15 réponses à ce sujet

[laure]

Bonsoir,

Je ne sais pas très bien si j'ai choisi la bonne rubrique, si ce n'est pas le cas je m'en excuse d'avance.

Je vais donc vous faire part de mon projet :
J'aimerais planifier la trajectoire d'un robot non holonome (qui serait dans mon cas une voiture télécommandée). J'aimerais que mon espace de travail soit structuré à l'image d'un réseau routier c'est à dire qu'il comprendrait un espace de travail libre dans lequel la voiture serait autorisé à se déplacer (à savoir les voies de circulation ici) et un espace de travail non livre (le décor tout ce qui est trottoir..) qui serait interdit à la voiture. De plus, cet espace serait occupé d'obstacles : certains fixes qui encombreraient partiellement les voies de circulation d'autres mobiles qui symboliseraient d'éventuels piétons et dont on connaitrait la trajectoire à l'avance (les piètons traversent normalement que lorsque leur feu est vert ce qui nous permet de connaitre leur trajectoire). Je réaliserais cette maquette, bien sûr il faudrait que je parvienne à la rendre faisable à mon niveau il n'y aura pas de feux, ni de signalisation et les obstacles seront des formes géométriques simples de type polygones. Donc le but sera de planifier un chemin qui permette de passer d'une configuration initiale de la voiture à une configuration finale données en évitant toute collision avec les obstacles mobiles ou non. Le projet s'annonce plutôt difficile je pense compte tenu de mes connaissance (je suis en première année de prépa). Je vous demande donc de l'aide comment dois je m'y prendre pour réaliser une telle maquette? connaissez vous certains algorithmes qui peuvent m'aider et qui intégrent les conditions de non holonomie?

Si vous pensez que mon projet n'est pas réalisable indiquez le moi j'en ai un second qui est de planifier le chemin de la voiture dans un espace non structuré occupé par des obstacles seulement fixes et ce par décomposition cellulaire. Pensez vous qu'il est préférable au premier en terme de réalisation?

Pouvez m'indiquer/m'expliquer ce qui se passe une fois la trajectoire planifiée? comment celle ci est elle transmise à la voiture? est ce qu'il faut un emetteur qui fasse office de télécommande et envoie les bons signaux aux bons moments pour commander la trajectoire voulue?


Je ne sais pas trop si mon sujet est adapté au forum et à la rubrique mais j'espère de tout coeur que vovs m'apporterez quelques réponses

Merci d'avance

[Leon]

Tu ne nous donnes pas toutes les informations. Est-ce que tu considère que ton environnement est connu par avance (une carte mémorisée), ou alors que ta voiture doit cartographier son environnement. Si ta voiture doit cartographier (en même temps? Avant?), c'est plus dur. Si tu dois cartographier, avec quels capteurs? La partie cartographie est à mon avis plus complexe que la planification! En plus, comment ta voiture se repère dans son environnement? Par odométrie? Autre?

J'ai fait des algos simples de planification de trajectoire pour mon robot BOB3. Voir le lien ci dessous. Ca n'est pas forcément adapté à ce que tu veux faire, à toi de voir.
http://ze.bot.free.fr/program.html#planif

Pour la partie réalisation (que tu évoques à la fin), à toi de voir selon les contraintes de ton véhicule: comment il se repère dans l'espace, comment il se contrôle, etc...

Leon.

[laure]

Dans mon idée, l'environnement est connu à l'avance on en a déjà une carte (je n'ai juste pas encore décidé s'il serait structuré comme un réseau routier ou quelquonque et dans les deux cas il est encombré d'obstacles fixes repérés également sur la carte). En ce qui concerne le repérage je n'y avais pas encore pensé et je ne sais pas du tout ce qui serait le plus adapté à mon projet. Je pensais sinon à l'installation d'une caméra qui repère le positionnement de la voiture dans l'espace de travail et permet d'en rendre compte sur la carte, mais je ne sais même pas si c'est quelques chose qui se fait et comment cela peut se faire ? Pensez vous qu'il vaut mieux utiliser l'odométrie ou une caméra? Par quel moyen est ce le plus simple dans mon cas?

Merci pour votre réponse et le lien =)

[Dr.Calvin]

Dans mon idée, l'environnement est connu à l'avance on en a déjà une carte (je n'ai juste pas encore décidé s'il serait structuré comme un réseau routier ou quelquonque et dans les deux cas il est encombré d'obstacles fixes repérés également sur la carte).

Pour faire progresser le sujet et aider les vrais connaisseurs, il faudrait peut-être que tu donnes certains détails...Bon, je n'y connais pas grand chose rien pour ce qui est de programmer une planification de trajectoire, par contre j'ai fait des TIPE aussi et peux donc te donner quelques indications.^^

Nous ne sommes qu'en fin juillet ( tu t'y prends à l'avance, c'est super ), mais d'après ce que tu décris de ton projet, je crois qu'il est déjà possible que tu décides de la carte, ou tout au moins d'une ébauche, et que tu la postes pour qu'on puisse avoir une idée vraiment précise de l'environnement. Il y a pleins de vidéos de petits robots explorateurs avec leurs cartes que tu peux trouver, sans compter tous les sites sur le sujet, les bouquins à la bibliothèque...ce ne sont pas les exemples qui manquent . Prends le temps de te renseigner en parallèle au forum, en plus avec les TIPE qui arrivent, il va y avoir sans doute de nouveaux sites ou sujets de forum qui vont apparaître au fur et à mesure...

En ce qui concerne le repérage je n'y avais pas encore pensé et je ne sais pas du tout ce qui serait le plus adapté à mon projet. Je pensais sinon à l'installation d'une caméra qui repère le positionnement de la voiture dans l'espace de travail et permet d'en rendre compte sur la carte, mais je ne sais même pas si c'est quelques chose qui se fait et comment cela peut se faire ? Pensez vous qu'il vaut mieux utiliser l'odométrie ou une caméra? Par quel moyen est ce le plus simple dans mon cas?

Tu n'es pas obligée dans ce cas là de faire quelque chose de très compliqué, le jury est souvent moins impressionné par la virtuosité technique que par la capacité à présenter à l'oral de A à Z un projet bien ficelé dans le temps imparti, en ayant un bon aplomb et des réponses argumentées aux questions .

Attention, hein, je ne dis pas qu'il faut privilégier la forme et négliger le fond, tu t'en doutes mais qu'il ne faudrait pas que tu perdes beaucoup trop de temps à réaliser un robot sans pouvoir t'entraîner sur le rapport et l'oral, sans compter le programme de prépa...Enfin là dessus tu sais mieux que moi comment t'organiser

Pour tes doutes sur le repérage...Si tu veux planifier une trajectoire, il peut y avoir des façons assez simples de le faire : la caméra est une bonne idée et c'est tout à fait possible techniquement, en plus c'est pratique. Mais ça nécessite qu'après tu suives attentivement la vidéo pour tout reporter manuellement sur une carte...Est-ce que ça conviendrait ? La caméra seule ne suffirait donc peut-être pas telle qu'elle... . Et pourquoi pas un détecteur d'obstacle ou un suiveur de lumière, tout simplement ? Les détecteurs d'obstacle ne sont pas bien difficiles à réaliser, ils sont intéressants à expliquer et en plus tu n'es pas hors-sujet, non ?

Surtout, j'ai une autre question qui concerne spécifiquement les objectifs d'un TIPE : que veux-tu montrer ? Je veux dire : d'accord, tu veux expliquer en quoi consiste la planification de trajectoire (là-dessus, d'autres beaucoup mieux placés que moi pourront t'aider), et vu ton sujet, tu as cherché une application pour les robots explorateurs (n'hésite pas à te fâcher si j'ai mal compris ), mais il va falloir aussi une partie théorique. As-tu pris l'option informatique ou l'option science de l'ingénieur ? Parce que dans le premier cas, tu peux privilégier l'aspect informatique et/ou mathématique, par contre dans le second cas, il vaut mieux privilégier l'aspect électronique analogique et/ou mathématique.

voili-voilà, en espérant débloquer un peu la situation ^^

[Leon]

Pour le repérage, une caméra placée au dessus de la scène, et une voiture facilement repérable avec des couleurs bien identifiées et bien contrastées par rapport au reste, ça me semblerai l'idéal! C'est sans doute à ça que pensait Laure, non pas à une caméra embarquée!

Un peu comme à la robocup "small size league":
http://small-size.informatik.uni-bremen.de/

Leon.

[Dr.Calvin]

Merci pour le lien par contre est-ce que ce serait possible pour elle en l'espace de 6 mois de prépa ? Sans compter les difficultés techniques ?

[laure]

Pour faire progresser le sujet et aider les vrais connaisseurs, il faudrait peut-être que tu donnes certains détails...Bon, je n'y connais pas grand chose rien pour ce qui est de programmer une planification de trajectoire, par contre j'ai fait des TIPE aussi et peux donc te donner quelques indications.^^

Nous ne sommes qu'en fin juillet ( tu t'y prends à l'avance, c'est super ), mais d'après ce que tu décris de ton projet, je crois qu'il est déjà possible que tu décides de la carte, ou tout au moins d'une ébauche, et que tu la postes pour qu'on puisse avoir une idée vraiment précise de l'environnement. Il y a pleins de vidéos de petits robots explorateurs avec leurs cartes que tu peux trouver, sans compter tous les sites sur le sujet, les bouquins à la bibliothèque...ce ne sont pas les exemples qui manquent . Prends le temps de te renseigner en parallèle au forum, en plus avec les TIPE qui arrivent, il va y avoir sans doute de nouveaux sites ou sujets de forum qui vont apparaître au fur et à mesure...




Tu n'es pas obligée dans ce cas là de faire quelque chose de très compliqué, le jury est souvent moins impressionné par la virtuosité technique que par la capacité à présenter à l'oral de A à Z un projet bien ficelé dans le temps imparti, en ayant un bon aplomb et des réponses argumentées aux questions .

Attention, hein, je ne dis pas qu'il faut privilégier la forme et négliger le fond, tu t'en doutes mais qu'il ne faudrait pas que tu perdes beaucoup trop de temps à réaliser un robot sans pouvoir t'entraîner sur le rapport et l'oral, sans compter le programme de prépa...Enfin là dessus tu sais mieux que moi comment t'organiser

Pour tes doutes sur le repérage...Si tu veux planifier une trajectoire, il peut y avoir des façons assez simples de le faire : la caméra est une bonne idée et c'est tout à fait possible techniquement, en plus c'est pratique. Mais ça nécessite qu'après tu suives attentivement la vidéo pour tout reporter manuellement sur une carte...Est-ce que ça conviendrait ? La caméra seule ne suffirait donc peut-être pas telle qu'elle... . Et pourquoi pas un détecteur d'obstacle ou un suiveur de lumière, tout simplement ? Les détecteurs d'obstacle ne sont pas bien difficiles à réaliser, ils sont intéressants à expliquer et en plus tu n'es pas hors-sujet, non ?

Surtout, j'ai une autre question qui concerne spécifiquement les objectifs d'un TIPE : que veux-tu montrer ? Je veux dire : d'accord, tu veux expliquer en quoi consiste la planification de trajectoire (là-dessus, d'autres beaucoup mieux placés que moi pourront t'aider), et vu ton sujet, tu as cherché une application pour les robots explorateurs (n'hésite pas à te fâcher si j'ai mal compris ), mais il va falloir aussi une partie théorique. As-tu pris l'option informatique ou l'option science de l'ingénieur ? Parce que dans le premier cas, tu peux privilégier l'aspect informatique et/ou mathématique, par contre dans le second cas, il vaut mieux privilégier l'aspect électronique analogique et/ou mathématique.

voili-voilà, en espérant débloquer un peu la situation ^^

Je pense que ce qu'attendent les jurys des TIPE de la part des élèves c'est une vrai démarche de scientifique/d'ingénieur. C'est pourquoi je souhaite présenter mon TIPE de la façon suivante. Je me place en tant que chef de projet (et c'est je pense ce que le jury attend de nous?). Une maison familiale (ou une maison de retraite) s'adresse à moi pour me demander de répondre à un de leur besoin qui est de déposer devant la porte de chacune des chambres de la maison (que l'on suppose comme n'ayant qu'un étage) le journal/magazine que le propriétaire de la chambre a commandé. La maison de retraite ou autre a un budget réduit et ne souhaite pas employer du nouveau personnel et me demande de trouver une solution à leur problème. Il faut que la livraison de journaux soit faite en minimisant coût et temps (pour ne pas en déranger les habitants) et ce dans des délais plutôt courts (un an). Et donc là en tant que chef de projet, j'analyse les besoins et j'établis des solutions possibles dont je pèse les avantages et les inconvénients. Je vous passe les détails =) et j'en arrive donc à utiliser pour satisfaire le besoin de cette maison un robot de type voiture évoluant dans un environnement qui se trouve être la maison de retraite (ou une maison familiale) dont on possède la cartographie (qui nous serait donné par une caméra situé au plafond) (ou des caméras) et on veut donc planifier le chemin le plus court que doit emprunter la voiture (minimisation du tps pour ne pas déranger les habitants de la maison, et minimisation du coût on utilise moins d'énergie)pour accéder à chacune des chambres et y déposer le journal.

C'est une histoire fictive que j'ai inventé pour trouver une raison à mon choix de TIPE et le rendre plus intéressant. Si vous trouvez ça ridicule n'hésitez pas à me le dire bien sûr =)

Je suis en MP mais j'ai pris l'option S.I mais mon professeur de S.I que j'ai contacté m'a garantit que le TIPE pouvait être pluridisciplinaire et donc omprendre à la fois des mathématiques/informatiques et de la S.I. Je ne me suis donc pas préocuppé de la dominante que devait avoir mon TIPE, je pense qu'elle se fera d'elle même selon les besoins? Je pense qu'il y aura certainement une partie théorique informatique (avec les algorithmes de planification du plus court chemin et de partitionnement de l'espace) et une de SI (modélisation de la voiture, parler de la non holonomie,...). Comment inséreriez vous de l'électronique ? (je n'avaispas du tout vu qu'il y en avait dans le sujet et j'avais même pas réfléchi qu'on pouvait travaillé dessus :S)

Je n'ai pas encore fait la carte de la maison de retraite. En fait j'aimerais la réaliser avec un logiciel d'architecture 3D (mais je n'en connais aucun,en connaissez vous?). Je ferai sûrement quelque chose de simple comme ça je pourrai peut être passer de la modélisation à la mise en pratique (chez moi).

J'espère que je me suis un peu mieux expliqué =)

Merci d'avance (n'oubliez pas de me dire si mon idée d'histoire fictive est ridicule je ne veux pas faire rire mon jury ^^)

[laure]

Pour le repérage, une caméra placée au dessus de la scène, et une voiture facilement repérable avec des couleurs bien identifiées et bien contrastées par rapport au reste, ça me semblerai l'idéal! C'est sans doute à ça que pensait Laure, non pas à une caméra embarquée!

Un peu comme à la robocup "small size league":
http://small-size.informatik.uni-bremen.de/

Leon.

oui c'était bien à ce genre de caméra que je pensais =) Et je pensais qu'elle pourrait prendre une photo de l'espace de travail et qu'ensuite avec un programme qu'on pourrait partitionner en cellules carrés cet espace et griser les cases occuppées par des obstacles qui seraient donc interdites à la voiture. Mais déjà je n'ai pas ces programmes, mais ensuite comment faudrait il faire si un obstacle n'occuppe que partiellement une case ? Car si elle est grisée en entière cela enlève pas mal de chemins qui auraient pu être intéressants pour la voiture.
En fait j'ai déjà trouvé deux algorithmes qui pourraient m'aider : l'algorithme de Dijkstra (planification du plus court chemin) et celui de Sivia (partitionnement de l'espace) mais je ne les ai pas encore bien compris. Et j'aimerais savoir s'il n'y en a pas d'autres qui seraient peut être plus adaptés à mon problème?

[laure]

Merci pour le lien par contre est-ce que ce serait possible pour elle en l'espace de 6 mois de prépa ? Sans compter les difficultés techniques ?

Je peux peut être m'en tenir tout d'abord à une modélisation informatique et si j'ai le temps une mise en pratique ?

[Dr.Calvin]

Je peux peut être m'en tenir tout d'abord à une modélisation informatique et si j'ai le temps une mise en pratique ?

à ce sujet, puis-je te contacter en mp pour t'aider dans ton TIPE ? Cela me permettrait d'échanger avec toi sur certains points techniques de ton projet sans surcharger inutilement ton topic (mon TIPE était assez proche du tien -ce n'est pas du pipeau^^-). Il m'a l'air d'être ambitieux, en tout cas.

sinon, je ne trouve pas ton scénario ridicule du tout, au contraire, c'est original et assez concret, il faut juste que tu puisses confronter l'idée à l'entraînement oral, avec des gens qui puissent l'apprécier objectivement. Les profs de prépa sont normalement disponibles et ouverts pour ce genre de choses ^^, c'est plutôt à eux qu'il faudra t'adresser à la rentrée (mais là, je comprends que tu poses la question ).

Ajout un peu plus tard: fais quand même attention aux délais, si je me souviens bien, on n'a que 10 minutes de présentation suivies de 10 minutes de questions (à moins qu'en un an les règles aient changé ?), il serait peut-être préférable que la présentation du contexte et des différentes solutions envisageables ne prennent qu'une minute, deux gros maximum, pour que tu puisses passer au vif du sujet.^^

(pour les autres questions d'ordre méthodologique et qui ne concernent pas la robotique directement, comme ça vient d'être le cas, je les poserai aussi en mp, pour ne pas polluer le topic )

[Thor]

Seulement 2 fois 10 minutes pour présenter et répondre au questions, eh ben, il n'y a pas intérêt de rester trainer

Je ne sais pas exactement ce que vous voulez voir en mp mais si c'est directement lié au projet ça peut peut être intéressant que vous postiez un résumé ici par la suite pour suivre l'avancement du projet et pour avoir l'avis d'autres membres.
Je précises que dans "autres membres" je ne me comptes pas, moi j'ai décroché à partir du "holonome" du titre.

[Dr.Calvin]

Je ne sais pas exactement ce que vous voulez voir en mp mais si c'est directement lié au projet ça peut peut être intéressant que vous postiez un résumé ici par la suite pour suivre l'avancement du projet et pour avoir l'avis d'autres membres.

Ne t'inquiète pas, c'est juste pour ce qui concerne exclusivement l'épreuve de TIPE aux concours et la faisabilité du projet par rapport aux exigences du jury, c'est pour les questions qui n'ont qu'un rapport éloigné voire aucun avec la robotique. Tout ce qui concerne le projet en lui-même est ici, bien sûr ! Et si ça change quelque chose par rapport au projet, par exemple les technologies utilisées, tout sera rapporté ici, voyons...Comme je l'ai dit, c'est, au contraire, pour ne pas "polluer" le topic.

(Non je ne cache rien, rassure-toi et tu peux utiliser les mp si tu veux, toi aussi )

mais je comprends ta réaction

Plus sérieusement : voici une défintion copiée/collée de holonome, mais je laisse aux vrais connaisseurs le soin de compléter si besoin (Google est ton ami et holonome n'est qu'un gentil mot comme les autres ) :

Qu'est ce qu'un robot holonome ?

# En opposition aux robots à deux roues motrices qui possèdent 2 degrés de liberté sur un plan : une translation : avance ou recule
# une rotation : tourne vers la droite ou vers la gauche

Un robot holonome ou robot omni-directionnel est un robot qui possède 3 degrés de liberté sur un plan.
# deux translation : avance ou recule, va vers la droite ou vers la gauche
# une rotation : tourne vers la droite ou vers la gauche

Il existe plusieurs sortes de robot holonome :
# Les robots à pattes (comme Pupuce pour les connaisseurs)
# Les robots rampants (comme The Chomp)
# Les robots à 4 roues omni-directionnelles
# Les robots à 3 roues omni-directionnelles

Voili-voilà, comme tu peux le voir, concrètement parlant, tu savais déjà ce que c'était : un robot qui se déplace dans tous les sens sauf le vertical

[Thor]

Ne t'inquiète pas, c'est juste pour ce qui concerne exclusivement l'épreuve de TIPE aux concours et la faisabilité du projet par rapport aux exigences du jury, c'est pour les questions qui n'ont qu'un rapport éloigné voire aucun avec la robotique. Tout ce qui concerne le projet en lui-même est ici, bien sûr ! Et si ça change quelque chose par rapport au projet, par exemple les technologies utilisées, tout sera rapporté ici, voyons...Comme je l'ai dit, c'est, au contraire, pour ne pas "polluer" le topic.

(Non je ne cache rien, rassure-toi et tu peux utiliser les mp si tu veux, toi aussi )

PS : j'ai répondu à la question que tu m'avais posée en MP, je préfère te le dire ici car je ne suis pas encore familiarisée avec les MP

Je vois que depuis tu est devenu accros

Plus sérieusement : voici une défintion copiée/collée de holonome...

Merci au moins là c'est compréhensible, moi je m'étais arrêté au premier lien donné par google qui m'a plus embrouillé qu'autres chose.

[Dr.Calvin]

Je vois que depuis tu est devenu accros

Merci au moins là c'est compréhensible, moi je m'étais arrêté au premier lien donné par google qui m'a plus embrouillé qu'autres chose.

effectivement, je viens de voir le truc...le premier lien n'est pas toujours le plus pertinent, finalement...

sur ce je m'éclipse

[Thor]

Histoire d'apporter un peu d'eau au moulin,
J'ai un peu de mal à comprendre quand vous parlez de caméra avec vision d'au dessus, sur une maquette je veux bien mais dans un vrai bâtiment, avec plusieurs pièces et couloirs, ça veut dire plusieurs caméras qui suivrait le cheminement du robot ?
Ça ne serait pas plus simple avec un système de balises infra rouges pour que le robot puisses ce repérer ?

Je n'ai pas encore fait la carte de la maison de retraite. En fait j'aimerais la réaliser avec un logiciel d'architecture 3D (mais je n'en connais aucun,en connaissez vous?).

J'entends souvent parler de sketchup comme étant simple et efficaces(lien wikipedia).

[Dr.Calvin]

Pour Laure quand elle repassera par là ^^

voici un lien susceptible de t'intéresser, le lien en tant que tel ne paye pas de mine mais dans le dialogue il donne accès à un pdf intéressant pour la planification de trajectoire...

descriptions d'algos pour le plus court chemin