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Projet "L'Explorateur" : un robot exploreur


23 réponses à ce sujet

#1 Black Templar

Black Templar

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Posté 31 octobre 2011 - 07:32

Bonsoir à tous.

J'ouvre un nouveau topic pour exposer les évolutions de mon projet de base robotisé évolutive.
J'ai déjà créé un blog à ce propos : http://www.robot-mak...1-lexplorateur/

Sur ce blog, je mettrais toutes les explications sur les choix de conceptions du robot et des différentes cartes a fin que n'importe qui puisse refaire le robot par lui-même.
Ce topic est plus orienté "suivi du projet" et discussions. Je présenterais mes divers avancés ainsi que les étapes intermédiaires (que je ne mettrais pas sur le blog)


L'Explorateur : Un robot exploreur

Le but premier de ce projet n'est pas de créer un robot qui remplisse une certaine tâche, mais plutôt de créer une base mobile robotisée évolutive. Qu'est ce que ça veut dire ?
Tout simplement que l'on pourra :
  • ajouter ou enlever des capteurs de façon totalement transparente pour les autres cartes du robot (pas besoin de changer certaines parties électronique du robot)
  • changer une carte spécifique du circuit sans avoir besoin de change toutes les cartes
  • changer le module Intelligence Artificielle de façon très simple (pour pouvoir coder l'IA sur une Arduino, une carte mère embarquée ou un PC distant sans problème d'interfaçage avec le reste du robot)
Mais devez vous demander pourquoi dans ce cas, j'ai nommé mon robot L'Explorateur ? Tout simplement car la première application concrète que j'ai envie d'implémenter sera un algorithme de cartographie automatiquement : Le robot devra évoluer dans son environnement inconnu et au fur et à mesure cartographier cet environnement de façon symbolique à l'aide de différents capteurs.

Ça, c'est pour la finalité à cours terme (d'ici un an). A plus long terme, j'aimerais utiliser cette base robotisée pour faire des systèmes multi-agents et y déposer la plateforme SMA développé par mon labo afin de faire des tests concrets.


Le déroulement des étapes


Pour le moment, je compte m'attaquer à la partie bas niveau, c'est à dire à la partie mécanique, électronique de puissance et électronique de commande. Cela me laissera le temps de réfléchir en profondeur à l'architecture que je souhaite mettre en place.
J'espère avoir fini (ou du moins avoir un truc qui marche) cette partie bas niveau (cartes de puissances, carte d'alimentation et carte d'asservissement) avant mars mais bon... ne vendons pas la peau de l'ours !

Une fois la couche basse terminée, je m'occuperais de la partie capteur puis enfin, de la carte IA.

Tâche à effectuer en priorités :
[En cours de réalisation] Base mobile mécanique
[En cours de test] Carte de puissance pour moteur cc

[Réflexion] Carte d'alimentation
[Non débuté] Carte asservissement
[Non débuté] Gestion des capteurs
[Non débuté] Algorithme SLAM


Tâche secondaires :

[Non débuté] Communication avec le PC par Wifi ou Bluetooth
[Non débuté] Communication avec appli Android




L'avancée actuelle

Pour ceux qui ont un peu suivi les débuts du blog L'Exploreur, vous savez que ça fait déjà un petit mois que je réfléchi à ce projet.
J'ai donc déjà une petite idée de l'architecture globale du robot bien que cela reste encore à préciser.

J'ai décidé de faire un robot pas trop grand, mais pas trop petit non plus ! Un socle de 30x20cm m'a semblé une bonne taille et je me suis lancé dans la réalisation du châssis grâce à quelques bouts de contreplaqués que j'ai trouvé dans mon sous-sol.

Image IPB

En plus de ça, je me suis lancé dans la création de la carte de puissance qui servira à alimenter les moteurs à courant continue. Cette carte n'est pas encore totalement finie, mais je vais bientôt passer à la phase de test puis, si les tests sont concluent, à la réalisation du PCB et au gravage de la carte.

Je viens de recevoir ma commande de capteurs et de moteurs. Je peut maintenant vraiment me lancé dans ce projet :)
La prochaine étape sera la fixation des moteurs et des roues sur le châssis ! :)

Image IPB


++
Black Templar


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#2 seb03000

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Posté 31 octobre 2011 - 08:12

j'ai hâte de voir la suite de cette avancée

#3 Astondb8

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Posté 01 novembre 2011 - 10:19

Salut

Très moteurs sont très bien
C'est ceux que je voulais prendre pour mon robot
Et j'ai décide de mettre des codeurs externes.

A quoi vas te servir la Nano déjà ?

Mais il est dommage de ne pas avoir fait une base ronde...

Cdlt
Yves

 


#4 Black Templar

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Posté 01 novembre 2011 - 11:36

Salut !

Très moteurs sont très bien
C'est ceux que je voulais prendre pour mon robot
Et j'ai décide de mettre des codeurs externes.

Oui, j'espère que ces moteurs seront à la hauteur de mes espérances :)


A quoi vas te servir la Nano déjà ?

Tiens, c'est vrai que ça resemble à une nano... mais ça n'en est pas une :)
C'est une platine de développement basé sur un microcontroleur ARM LP1768 Cortex-M3 (32bits, 100MHz).
Je vais l'utiliser comme coeur de raisonnement. C'est là dessus que je vais implémenter l'IA, du moins au départ car à terme, j'aimerais bien tester les cartes mères Linux embarqués. Mais une chose à la fois.


Mais il est dommage de ne pas avoir fait une base ronde...

Je ne vois pas pourquoi ?? Une base rectangulaire, c'est très bien aussi ^^
Si c'est pour qu'il ne se coince pas dans un coin de la pièce, j'ai juste à prévoir les dimensions de mon robot dans l'algo de planification de trajectoire :)


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#5 Astondb8

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Posté 01 novembre 2011 - 12:02

Je ne vois pas pourquoi ?? Une base rectangulaire, c'est très bien aussi ^^
Si c'est pour qu'il ne se coince pas dans un coin de la pièce, j'ai juste à prévoir les dimensions de mon robot dans l'algo de planification de trajectoire :)


Bien sur, mais une base ronde simplifie grandement les rotations et donne une plus grande maniabilité.
Prendre en compte les dimensions de ton châssis reviens au même que de considérer que ton châssis est rond avec un diamètre correspondant à sa plus grande diagonale.
Du coup, tu gagne de la place en faisant une base ronde car tu peux utiliser la totalité de cette surface. Ce qui n'est pas le cas d'une baser rectangulaire (ou autre)

Cdlt
Yves

 


#6 arobose

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Posté 02 novembre 2011 - 10:50

Hello Black Templar,

Beau projet en perspective. Je n'ai pas vu si tu parlais des roues ? quelle type as-tu choisi ? 2 roues motrices + 1 ou 2 roues folles ? des roues spéciales comme les omni-wheels, mecanum ?

et pourquoi des capteurs IR sharp et Ultrasons en même temps ? tu va les utiliser tous les deux pour de la détection d'obstacle ou tu vas les détourner de leurs fonctions originelles ?

J'attends avec impatience des infos sur l'IA que tu vas implémenter;-)

Bon courage en tout cas.


Arobose.

#7 Black Templar

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Posté 02 novembre 2011 - 11:18

Salut !

Prendre en compte les dimensions de ton châssis reviens au même que de considérer que ton châssis est rond avec un diamètre correspondant à sa plus grande diagonale.
Du coup, tu gagne de la place en faisant une base ronde car tu peux utiliser la totalité de cette surface. Ce qui n'est pas le cas d'une baser rectangulaire (ou autre)

Oui, mais une base ronde prend plus de place et ne permet pas d'aller dans des endroits assez petits (alors qu'avec la base rectangulaire, si)


Beau projet en perspective. Je n'ai pas vu si tu parlais des roues ? quelle type as-tu choisi ? 2 roues motrices + 1 ou 2 roues folles ? des roues spéciales comme les omni-wheels, mecanum ?

Je vais mettre 2 roues en tractions et une roue folle. Je n'ai pas encore choisi les roues en question. Je vais faire un tour dans un magasin de modélisme pour voir si je trouve mon bonheur. Je compte prendre des roues d'environ 10cm de diamètre.


et pourquoi des capteurs IR sharp et Ultrasons en même temps ? tu va les utiliser tous les deux pour de la détection d'obstacle ou tu vas les détourner de leurs fonctions originelles ?

Les US et IR sont complémentaires. Dans un endroit très lumineux, les IR ne marcheront pas correctement. C'est donc important d'avoir d'autre types de capteurs. Et puis, j'ai envie de manipuler ces deux types de capteurs (que je n'ai jamais utilisé en vrai !)
Pour le moment, je les réserve pour la détection des obstacles.


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#8 swolf

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Posté 02 novembre 2011 - 02:19

Bonjour,
comment vas-tu placer tes capteurs du coup? par paire? (un IR et un US côte à côte) ou à des étages différents?
Il y en aura un de chaque côté et aucun au milieu? Si j'ai bien compris ton site web, pour un algorithme par flou, il faut au moins trois capteurs (avant, droit et gauche) donc la répartition par paire ne marchera pas, si?
(Super le site web a propos, même si je n'ai pas tout compris :P )
Notre blog, à FJprod et moi: http://2froblog.wordpress.com/

#9 Black Templar

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Posté 02 novembre 2011 - 02:44

Salut !

comment vas-tu placer tes capteurs du coup? par paire? (un IR et un US côte à côte) ou à des étages différents?
Il y en aura un de chaque côté et aucun au milieu?

Je ne sais pas encore... Je n'y ai pas encore réfléchit.
Peut-être 1IR et 1US par coté plus 1US pour le devant.
Ou bien 1US de chaque côté, un 1R devant à 45° de chaque côté et 1 US droit devant ??
J'y penserais le moment venu ^^


Si j'ai bien compris ton site web, pour un algorithme par flou, il faut au moins trois capteurs (avant, droit et gauche) donc la répartition par paire ne marchera pas, si?

Dans mon article, je donne un exemple simpliste avec 3 capteurs. Mais on peut l'adapter avec plus de capteurs !
Donc si j'ai un capteur à 12h, deux à 9 et 3h et 2 à 10.5 et 1.5h, ça devrait être encore plus précis.
On peut à la limite utiliser simplement 2 capteurs orienté à 45° vers l'avant, mais je ne pense pas que le système sera très stable comme ça.

Mais je n'ai pas envie de faire une planification de trajectoire par logique floue. J'ai envie de tester d'autres algos :=)


(Super le site web a propos, même si je n'ai pas tout compris :P )

Merci pour les encouragements :)

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Black Templar.

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#10 arobose

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Posté 03 novembre 2011 - 11:36

Je vais mettre 2 roues en tractions et une roue folle. Je n'ai pas encore choisi les roues en question. Je vais faire un tour dans un magasin de modélisme pour voir si je trouve mon bonheur. Je compte prendre des roues d'environ 10cm de diamètre.

Vu la longeur de ton châssis, je pense que tu auras besoin de deux roues folles, une devant et une derrière avec les roues motrices au milieu de la grande longueur. Sinon tu devras mettre les roues motrices à l'arrière et la roue folle devant ce qui va positionner le centre de gravité à l'arrière. Cela va te poser problème pour la navigation et pour supporter la masse du robot. Cela risque en plus de le faire basculer vers l'arrière si tu vas trop vite ou dès qu'il y aura un choc avant.

Les US et IR sont complémentaires. Dans un endroit très lumineux, les IR ne marcheront pas correctement. C'est donc important d'avoir d'autre types de capteurs. Et puis, j'ai envie de manipuler ces deux types de capteurs (que je n'ai jamais utilisé en vrai !)
Pour le moment, je les réserve pour la détection des obstacles.

C'est vrai que les IR ne sont pas toujours très bons surtout face aux obstacles noirs ou foncés. Néanmoins les sharps sont rarement pris en défaut. les US n'ont pas ce problème et sont à mon avis les plus performants. Je ne pense pas que ce soit utile de mettre les deux. Tu nous diras...


Bon courage
Arobose

#11 Black Templar

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Posté 03 novembre 2011 - 01:42

Vu la longeur de ton châssis, je pense que tu auras besoin de deux roues folles, une devant et une derrière avec les roues motrices au milieu de la grande longueur. Sinon tu devras mettre les roues motrices à l'arrière et la roue folle devant ce qui va positionner le centre de gravité à l'arrière. Cela va te poser problème pour la navigation et pour supporter la masse du robot. Cela risque en plus de le faire basculer vers l'arrière si tu vas trop vite ou dès qu'il y aura un choc avant.

Je comptais mettre les roues vers l'avant et la roue folle à l'arrière et placer la batterie à l'arrière.


C'est vrai que les IR ne sont pas toujours très bons surtout face aux obstacles noirs ou foncés. Néanmoins les sharps sont rarement pris en défaut. les US n'ont pas ce problème et sont à mon avis les plus performants. Je ne pense pas que ce soit utile de mettre les deux. Tu nous diras...

Les problèmes des US, c'est que je ne peux pas en mettre plusieurs dans la même direction sans qu'ils se perturbent mutuellement.

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#12 Astondb8

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Posté 03 novembre 2011 - 02:04

Pour les US dans la meme direction, tu peux la faire mais il faut séquencer.
Soit avec des delais, soit avec un montage a base de 555.

Cdlt
Yves

 


#13 Black Templar

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Posté 04 novembre 2011 - 10:16

Au passage, rien à voir avec mon projet, mais ça fait quelque temps que je suis l'actualité et les développements dans le domaine des cartes mères assez puissantes.

Je compte m'en acheter une avec linux embarqué et progesseur d'environ 1GHz dès que mon robot sera plus avancé.
(Pour le moment, les plateformes Snowball et BeagleBoard me font saliver !! Basé sur un processeur ARM Cortex A8 ou A9 (dans le dernier smartphone Samsung Galaxy SII, le processeur, c'est un ARM Cortex A9 dual-core !! ))
Moins de 150€ la carte, je trouve ça relativement peu cher !!

Et puis je suis tombé il y a quelques jours sur une nouvelle carte qui vient de sortir : BeagleBone avec un ARM Cortex-A8 pour 80€ !!
Je me suis donc dit que ça devrait intéresser quelques-uns d'entre vous si je partageais cette information !

Je suis donc toujours les évolutions dans le domaine des cartes mères open source jusqu'au moment où j'en achèterais une pour de bon.
BeagleBone me séduit à la fois par son prix, mais aussi par son aspect compact ! Elle est certes un peu moins puissante que sa grande sœur et possède moins de connectiques, mais à 80€, c'est juste trop beau ^^
J'espère que dans 6 mois, ils auront sortie la même chose, mais avec un ARM Cortex A9 dual core pour 80€ XD (on a le droit de rêver hein :P)

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#14 Jbot

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Posté 05 novembre 2011 - 12:48

Salut !

Alors pour les avoir toutes essayées (sauf la BeagleBone qui vient de sortir ou va sortir bientot) je te conseil fortement la Pandaboard !
Ca fait partie des trucs TI, donc il y a une grosse communauté qui suit le truc et travail dessus (donc tu trouve des ubuntu qui vont dessus direct avec plein de packages) et c'est biensur un Dual Cortex-A9.
Certes il n'y a pas les accéléromètres et compagnie de la snowball, mais la "Igloo Community" est très faible et est à la traine par rapport a la communauté qui suit activement TI.

La Dual-core a 80euros ce n'est pas pour tout de suite je pense, mais ils vont surement se faire une version a 1.5GHz je pense en V2, un peu comme ils ont fait avec la BeagleBoard, la V1 etait a 600MHz puis la V2 a 1GHz (enfin ils ont appellé ca C1, C2, C3, C4 puis -XM).

Bref, tu nous parleras des tes avancées a ce sujet j'espere :D


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


#15 Black Templar

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Posté 05 novembre 2011 - 01:12

Mamamia !!!

Trop bien !!! Je vais encore pouvoir rêver en m'endormant :) Cette carte à l'air encore mieux que les autres ! :)

Bref, tu nous parleras des tes avancées a ce sujet j'espere :D

Promis ! Pour le moment, ça reste sous forme de rêve, mais dès que j'aurais une base robotisée fonctionnelle, j'y penserais un peu plus sérieusement :)

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#16 Jbot

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Posté 05 novembre 2011 - 01:20

Tiens, en cadeau le lien d'un mec qui fait un robot avec une Pandaboard : http://tirokartblog.wordpress.com/ (et d'autres robots aussi :P)


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#17 musashi

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Posté 05 novembre 2011 - 11:32

bonsoir

voici un ordinateur monocarte pour moin de 20euro http://www.raspberrypi.org/archives/78
http://fr.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi

c'est encore en développement mais c'est un projet à suivre.


salut

#18 Black Templar

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Posté 06 novembre 2011 - 11:22

c'est encore en développement mais c'est un projet à suivre.


Merci pour le lien ! Je vais suivre ça aussi :)


Bon, comme j'ai fini la carte de puissance sur le papier et que je n'ai pas encore passé la commande de composants pour faire les tests, je viens de m'amuser à tester ma télécommande infrarouge !
Celle-ci marche plutôt bien, bien que le signal ne soit pas décodé correctement à tous les coups.

J'ai utilisé la bibliothèque IRremote

Voila le code qui sert à récupérer et a afficher la valeur correspondant à la touche pressée :
#include <IRremote.h>

#define DEBUG

int IR_RECEIVER = 2;          	// Pin d'entrée du signal IR
IRrecv ir_receiver(IR_RECEIVER);  // Objet gérant la réception du signal
decode_results result;        	// Résultat 

/* Initialisation */
void setup()
{ 
  ir_receiver.enableIRIn();   // Active le module IR

  #ifdef DEBUG
  Serial.begin(9600);
  Serial.write("Mode Debug : On");
  Serial.println();
  #endif
}

/* Boucle principale */
void loop()
{
  if (ir_receiver.decode(&result))  // Si le module IR reçoit des données
  {
	#ifdef DEBUG
	Serial.print("IR Remote Signal Detected : ");
	Serial.print(result.value, DEC);
	Serial.print(" | ");
	Serial.println(result.value, HEX);
	#endif

	ir_receiver.resume();  // Attend la prochaine valeur
  }
}

Et voila le résultat lorsque j'appuie sur les 21 touches une par une en partant d'en haut à gauche (en enlevant les lignes qui ont foirées ^^)
irremote.png

Mode Debug : On

IR Remote Signal Detected : 16580863 | FD00FF // Power
IR Remote Signal Detected : 16613503 | FD807F // VOL+
IR Remote Signal Detected : 16597183 | FD40BF // FUNC / STOP

IR Remote Signal Detected : 16589023 | FD20DF // |<< : arrière
IR Remote Signal Detected : 16621663 | FDA05F // >|| : lecture
IR Remote Signal Detected : 16605343 | FD609F // >>| : avant

IR Remote Signal Detected : 16584943 | FD10EF // Flèche basse
IR Remote Signal Detected : 16617583 | FD906F // VOL-
IR Remote Signal Detected : 16601263 | FD50AF // Flèche haute

IR Remote Signal Detected : 16593103 | FD30CF // 0
IR Remote Signal Detected : 16625743 | FDB04F // EQ
IR Remote Signal Detected : 16609423 | FD708F // ST / REPT

IR Remote Signal Detected : 16582903 | FD08F7 // 1
IR Remote Signal Detected : 16615543 | FD8877 // 2
IR Remote Signal Detected : 16599223 | FD48B7 // 3

IR Remote Signal Detected : 16591063 | FD28D7 // 4
IR Remote Signal Detected : 16623703 | FDA857 // 5
IR Remote Signal Detected : 16607383 | FD6897 // 6

IR Remote Signal Detected : 16586983 | FD18E7 // 7
IR Remote Signal Detected : 16619623 | FD9867 // 8
IR Remote Signal Detected : 16603303 | FD58A7 // 9


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#19 seb03000

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Posté 07 novembre 2011 - 12:15

Pour se qui lisse le sujet est quil veule faire comme nous manipulé un robot avec se kit télécommande

Grasse aux code de Black Templar vous obtenais c'est codes a chaque prétion des touches que vous envoyer par signal

#include <IRremote.h>

#define DEBUG

int IR_RECEIVER = 2;            // Pin d'entrée du signal IR
IRrecv ir_receiver(IR_RECEIVER);  // Objet gérant la réception du signal
decode_results result;          // Résultat 

/* Initialisation */
void setup()
{ 
  ir_receiver.enableIRIn();   // Active le module IR

  #ifdef DEBUG
  Serial.begin(9600);
  Serial.write("Mode Debug : On");
  Serial.println();
  #endif
}

/* Boucle principale */
void loop()
{
  if (ir_receiver.decode(&result))  // Si le module IR reçoit des données
  {
        #ifdef DEBUG
        Serial.print("IR Remote Signal Detected : ");
        Serial.print(result.value, DEC);
        Serial.print(" | ");
        Serial.println(result.value, HEX);
        #endif

        ir_receiver.resume();  // Attend la prochaine valeur
  }
}

sachè que pour obtenir les code envoyer sur le serial monitor du logiciel Arduino vous pouvez avoir différent code.

Donc comme se si:

Serial.print(result.value, DEC);
en mais ten le DEC donc on obtiens un code comme se si: 16586983

ou

Serial.print(result.value, HEX);
ou en mais ten le HEX donc on obtiens un code comme se si: FD708F

ou

Serial.print(result.value, BIN);
ou le BIN donc on obtiens un code comme se si: 111111011000100001110111

Voila désolé Black Templar si je pollue ton sujet.

#20 Astondb8

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Posté 07 novembre 2011 - 01:44

sachè que pour obtenir les code envoyer sur le serial monitor du logiciel Arduino vous pouvez avoir différent code.

Donc comme se si:

Serial.print(result.value, DEC);
en mais ten le DEC donc on obtiens un code comme se si: 16586983

ou

Serial.print(result.value, HEX);
ou en mais ten le HEX donc on obtiens un code comme se si: FD708F

ou

Serial.print(result.value, BIN);
ou le BIN donc on obtiens un code comme se si: 111111011000100001110111

Voila désolé Black Templar si je pollue ton sujet.


Il ne s'agit absolument pas de différents codes et bien heureusement

Il s'agit simplement de façons différentes d’afficher la même valeur
Soit en Décimale (DEC)
Soit en Hexadécimale (HEX)
Soit en Binaire (BIN)

Soyons précis ;)

 




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