15 réponses à ce sujet

[dakota99]

Bonjour,

 

je vous présente mon petit Mano.

Il va se promener dans les classes des écoles maternelles.

Il n'hésite pas à montrer son humeur, parfois il rigole, parfois il pleure...

Il suscite la curiosité et l'attachement des enfants.

Il leur fait écouter de la musique ou leur propose des petits exercices :

calcul mental, reconnaissance de lettres et de mots, il leur raconte des histoires ...et parfois recueille leurs confidences.

 

Mais quand il devient fatigué de faire des pirouettes, Mano ne sait pas où il est et voudrait retrouver son petit coin recharge.

Et parfois il fait tellement le sot, qu'il est épuisé et il s'arrête sur place.

Pour l'instant ce sont les enfants qui doivent le guider dans sa cachette mais il devrait pouvoir le faire tout seul.

 

Matériel

Téléphone Android

Tablette Android

Arduino Mega

2 capteurs à ultrasons, 2 lidars, 2 encodeurs, une camera Pixy2 (non encore présente sur les photos)

 

Fonctionnement

L'Arduino lit les capteurs et les retours de la camera Pixy2 et envoie les données à la tablette (la figure du robot). La tablette envoie en retour les commandes pour le diriger ou actionner des relais.... la tablette gère les musiques, les vidéos et reçoit les commandes du téléphone : guidage, déclenchement des musiques, vidéos, du visage souriant, triste, ....

 

Evolutions

Géopositionnement indoor et outdoor (dans la cour)

Reconnaissance des enfants par la camera Pixy2 (code barre)

Moteurs moins bruyants avec encodeurs intégrés.

Démontage facile pour que les enfants puissent voir les différents composants.

Image(s) jointe(s)

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[Mike118]

Il a une bonne bouille ce robot ! =) 

Pour ce qui est de la navigation indoor et outdoor il y a plusieurs école : 

Soit avec un lidar et le robot cartographie son environnement ... 
Soit avec des balises si tu peux te permettre de mettre des balises dans l'environnement ... 

Pour ce qui est du retour à la base de charge en général juste la localisation n'est pas suffisante il faut adapter un peu la base de charge pour que le robot puisse facilement se positionner dessus ...
Après en le rendant " télécommandable " tu peux manuellement piloter le robot pour qu'il retourne à sa base de charge ^^ Plus simple que de le rendre autonome pour cette tâche mais un peu moins fun ..

[dakota99]

Merci Mike pour ce commentaire.

Oui il a une bonne bouille mais c'est une canaille ...

 

J'irais plutôt vers la solution balises. Tu aurais quelques pistes ? ce sont des BLE qui conviendraient dans ce cas ?

Merci

[Mike118]

Il y a les solution type ultra wide bande, genre pozyx / localino, et les solutions à base d'ultrason genre marvelmind. Mais ce ne sont pas des solutions très " économique " . 

La précision est de l'ordre des 5cm ... ne t'attend pas à une position au +-1cm comme parfois indiqué ... 

 

Après il y a moyen de faire des balises custom par mesure de RSSI, que ce soit en bluetooth ou par wifi ... mais généralement en custom c'est moins précis ou plus cher ... Mais si tu arrives à faire tout aussi précis et moins cher tu m'intéresses  
 

[Melmet]

Super ton Mano, j'aime bien l'idée.

[dakota99]

Merci Melmet

 

et merci Mike

Effectivement 1259 eur pour 4 balises et 2 tags. C'est vrai que c'est pas donné.

Tu as raison il faut trouver des solutions plus abordables.

[Sandro]

Bonjour,

sympas le robot!

 

Une petite question : est-il prévu pour une seule classe? une école? ou tourne-t-il sur une zone beaucoup plus large (département, académie)?

Pourquoi cette question? Parce que s'il est souvent déplacé, une localisation "absolue" n'est pas forcément très pertinante, car faudrait fournir une carte à chaque fois (reste les solutions de SLAM (on crée la carte en temps réel) ou les solutions sans cartes).

 

En solutions "pas cher" que je vois :

- cartographie visuelle crée en temps réel à partir de la caméra (SLAM visuel) : à part ta caméra, il ne te faut pas de matos en plus, mais c'est pas le plus simple à mettre en place (surtout dans une salle de classe où les meubles peuvent bouger)

- des "tags" visuels (type QR-codes simplifiés), par exemple des ArTags ou des AruCo Tags ou des AprilTags : il s'agit carreaux noir ou blanc, que tu peux imprimer sur n'importe quel support (par exemple une simple feuille de papier) : le robot connaît donc sa localisation par rapport à ces tags. Ensuite, soit tu fixe une localisation absolue pour chaque tag, ce qui te donne un localisation absolue du robot. Soit tu définis simplement des "chemins" de tags menant à la base de recharge : le robot vas de tag en tag. Enfin, tu peux même utiliser un tag unique au niveau de la station de recharge, et le robot se déplace de manière aléatoire jusqu'à voir ce tag. La solution marche aussi en extérieur (dans ce cas, tu peux faire imprimer les tags sur du plastique) : avec une caméra 2K grand angle et des tags de 25*25cm, on arrivait à les détecter à 10-15m de distance (sauf si reflets du soleil)

- si le but est uniquement de retrouver la base de recharge, tu peux envisager un système "d'écho" ultrason : ton robot émet un signal ultrason (dans toutes les directions), et la base a un capteur ultrason et un autre émetteur qui renvoie immédiatement le signal : ton robot peut mesurer la durée avant de recevoir le "retour", et ainsi savoir la distance qui le sépare de la base : il se déplace alors de telle manière à ce rapprocher progressivement (nb : attention, je ne sais pas à quel point ça marche bien dans une salle de classe encombrée (rebonds), et il faut faire attentiion de ne pas avoir d'interférences avec tes ultrasons de détection d'obstacles)

[dakota99]

Bonjour Sandro

Un grand merci pour la réponse et le temps consacré à la rédiger

 

Le robot est destiné à être déplacé.

J'ai déjà fait quelques essais avec la camera Pixy2 (je ne connais que celle-la) et cela fonctionne bien. Mais je ne me rends pas encore compte de la distance de reconnaissance des codes barres.

Je vais tester ta suggestion avec des chemins de tags mais les autres solutions semblent fort intéressantes.

Encore merci.

[Sandro]

Avec plaisir.

 

Pour la caméra Pixy2, la résolution semble être du 1K, donc deux fois moindre que pour la caméra que j'utilisais. Mais ma caméra avait un champ de vision 2 fois plus large, donc ça compense. Donc je penses qu'on devrait être sur le même ordre de grandeur (j'avais une détection à 10-15m avec des tags de 25*25cm). A priori, la distance de détection est proportionnelle à la taille des tags. A noter qu'un certain nombre d'autre éléments jouent aussi (en particulier le "flou" du aux vibrations du robot s'il est en mouvement).

 

Après, je viens de me rendre compte que la Pixy2 fait le gros du traitement en interne et ne renvoie que des "résultats" à ton Arduino. Je ne sais pas si on peut faire tourner son propre code sur la Pixy2 même, si ce n'est pas le cas, alors il faudra probablement récupérer le flux vidéo sur un micro-ordinateur (une Raspberry Pi par exemple, peut-être que tu peux aussi utiliser la tablette). L'arduino n'aura pas assez de mémoire ni de puissance de calcul pour traiter un flux vidéo.

Si c'est trop compliqué de récupérer le flux vidéo avec la Pixy2, une simple webcam USB fera l'affaire (et coutera moins cher). Si ta tablette a une caméra à l'avant, tu peux peut-être même utiliser celle-là

[dakota99]

Ce que je sais de la Pixy2 :

 

On lui apprend à reconnaître différentes couleurs ou codes barres (via un petit soft ou en utilisant le switch qui se trouve sur la camera)

Ensuite elle fonctionne de manière indépendante. Lorsque un code barre qu'elle connaît arrive dans son champ de vision, elle envoie les coordonnées et la taille de l'objet à l'Arduino. Dans mon cas ce dernier transfère ces données à la tablette qui gère la trajectoire du robot.

 

Mais effectivement je peux aussi utiliser la tablette. Je n'y avais pas pensé. Mais à mon niveau cela me paraît compliqué d'arriver au même résultat que la Pixy2.

 

En tout cas merci pour tes commentaires qui m'ont éclairé

[Sandro]

Si la Pyxy2 te renvoie la position des codes barres, alors tu peux utiliser directement ceux-ci à la place des tags. Si tu n'obtiens que la position dans l'image (en pixels) et pas en 3D, alors tu peux imprimer deux codes barres sur la même feuille : de cette manière, tu peut avoir ta position à partir de la distance aux deux codes barres.

 

 

Pour les tags (ArTags, April Tags, ArUco Tags), il existe des librairies toutes prêtes pour les détecter et repérer la position (par exemple dans openCV, ROS, ...). Mais si tu as l'habitude de la Pyxy2 et qu'elle te donne les positions, c'est sur que ce sera plus simple

[dakota99]

Oui je vais faire les essais avec la Pixy2.

Je n'avais pas pensé à mettre 2 codes barres sur une seule cible... merci pour la suggestion.

[dakota99]

Bonjour

J'ai fait quelques essais avec la Pixy2 et des codes barres.

La camera reconnaît les codes barres s'ils sont de petite taille.

Par contre cela ne fonctionne pas si un code barre est imprimé au format A4.

C'est évidemment gênant car si on veut guider le robot sur plusieurs mètres, il faudrait une cible assez visible.

Je vais revenir pour l'instant au mode couleurs.

[Sandro]

Bonjour,

est-ce que la Pyxy2 reconnait un code bare en A4 s'il est suffisement loin? Si oui, tu peux utiliser 2 codes barres l'un à coté de l'autre : un grand que tu détectera si tu es loin, et un petit pour quand tu es proche. J'avais utilisé cette astuce avec des ArUco tags pour un attérissage de précision de dronte : à 30-35m d'altitude j'arrivais à détecter le grand tag (1.5*1.5m), puis un peu plus bas le moyen (60*60cm), et enfin le petit 20*20cm, sachant que quand on était proche du sol, le gros tag n'entrais plus entièrement dans le champ de vision de la caméra

[dakota99]

Bonjour Sandro,

J'avais imprimé 2 codes barres identiques sur une feuille A4 : un grand et un petit.

Le petit était bien reconnu. Par contre le grand ne l'était pas ni de près ou de loin.

Je me rends compte que le problème vient peut-être du fait qu'il n'y avait pas assez de zone blanche de part et d'autre du grand code barre.

Je vais refaire l'essai rapidement.

Merci pour ta réponse.

[Sandro]

Bonsoir,

possible qu'une marge blanche insuffisante pose problème.

Après, il faut que tu mettes deux codes barres différents sur chaque feuille (en enregistrant dans le programme les "paires") : autrement, tu ratera la différence de position entre les deux. Si tu ne t'en sert que comme "balise", c'est pas trop grave, mais si tu veux utiliser deux paires de codes barres pour connaitre ta position exacte, ce sera embêtant