

Au fur et à mesure de l'avancée de mon projet , je posterai des questions plus précises .

 

 

[levend]

Beau projet.

A mon avis, la meilleure solution de communication c'est le Wifi, vu que tu veux pouvoir le contrôler depuis un ordinateur ou un iPhone.

 

Je pense qu'ici, on va t'orienter var l'Arduino, parce c'est pas trop difficile à programmer, mais je ne suis pas un fan, alors je te laisse les autres membres te conseiller, je m'intéresse plus à la mécanique .

[Prof_Saesee]

Superbe projet !

Je ne peux pas t'aider, étant un grand néophyte, mais étant passionné d'astronautique, ce qui inclus aussi les rovers sur Mars, je vais suivre ton robot avec grand plaisir !

 

PS: @levend: [...]depuis un ordinateur ou un iPhone.

Pourquoi iPhone ? "Smartphone" c'est mieux .

[transistance]

Bonjour,

 

Le robot que tu souhaites réaliser reprend quelques objectifs classique que j'ai pu moi même mettre en oeuvre dans mon robot d'exploration. Du coup je me sens les épaules de te répondre.

 

Quel moyen de communication entre l'émetteur et le récepteur choisir ?

 

Une paire de Xbee (j'ai personnellement utiliser des Xbee pro serie 1) permettent une communication full duplex en 2.4Ghz. Comme il communique au format rs232 avec les composants extérieurs il est très facile d'interfacer ces petites merveilles avec l'UART de n'importe quel microcontrôleur. Une fois fait, tu pourra transmettre toutes les données que tu veux (ordres de déplacement, tension batteries etc.) depuis un pc ou une radiocommande bricolée.

 

 

Quels composants utiliser , et comment les programmer ?

Ça dépend de plein de choses, notament de tes connaissances. Dis nous en plus là dessus.

D'ailleurs quand tu dis ça, tu veux parler du microcontrôleur en particulier ou tous les composants constituant ce robot?

 

6 roues, 6 moteurs de propulsion + 4 autres pour la direction (on va admettre que tu préféreras l'emploi de servomoteurs) + l'électronique annexe et le tout rechargeable par panneaux solaire... J'y connais pas grand chose en panneaux solaires mais le moins qu'on puisse dire c'est que ça risque d'être tendu cette histoire. 

Soit tu vas raquer pour avoir les panneaux adéquats, soit le robot prendra des heures interminables pour se recharger.

Le mieux c'est de voir les "exigences" un peu à la baisse:

6km/h c'est beaucoup pour un robot d'exploration tout terrain. Le miens roule à 5km/h en pointe, c'est déjà trop. Le truc c'est qu'on ne se rend compte de ces choses là que lorsqu'on l'a expérimenté. La consommation d'énergie est importante, le contrôle à distance est compliqué, le robot est mis à rude épreuve... que des inconvénients. 3km/h seraient déjà pas mal.

 

Au fait, vers quel technologie vas tu te tourner pour tes batteries. C'est important puisque ça va conditionner le système de charge. 

 

 

ou sinon qu'il y est une sorte de point de rechargement

Si c'est toi qui dirige le robot vers ce point c'est faisable sans trop de souci. Si c'est le robot qui doit aller se recharger tout seul c'est une autre histoire. Je travail également sur ce sujet là en ce moment (voir la page consacrée à la base de recharge sur mon site si ça t'interesse) et bien que cette manip là soit simple pour certains robots d'intérieurs (faut fouiller sur internet, ce sont de petits robots qui cherchent un signal infrarouge au hasard) c'est beaucoup plus difficile en terrain extérieur. 

 

Pour le coup de la retransmission vidéo c'est assez simple avec les moyens actuels. Dans mon robot j'ai utilisé cette petite caméra raccordé à cet émetteur vidéo rien de plus. La réception se fait via le récepteur vidéo associé (jte laisse un peu de boulot, faudra fouiller sur le site ) et l'écran de ton choix. La résolution est faible mais ça marche bien et tu as le son avec.

 

L'idée d'employer un système de rocker bogie est bonne, c'est une technologie éprouvée. Tu penses utiliser un différentiel pour lier les deux bogies ou un pivot sur le chassis ?

[levend]

Prof_Saesee > Si tu avais lu le post de Conrad Allain en entier, tu aurais vu que c'est lui qui parle de le piloter avec un iPhone , quant à moi, je dirais smartphone parce qu'il y plus de choix.
 
transistance > j'avais proposé le WIFI, justement à cause de l'iPhone, sinon, c'est vrai que le Xbee serait plus intéressant, car plus facile à utiliser et moins gourmand en énergie.

[Conrad Allain]

Bonjour,

Merci de votre réponse et l'adresse de votre site .

Xbee c'est une bonne idée , j'ai trouvé sur le site de Xbee ( http://www.digi.com/products/wireless-wired-embedded-solutions/zigbee-rf-modules/point-multipoint-rfmodules/xbee-pro-868#specs), cela peut t-il faire l'affaire sachant que je dois m'éloigner au max de 200 ou 300 mètres?

Pour les composants je veux parler de tous les composants constituant ce robot , j'ai une préférence pour les raspberry Pi .

Pour les batteries, je pensais au lithium .

Pour la communication video , n'y a t-il pas un moyen de tout faire passer par la wifi (un même canal pour tout...)?

Pour la suspension , je ne compte pas utiliser un différentiel pour lier les deux bogie.

Il faut aussi que je programme un logiciel sur ordinateur et sur smartphone  ,pour commander le robot à distance .

Mon idée serait de programmer un système qui permette au robot de revenir au soleil pour se charger , et je voudrais qu'il soit équipé de capteurs de proximité pour l'empêcher de foncer dans les murs ou autre ... 

Je vais abaisser la vitesse à 3km/h . 

 

 

[levend]

Tu dois choisir entre le xbee ou le wifi

Il est tout à fait possible de faire passer la vidéo et les commande par le WIFI, mais les contraintes ne sont plus les mêmes.

 

Moi aussi je préfère le Raspberry Pi, mais je ne suis pas sûr que ce soit le plus adapté ici.

 

Les LiPo, plus compliquées à recharger, alors si tu veux créer ton chargeur solaire ...

[transistance]

Si tu veux tout faire passer par le wifi et que tu as un raspberry pi le plus simple c'est effectivement d'utiliser un Rpi + la Picam + une clée wifi. Il doit même d'ailleurs exister des tutos pour ça.

 

Pour répondre à ta question initiale, le xbee pro peut émettre jusqu'a 1km en terrain dégagé mais comme tu souhaite utiliser le wifi....

 

 

Pour la suspension , je ne compte pas utiliser un différentiel pour lier les deux bogie.

Alors tu comptes utiliser un balancier ?

 

 

Pour les batteries, je pensais au lithium .

Il existe plusieurs types de batteries au lithium (LiPo, Li-ion, LiFe etc.) lequel souhaites tu utiliser ? Je sais qu'il existe des circuits intégrés de gestion de charge mais comme je ne me suis jamais aventuré dans ce domaine je ne saurais pas te conseiller. Le seul conseil que je puisse te donner c'est d'opter plutôt pour une technologie NiMh pour ce genre de projet si tu es nouveau dans ce domaine là. Le NiMh est une technologie plus sûre et plus facile à charger. 

[Conrad Allain]

Bon , je préfère utiliser des modules Xbee, car je pense que c'est plus avantageux que la wifi pour la distance et puissance du signal .Peut-on relier une Xbee à une Raspberry ?

Cela implique qu'il faut fabriquer un "émetteur-convertisseur" avec en entrée un signal internet (RG45) et en sortie un signal émit par la Xbee?

Non finalement , je préfère utiliser un différentiel pour les bogies .

Pour les batteries je n'ai pas d'opinion sur les batteries pour l'instant , je cherche quelque chose de fiable , et qui puisse durer assez longtemps ...

 

[levend]

Si tu veux brancher un xbee sur la Raspberry Pi, j'ai vu une adaptateur USB/xbee, mais je ne sais plus où et comme je n'étais pas intéressé, je ne peux pas te donner plus d'info.

Il serait aussi intéressant de voir si tu ne peux pas connecter le xbee via le GPIO de la Raspberry Pi (j'ai fait une petite recherche, et cela semble possible: https://www.google.f...=2&ved=0CCMQsAQ )

[transistance]

 

Peut-on relier une Xbee à une Raspberry ?

Oui, tu relie:

- la broche TXD du raspberry pi à la broche RXD du Xbee.

- la broche RXD du raspberry pi à la broche TXD du xbee.

 

Les Xbee fonctionnent en 3.3V... toujours bon à savoir. Il y a des platines d'adaptation pour alimenter les Xbee en 5V mais comme le Rpi à une broche 3.3V ça devrait pas être nécessaire.

 

Comme tu veux employer des batteries lithium je t'invite à chercher si elles sont appropriées à ton projet. De mémoire je crois que cette technologie supporte mal les appels de courant important (je dis ça car 6 moteurs de propulsion ça doit pas mal consommer au démarrage).

[Taupiot_Jr]

Hello,

Pour les appels de courant sur une batterie au lithium, ça dépend de la batterie. Normalement il y a un facteur C qui définit le courant max que l'on peut tirer.
Exemple: une batterie 1 Ah / 1 C peut fournir 1 A constant, tandis que la même batterie mais 10 C peut fournir 10 A.
Bien sûr l'autonomie est fortement réduite dans le deuxième cas.

Normalement ça fonctionne comme ça, quelqu'un qui s'y connaît bien en batteries lithium pourrait-il confirmer?

[Mike118]

Hello,

Pour les appels de courant sur une batterie au lithium, ça dépend de la batterie. Normalement il y a un facteur C qui définit le courant max que l'on peut tirer.
Exemple: une batterie 1 Ah / 1 C peut fournir 1 A constant, tandis que la même batterie mais 10 C peut fournir 10 A.
Bien sûr l'autonomie est fortement réduite dans le deuxième cas.

Normalement ça fonctionne comme ça, quelqu'un qui s'y connaît bien en batteries lithium pourrait-il confirmer?

 

Exact

[Taupiot_Jr]

Parfait, merci Mike d'avoir confirmé

[transistance]

Je me permet de faire une apparté pour lever un doute : Le facteur C est toujours défini dans le cas des batteries LiPo ça je suis d'accord. Par contre quid des autres types de batteries au lithium ?

 

Je demande surtout ça parceque conrad allain ne sait pas encore exactement quel type il va choisir :

 

Pour les batteries je n'ai pas d'opinion sur les batteries pour l'instant , je cherche quelque chose de fiable , et qui puisse durer assez longtemps ...

 

Et comme il faut aussi prendre en compte le fait que la recharge ne sera pas assuré par un chargeur du commerce mais par un chargeur embarqué sur le robot je doute que le Lipo soit le meilleur candidat considérant cet aspect (a moins qu'il existe un tuto qui détaille comment fabriquer un chargeur LiPo).

[Kaquaoify]

Pourquoi ne pas acheter un chargeur LiPo et l'intégrer dans le robot. En général c'est une simple prise qu'on vient brancher dans un boitier, tu pourrais fixer le boitier et venir brancher la prise.

[ChristianR]

Il est préférable d'équilibrer individuellement les cellules lors de la charge des LIPO, et de les surveiller pendant la charge.

Par sécurité, je ne charge jamais ce type de batterie en mon absence.

Idéalement on les place dans un lipo-bag pour éviter un éventuel départ de feu pendant la recharge.

 

Sur un robot on peut se contenter de batteries au plomb-gel: le poids ou le volume ne sont pas trop un problème comme en modélisme.

Nettement moins cher et sans aucun risque.

Sur des batteries plomb, le facteur de décharge est plus faible, typiquement de l'ordre de 0.1C ou 0.2C  mais ça suffit à la plupart des applications.

[Mike118]

Il est préférable d'équilibrer individuellement les cellules lors de la charge des LIPO, et de les surveiller pendant la charge.

Par sécurité, je ne charge jamais ce type de batterie en mon absence.

Idéalement on les place dans un lipo-bag pour éviter un éventuel départ de feu pendant la recharge.

 

Sur un robot on peut se contenter de batteries au plomb-gel: le poids ou le volume ne sont pas trop un problème comme en modélisme.

Nettement moins cher et sans aucun risque.

Sur des batteries plomb, le facteur de décharge est plus faible, typiquement de l'ordre de 0.1C ou 0.2C  mais ça suffit à la plupart des applications.

 

Je confirme que : 
Le nombre de C est habituellement indiqué sur les batteries lipo, pour les autre type de batteries on parle beaucoup plus facilement du courant de charge et de décharge maximum. 

Je confirme aussi les précautions à prendre avec les batteries lipo mais je nuance un peu :

• Oui il est important d'équilibrer les cellules pour augmenter la durée de vie et prévenir des risques. Cependant il existe pas mal de chargeur peu coûteux et de bonne qualité qui charge directement en équilibrant la cellule. Ceux auxquels je pense charge les batterie directement par la prise d'équilibrage et sont donc limité en capacité de charge ( à 0.5 C ) ce qui fait qu'un tel chargeur est plus lent à charger ( d'où son faible prix ) mais au moins il est plus sur ! Surtout que ce type de chargeur arrête maintenant de charger les cellules qui sont chargées ... Du coup on peut éventuellement les charger sans surveillance ... Je reconnais qu'il m'arrive de le faire mais les batterie sont dans ces cas là stocker dans des sacs ignifuge.
• Les conseils donnés sur les lipo concernant leur dangerosité sont bien réel, il est plus prudent d'utiliser un sac ignifuge. D'ailleurs ceci est une obligation dans certains concours lorsque l'on utilise ce genre de batterie ( ex : coupe de france de robotique )  mais cette dangerosité est de moins en moins réelle. En effet avec les années qui passent les lipo sont de plus en plus " safe ". Les lipo de qualité contiennent même une électronique interne pour améliorer leur durée de vie et prévenir tout surcharge ou sur décharge pour sécuriser au maximum l'application. En prenant la précaution de charger doucement une lipo et de ne pas la décharger au dela de sa limite de décharge, dans des conditions de température normale ( évitons les 50°C) , il n'y a pas trop de risque...
• En me questionnant sur le risques des batterie lipo "chinoise" que j'utilise actuellement, j'ai essayé de les maltraiter dans tous les sens ( en prenant de grandes précaution pour ma sécurité ) je n'ai pas réussi à obtenir le résultat "inflamable" qu'on pouvait obtenir beaucoup plus facilement auparavant, (ce qui est en soit rassurant .)  Perso je n'ai réussi qu'à tuer les deux batteries que j'ai testé. 
  Mes batterie ont gonflées et ne fonctionne plus mais c'est tout ... 
• Le réel danger que j'ai pu expérimenter avec ce type de batterie est le risque de fuite. Produit liquide dangereux, nocif et pouvant être "brulant". ( Ceci est arrivé lors d'un crash avec une batterie non confinée d'un appareil d'un ami) 
• Le plus gros soucis c'est que si tu décharges trop ta batterie, tu passe en dessous du seuil pour la recharger et tu la tue pour de bon... Heureusement pour cela  il existe des testeur de batterie qui t'avertissent de manière visuelle et ou sonore quand une batterie commence à être trop déchargée.

Du coup perso moi je stock la plus pars du temps mes batteries dans des sac ignifuge, je prends des précautions lorsque je les utilise et je n'ai jamais eu aucun problèmes avec... en dehors du fait d'en avoir trop déchargée quelques une avant que je me mette à utiliser les avertisseurs de niveau de batteries ... Maintenant je met toujours ces avertisseurs quand j'utilise mes batteries ( non pas pour ma sécurité mais pour la sécurité de la batterie ) 

Par contre ne pas oublier l'avertisseur de niveau de batterie sur la batterie quand on arrête de se servir de la batterie ... Surtout si on est pas à côté car cela décharge très lentement mais surement la batterie... Et si vous êtes pas à côté quand l'avertisseur sonne , l'avertisseur "tue" la batterie au lieu de la sauver ... C'est dommage ! 

 

Concernant le fait de fabriquer un chargeur propre c'est possible, perso je le faisait pour des 1 cellules avec un capacité de charge à 1C, mais maintenant on trouve des module en chine qui font exactement ce que je faisait et qui coûte à peine 4$ soit 20 fois moins cher que ce je me paierais pour le faire moi même ... Du coup il y a pas trop photo en terme de rentabilité économique, si c'est pour en avoir qu'un, acheter le produit tout fait est plus rentable. 
Après par contre si c'est pour apprendre : oui ça se faite

 

Pour finir, la remarque de kaquaoify est elle aussi pertinente : 

• utilisation d'un chargeur commercial => sur et peux coûteux
• facilité de mise en oeuvre
• encombrement faible possible en fonction du choix du chargeur

Néanmoins il faut penser à éventuellement séparer la phase de charge et la phase d'utilisation via un interrupteur mécanique ou équivalent. 

Pour finir, dernière remarque : l'une des premières chose à laquelle je pense quand je fais une machine ou un robot , c'est la réflexion sur quels sont les risque et l'implantation d'un bouton d'urgence permettant de couper l'alimentation de tous les actionnaires potentiellement "à risque"  ( moteur de propulsion, bras , verrin, etc... ) 

[Conrad Allain]

Bonjour; 

Je suis prenant pour toutes proposition pour les batteries, mon seul souci est que je ne serais pas à coté du Rover pendant ces phases d'utilisation, c'est pour cela que je voudrais le contrôler à "distance" depuis un ordinateur par exemple et y ajouter des panneaux solaires.(Exemple le Rover est à Marseille et moi à Paris ...)

 

Je voudrais savoir s'il était possible, de pouvoir éteindre certaines parties du Rover sauf la carte principale bien sur , pour conserver l'autonomie du Rover dans ces phases d'inutilisation, et est-il possible de rajouter des informations sur la consommation de chaque partie du Rover ( que l'on verra depuis le contrôle à distance ) ?

 

Pour les modules Xbee, faut-il que j'achète ça https://www.sparkfun.com/products/9099  ( XBee Pro 900 RPSMA) ?

 

Il faut que j'en achète deux (un pour l'émetteur et un pour le récepteur)...

[Kaquaoify]

Oui une partie électrique pour chaque module (GPS, capteurs, lumière, etc...) et tu commande l'activation via ton circuit principal.

 

 

Je voudrais savoir s'il était possible, de pouvoir éteindre certaines parties du Rover sauf la carte principale bien sur , pour conserver l'autonomie du Rover dans ces phases d'inutilisation, et est-il possible de rajouter des informations sur la consommation de chaque partie du Rover ( que l'on verra depuis le contrôle à distance ) ?

 

Comme si tu avais 3 lampes avec une alimentation, et un interrupteur pour chaque lampe