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Projet Eurobot. Groupe Systèmes Embarqués. Plan. Introduction Système de calcul Mouvoir le robot Saisir les palets Dépose des palets Repérage en relatif : l’odométrie Repérage en absolue : les balises Conclusion. Introduction. Le Concours Eurobot :
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Projet Eurobot Groupe Systèmes Embarqués
Plan • Introduction • Système de calcul • Mouvoir le robot • Saisir les palets • Dépose des palets • Repérage en relatif : l’odométrie • Repérage en absolue : les balises • Conclusion
Introduction Le Concours Eurobot : • Du 20 au 24 mai 2009 à la Ferté-Bernard • Thème : Les Temples d’Atlantide • Empiler le plus de palets et linteaux • Durée d’une manche : 90 secondes • Un robot adverse par manche
Introduction L’aire de jeu : Distributeur (10 palets) 2,10 m Support Balise Bordure de 7 cm Placements fixes (4 palets) 3 m Placements aléatoires (8 palets) Zone de construction Départ Palet Φ = 70 H = 30 Linteau 200x70x30 Départ
Introduction Comptage des points : • Palet à plat et sur zone de construction • Comptage des points suivant la zone d’empilement • A partir de 1 pour un palet situé sur le sol • A partir de 2 pour un palet situé à 3 cm du sol • A partir de 3 pour un palet situé à 6 cm du sol • ... • Points des linteaux multiplié par 3 • Pénalités en cas d’agressivité ou destruction
Introduction Stratégie de jeu : • Récolter 4 palets à la fois dans les distributeurs • Les stocker déjà empilés dans le robot • Poser sur la zone centrale Total de 18 points par cycle (3+4+5+6), 2 fois pendant les 90 secondes de la manche.
Introduction Homologation : • Hauteur maximale de 35 cm • Essais pratiques d’homologation : • Quitter sa zone de départ • Marquer un point sans adversaire • Eviter un obstacle • Limitation du nombre d’éléments emportés • Arrêt automatique au bout de 90 secondes
Introduction Processus de développement :
Introduction Répartition du travail: Groupe MQ • Pierre DAVY (mouvements) • Patrick FAMEY (capteurs, tapis roulant) • Alexandre HUNAULT (étages de puissance ) • Christophe LOCHIN (servomoteurs, châssis) Groupe SE • Jean Charles BADOCHE (balises, asservissement) • Jean Charles BERTRAND (dépose des palet) • Thomas CAPALDI (approche du distributeur) • Maxime LE CADRE (repérage par odométrie)
Système de Calcul FPGA • Cellules logiques élémentaires librement assemblables • Connexion de manière définitive ou réversible
Système de Calcul Avantages du système FPGA • Schémas Logique • Programmation en VHDL • Processeur Soft-Core • système d’exploitationMultitâches
Système de Calcul Vue Globale de notre processeur soft-core
Système de Calcul Carte UP3 de ALTERA • Prêt de l’école • Stockage de lignes de code • CAN adaptable • Nombre de broches • Port PS2 • Nombre de cellules Logique
Mouvoir le robot Cahier des charges • Avancer tout droit à différentes vitesses • Tourner sur soi-même • Se mouvoir d’un point A à un point B (Combinaison de ses deux actions basiques)
Mouvoir le robot • Moteurs courant continu MLI
Mouvoir le robot Deux tâches distinctes Passage des consignes par messagebox
Mouvoir le robot Asservissement de la trajectoire • Position (X et Y) • Angle (par rapport à X) • Vitesse odométrique roues droites et gauche
Mouvoir le robot Tourner sur soi-même • Les roues tournent en sens inverse • Angle proche de l’angle de consigne
Mouvoir le robot Avancer tout droit • On fixe l’angle de consigne • On accélère une roue et décélère l’autre (V) • On asservit la vitesse (VV) erreur
Mouvoir le robot Aller à un point donné • On calcul l’angle entre la position actuelle et la position cible • On asservit l’angle • On corrige pour avoir la vitesse
Mouvoir le robot Aller à un point donné • Avantages: on n’arrête pas le robot • Inconvénient: détour • Solution: rotation
Saisir les palets Stratégie pour l’approche:
Saisir les palets Stratégie pour l’approche:
Saisir les palets Stratégie pour l’approche:
Saisir les palets Stratégie pour l’approche:
Saisir les palets Stratégie pour l’approche:
Saisir les palets Capteurs: Télémètre infrarouge Avantages: • Sensibilité élevés • Simplicité du montage Inconvénients: • Temps de traitement • Vieillissement des caractéristiques • Sensibilité thermique
Saisir les palets Matériel utilisé: • Capteurs télémétrique • CAN y = -131,65x5 + 980,14x4 - 2892,1x3 + 4231,8x2 - 3080,7x + 905,37
Dépose des palets • Règlement • Points • Limitation • Stratégie • Contraintes • Temps d’exécution • Constructions existantes
Dépose des palets • Servomoteur pour la porte • MCC pour le plateau • Commande en temps du signal • Rapport de PWM fixé • CAN et Télémètre 34
Dépose des palets Description de l’algorithme: • Arrêter le robot • Orienter • Placer/Chercher une place • Approcher • Actionner / Dépose • Actionner / Repartir 35
Odométrie Cahier des charges • Positionnement du robot • Position de départ connue • Incrémentation des coordonnées Solutions envisagées Centrale inertielle, Encodeurs, Mesure courant
Odométrie Solution retenue : Capteur souris optique • Capteur CCD + LED + Lentille • Déterminer le relief observé • Résolution : 800 dpi => Pixel 30,4 µm • Rafraichissement : 9600 images par secondes • Branchée sur Port PS/2 via USB
Odométrie Pilote Quartus codé en VHDL
Odométrie Géométrie et équations Déplacement ΔYc = ΔY
Odométrie Géométrie et équations Angle de rotation
Odométrie Géométrie et équations Roue droite Roue gauche
Odométrie Localisation dans le repère Coordonnés sur X Coordonnés sur Y
Les balises Cahier des charges • Taille maximale de 80x80x160mm • Autonomie Recalage de l’odométrie + collision
Les balises Solution retenue • 2 balises sur distributeurs • 1 sur le bord • 1 balise sur le robot adverse
Les balises Solution retenue ?! ?! ?! ?! t = 0 sec t = ε sec t = X sec
Les balises Triangulation
Les balises Triangulation