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Drone autonome - Phoenix

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9 réponses à ce sujet

#1 Thot

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Posté 17 août 2016 - 08:37

Un petit sujet pour présenter mon projet de drone autonome.

 

On m'a fait la commande de créer une flotte de drone qui devra voler lors d'une pièce de danse contemporaine nommée "Phoenix". Je travaille depuis février dessus.

Mes contraintes sont donc les suivantes :

1 : voler

2 : voler

3 : sécurité des danseurs et du public

4 : autonomie énergétique d'au moins 20 minutes pour un des drones

5 : se positionner sur scène à 10cm près

6 : embarquer une camera dont le streaming sera traité par quelqu'un d'autre

7 : maitriser la rotation des moteurs pour jouer des notes avec

 

Les deux premiers points c'est pour me rappeler l'essentiel

le point 3 sera assuré par un filet entre public et scène et par un carénage complet du drone. Je devance un peu, mais je n'ai pas trouvé de drone satisfaisant dans le commerce. J'ai donc décidé de faire un drone maison open-source et imprimé en 3D.

Je me suis vite rendu compte que pour un drone de 35cm de côté pour une envergure de 250mm, on imprimait beaucoup de poutres... et qu'en plus, ces poutres étaient fragiles. En faisant des recherches sur les tubes en fibre de carbone, je suis tombé sur des cerf-volant en fibre de verre, j'ai achété un jonc de fibre de verre pour le tester... et j'ai fini par designer ce "kite-drone". 

 

Spoiler

 

Ca m'a permis de commencer à faire de l'impression 3D. Je peux conseiller par expérience le duo de choc : Micro-delta + OnShape

La micro delta est une imprimante à 400€ de Emotion-Tech (Touloooooooose). Le gros avantage de cette imprimante en kit c'est qu'on maitrise beaucoup de choses et qu'on comprend beaucoup de choses. Elle est aussi très endurante. Et l'espace d'impression est un cylindre de 12cm de diamètre par 19cm de haut.

OnShape, c'est le SolidWorks gratuit et en ligne : https://cad.onshape.com/signin. Il faut certe avoir une connexion Internet mais on peut faire clic droit sur l'onglet de la pièce, export STL et on imprime direct...

Et donc les plans des différentes pièces du drone : https://cad.onshape....3e472c5e2ad8c58

 

Maintenant, pour l'electronique, c'est maintenant très très simplifié : contrôleur + 4*Electronic Speed Controller (ESC) + 4 moteur + 1 batterie et voilà.

 

Enfin, le but est d'avoir un drone autonome. Le controleur (ici une Naze32) n'est pas connecté à un module RF mais à un Raspberry Pi 3. Sur cette bête, on y a installé Robotic Operating System (ROS)

Mais c'est encore en train de bouger. En effet, sous ROS il existe des packages pour repérer et placer dans l'espace des tags de réalité augmentée.

 

Spoiler

 

Ca marche très bien.

 

Seulement, j'ai vu depuis quelques temps ceci : https://www.pozyx.io/

 

Je réfléchis encore un peu.

 

Dans tous les cas, je trouve qu'on sépare un peu trop injustement le drone et la robotique (beaucoup de labo les mettent loins l'un de l'autre) alors que...

 

La preuve, pour faire la course de robots : 


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#2 ashira

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Posté 17 août 2016 - 09:02

Super la construction de ton drone ! J'en ai un aussi avec une naze32, tu dois sûrement le savoir mais au cas où tu peux directement connecter un capteur ultrason dessus pour gérer automatiquement la distance au sol! Si ça peut t'aider pour ton projet :)

#3 Oliver17

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Posté 21 août 2016 - 03:57

Sympa ton projet, et les liens que tu fournis aussi, et aussi ROS et Pozyx, je ne connaissais absolument pas du tout ce genre de chose, ça a l'air intéressant, mais chiant à mettre en place, non ?

 

Merci


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Mon Tipeee
 


#4 Mike118

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Posté 21 août 2016 - 06:57

Pozyx attention ... j'ai testé et pour le moment mes résultats me disent que c'est pas suffisamment fiable...  Pour le moment je ne recommande pas ce produit, surtout pour le rapport prix résultat. 
 


Si mon commentaire vous a plus laissez nous un avis  !  :thank_you:

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#5 Thot

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Posté 21 août 2016 - 08:34

Sympa ton projet, et les liens que tu fournis aussi, et aussi ROS et Pozyx, je ne connaissais absolument pas du tout ce genre de chose, ça a l'air intéressant, mais chiant à mettre en place, non ?

 

Merci

 

Oui, ROS n'est pas super accessible, surtout sur Raspberry Pi où c'est très jeune. C'est comme beaucoup de choses, on est content quand ça compile. Mais ROS est assez complexe. Après, comme ROS est complexe, il permet aussi de faire des choses de fous et d'exploiter les résultats de recherches à travers le monde.

 

Pozyx attention ... j'ai testé et pour le moment mes résultats me disent que c'est pas suffisamment fiable...  Pour le moment je ne recommande pas ce produit, surtout pour le rapport prix résultat. 
 

 

Merci pour ton retour d'expérience!! c'est le deuxième retour que j'ai. On dit aussi que c'est une reprise d'un produit qui existe déjà : http://www.decawave.com/ Encore un truc à vérifier.


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#6 Thot

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Posté 26 décembre 2016 - 03:07

Voici quelques news du projet. J'avais à faire un premier essai spectacle pour décembre 2016 avec drones et danseurs. Nous avons donc décidé de travailler avec du drone piloté. Une bonne occasion pour apprendre ce que peuvent faire ces machines, comment elles se comportent et l’esthétique que ça donne sur scène.

C'est assez marrant parce que la plupart des spectacles mettant en scène des drones se font avec des drones autonomes pour éviter les erreurs de pilotage qu'aurait un humain. Le choix du drone piloté est très rare, implique certes des crashs quelques fois mais apporte surtout beaucoup de présence sur scène.

Pour le roboticien que je suis, c'est aussi assez inhabituel de ne pas ouvrir son PC quand on veut travailler. Juste une télécommande et quelques batteries et c'est parti.

Une autre chose qui est importante, c'est la qualité de la radiocommande. Ce n'est pas un luxe d'avoir une télécommande évoluée, cela permet carrément de faire des choses impossibles à faire avec d'autres télécommandes.

J'utilise cette télécommande : le devo 7e que l'on peut hacker pour mettre le module radio-fréquence adapté au drone. Cette télécommande est extrêmement précise et agréable. Avec une télécommande et un peu de fer à souder, on peut piloter n'importe quel drone.

Ce module RF, le NRF24L01+ permet de piloter les drones jouets classiques que le mini H8 ou encore le SYMA X5C jusqu'au SYMA X8C. Je cite ces trois drones que j'ai choisi pour le spectacle.

Le mini H8 était d'abord pour apprendre à piloter de manière assidue. Il est petit, pas trop cher et très robuste. Il y a peu de frustration avec un jeu de 10 batteries LiPo de 850mAh, on peut tenir 80 minutes d'affilé. Ce drone petit (22g) peut aussi aller très vite. Mais il se trouve qu'il est aussi très interessant sur scène et est très animal instable insecte.

Le Syma X5C est un jouet equivalent au T2M Spyrit (30cm, 110g). Ce drone est surprenant par sa stabilité. C'est un drone "brushed" c'est à dire sans moteurs brushless ce qui est très important. En effet, il est pas dangeureux du tout pour travailler au corps à corps avec les danseurs si ils portent des lunettes de protection. Ils durent en plus de 7 à 8 minutes avec une batterie Lipo de 850mAh.

Le Syma X8C est d'une envergure de 50cm, il est plus conséquent et dangeureux. Nous allons voir comment le gérer sur scène. Pour le moment c'est notre "camion" de scène. Il porte des spots LED ou des cameras HD pour différents tests esthétiques.

Le Eachine QX95 c'est un drone mini de racing qui peut aller très vite avec un chassis en fibre de carbone et une caméra embarquée FPV. J'ai pu rencontrer un pilote qui était plus à l'aise "a bord" du drone qu'en pilotage "à vue". Ca donne une autre présence sur plateau.

 

Grace à ces premiers tests, je pars pour essayer d'automatiser un tel drone. Encore plein de choses à tester. Voici une vidéo de teaser du projet faite à Paris aux Labo d'Aubervilliers.

 

 

 


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#7 R1D1

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Posté 26 décembre 2016 - 05:33

Super cool ! Je pensais pas qu'on pouvait avoir des mouvements aussi beaux et autant en interaction avec des humains. Le bruit est pas trop gênant, notamment pour un spectacle musical ?

Merci pour ton retour en tout cas !


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#8 Thot

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Posté 26 décembre 2016 - 06:27

Super cool ! Je pensais pas qu'on pouvait avoir des mouvements aussi beaux et autant en interaction avec des humains. Le bruit est pas trop gênant, notamment pour un spectacle musical ?

Merci pour ton retour en tout cas !

Pour le bruit, c'est le contraire, nous cherchons à le travailler. Il nous arrive de piloter le drone pour qu’émerge un rythme particulier en jouant sur les vortex induits. Les danseurs peuvent aussi chanter sur une note qui est en résonance avec le bruit du drone. Il faut savoir qu'une hélice qui tourne produit une note. Cette note ne dépend que de la vitesse de rotation et du nombre de pales. C'est une note principale.

Un quadrirotor c'est aussi un quatuor d'hélices. Quand le drone est stabilisé les quatre hélices tournent quasiment à la même vitesse ce qui créé une sorte de résonance de la même manière que les chants corses en quadriphonie.


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#9 Thot

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Posté 30 avril 2017 - 06:01

Je fais une petite mise à jour du projet Phoenix qui a encore avancé.

- Drone autonome

bon j'ai bataillé pour avoir des fonds pour avoir une installation de motion capture sans grand enthousiasme (mettre 200 000€ dans un tel système c'est pas satisfaisant pour un maker). J'ai regardé les alternatives et j'ai eu des retours utilisateurs, c'est pas encore suffisament viable pour aller sur scène avec un budget de moins de 1 000€. Je continue toujours à faire de la veille notamment sur la technologie qui semble la plus interessante : l'UWB. Faire un positionnement indoor par UWB pour les makers c'est un graal.

 

- Sécurité drone

là aussi, nous avons défini des règles simples. Il y a deux types de drones, les coupants et les non coupants. Les drones coupants sont définis par la puissance stockée dans les hélices qui ne doit pas entamer l'intégrité de la peau. En général, les nano drones en brushed sont non-coupants et les drones brushless coupants.

En extérieur

le drone est soumis à la législation en vigueur et à la responsabilité du pilote qui doit être qualifié pour ça

En intérieur

Entre un drone coupant et tout corps humain doit être tiré un filet de protection

Entre un drone non-coupant et un corps humain il doit y avoir au moins 3 mètres de distance

Entre un drone non-coupant et un corps humain équipé de lunettes de protection, pas besoin de protection

Entre un drone non-coupant entièrement caréné et un corps humain, pas besoin de protection

 

- le son du drone

Sur scène, quand on met de la musique avec des drones qui volent, ça fait "Apocalypse Now". Il n'y a pas de variété malheureusement. Nous travaillons donc dans le silence et sur l'inclusion de micro-rythmes dans le pilotage afin que le drone soit plus incarné. Nous réfléchissons aussi à faire un orgue à hélices pour tester le bruit de différents profils et pourquoi pas jouer sur scène ?

 

- Beyrouth

Le spectacle travaille sur le drone sous toutes ses formes et sur son rôle dans la géopolitique du moyen-orient. Pour cela, nous sommes allés pendant 3 semaines à Beyrouth pour faire des ateliers danse, ateliers robotiques, visites et séances sur plateau afin de vivre, voir, écouter, sentir. Voici une vidéo rapportant l'ambiance.

 

- Streaming Live

Nous allons découper le spectacle en deux parties : une partie sur scène classique et une deuxième partie filmée en direct à Beyrouth par un drone. Le défi est donc de faire une sorte de Skype volant. Le drone en question sera un Phantom 4 PRO. Les contraintes sont pour le moment difficiles à analyser mais le concept de téléopération intéressant même en dehors du drone. Le drone sera piloté par un pilote à Beyrouth bien sûr.

Je vais ouvrir un sujet sur ce sous-projet de téléopération par le web.


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#10 yougo

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Posté 01 mai 2017 - 11:30

Bravo ! le clip est magnifique ;) 

 

Niveau motion capture , on en a déjà  parler dans le forum , mais le petit module français "jeVois" pourrait peut être apporter une solution  ? 

 

https://www.kickstar...-machine-vision

 

http://www.robot-maker.com/forum/topic/11032-projet-jevois-de-laurent-itti/


Venez check le Twitter : 

 

https://twitter.com/Projet_WALK_E

 




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