Projet d’ingénieur n°30 Coupe de France de robotique 2009

1. Romain Baumont, Thomas Bertin, Damien Cuenot et Frédéric Perrin Projet d’ingénieur n°30Coupe de France de robotique 2009 Encadrants : Noël Caillère Magali Le Gall Partenaire : Marie-Catherine Mouchot (Directrice de la Communication de Télécom Bretagne)

2. Introduction • La coupe de France de robotique • 20 au 24 mai 2008 à La Ferté-Bernard (72) • ~150 équipes françaises • Suivie par la coupe européenne • Club robotique de Télécom Bretagne • 14 élèves de 1ère et 2ème année • Anciens du club • 2 projets S2, 1 projet S4 • Livrables • Robot Bart et participation à la Coupe • Rapports pour assurer le transfert des connaissances 2 Coupe de France de robotique

3. Plan de la présentation • Introduction • Contexte • Réalisation technique • Mécanique • Électronique • Informatique • Évaluation des performances • La Coupe de France de robotique • Communication • Gestion du budget et de la sponsorisation • Capitalisation des connaissances • Conclusion 3 Coupe de France de robotique

4. ContexteLa coupe de France de robotique • Coupe • Homologation • 5 matchs de qualifications • 16 meilleures équipes pour les phases finales • Temples of Atlantis • Ramasser des palets et des linteaux • Construire les temples les plus élevés 4 Coupe de France de robotique

5. ContexteLes éléments du jeu • Des palets et des linteaux... • Bois peint, 30mm • Linteaux : 200×70mm • Palets : 70mm de diamètre • ...pour faire des temples • Lieux de construstruction imposés • Pas de destruction des temples adverses 5 Coupe de France de robotique

6. ContextePrincipe de jeu Repose-linteaux Zone de départ Palets posés sur la table Distributeurs Zone de construction 6 Coupe de France de robotique

7. Réalisation technique Coupe de France de robotique

8. Réalisation techniqueArchitecture mécanique Conception du châssis et des actionneurs sous SolidWorks Octobre -Décembre2008 Châssis du robot et premières intégrations Décembre 2008 Modélisation et base roulante Coupe de France de robotique

9. Réalisation techniqueArchitecture mécanique Création des prototypes d’actionneurs Novembre 2008-Février 2009 Coupe de France de robotique

10. Réalisation techniqueArchitecture mécanique Intégration des prototypes Mars-Avril 2009 Coupe de France de robotique

11. Réalisation techniqueArchitecture mécanique Création des pièces finales et intégration Mai 2009 Coupe de France de robotique

12. Réalisation techniqueArchitecture mécanique Robot complet Mai 2009 Coupe de France de robotique

13. Réalisation techniqueÉlectronique Coupe de France de robotique Architecture électronique du robot Les différentes cartes électroniques

14. Réalisation techniqueArchitecture électronique du robot • Fonctions des différentes cartes Interface Homme-Machine Intelligence Contrôle du déplacement Régulation de la puissance Coupe de France de robotique

15. Réalisation techniqueArchitecture électronique du robot Coupe de France de robotique

16. Réalisation techniqueLes différents cartes électroniques • Composée : • D’interrupteurs • De diodes électroluminescentes • D’un bargraph • De régulateurs de tension • De connecteurs • Distribue toute l’énergie dans le robot Coupe de France de robotique La carte de commande

17. Réalisation techniqueLes différents cartes électroniques • Un Atmega 128 sur chaque carte • Une carte maître • Une carte esclave • Dialoguent entre elles • Commandent les autres cartes Coupe de France de robotique Les cartes microcontrôleur

18. Réalisation technique Les différents cartes électroniques Carte de puissance des moteurs Équipée de ponts en H, cette carte fournit la puissance nécessaire aux deux moteurs de déplacement du robot et au moteur de la crémaillère. Coupe de France de robotique La carte de puissance

19. Réalisation technique Les différents cartes électroniques • Principe d’un asservissement par HCTL Commande PWM Tension HCTL Rotation roue Carte de puissance ATmega Moteur Roue Codeuse Nombre de ticks Coupe de France de robotique

20. Réalisation technique Les différents cartes électroniques Équipée d’HCTL 1100, cette carte permet d’asservir les déplacements du robot. Avec les nouveaux codeurs, recalage inutile Coupe de France de robotique La carte d’asservissement

21. Réalisation techniqueInformatique Coupe de France de robotique Architecture Gestion du déplacement Gestion de l’évitement Stratégies

22. Réalisation techniqueArchitecture du robot : informatique matériel connexion Coupe de France de robotique Architecture complète

23. Réalisation techniqueArchitecture du robot : informatique Ouverture du Porte-linteau Ordre envoyé par i²C Ex : ouvrir le porte-linteau Avancer Esclave Maître Coupe de France de robotique • Architecture basée autour de deux microcontrôleurs de type maître / esclave • Communication en i²C initiée par le maître • Énumération des ordres dans DefInstructions.h • Le maître et l’esclave exécutent les fonctions sans se bloquer mutuellement

24. Réalisation techniqueArchitecture du robot : informatique Coupe de France de robotique • Le maître utilise une pile d’instructions, correspondant aux actions définies dans la stratégie Liste doublement chaînée • Liste d’actions lues au fur et à mesure, dépilées pour être exécutées • Plusieurs fonction de dépilement, suivant l’évitement à mettre en place (Cf. position du robot sur l’aire de jeu)

25. Réalisation techniqueGestion du déplacement Vitesse Vitesse optimale Temps O x y • Mode de déplacement trapézoïdal • Positionnement en coordonnées Coupe de France de robotique

26. Réalisation techniqueGestion de l’évitement • Capteurs télémétriques infrarouges (SHARP GP2D12) • 2 à l’avant, 2 à l’arrière • Détection par seuil à 8 cm • Multiplexage des capteurs (DG408) • Vumètre Coupe de France de robotique

27. Réalisation techniqueGestion de l’évitement Robot adverse Principe Coupe de France de robotique

28. Réalisation techniqueStratégies • Une couche d’abstraction supplémentaire • Définition de plusieurs stratégies • Palets au sol ? • Palets dans le distributeurs ? • Code plus intelligible (actions de haut niveau) • Évolution facile en fonction des observations lors de la coupe • Conservation de l’historique des tests et modifications Coupe de France de robotique

29. Réalisation techniqueDeboggage • Modules de déverminage (deboggage) • écran LCD • affiche la stratégie utilisée • permet de détecter une erreur grâce à une procédure de tests LCD Matrix Orbital • système de journalisation d’actions (logging) • sauvegarde de toutes les actions d’un match Coupe de France de robotique

30. Évaluation des performances Coupe de France de robotique

31. Évaluation des performances • La Coupe de France de robotique • Communication • Capitalisation des connaissances • Gestion du budget Le robot en action 31 Coupe de France de robotique

32. Évaluation des performancesLa coupe de France de robotique • Un rendez-vous unique pour tous les passionnés de robotique • 150 équipes présentes ; • du 20 au 23 mai 2009 ; • second plus grand rassemblement dans la Sarthe après les 24 heures du Mans. • Un défi technique et humain • aboutissement d’une année de travail en équipe • rencontres et échanges • La Coupe en quelques images VIDEO 32 Coupe de France de robotique

33. Évaluation des performancesLa coupe de France de robotique • Résultats de Krabi • Homologation rapide • 5 matchs, 3 victoires, 67 points • 31ième après les éliminatoires En attente du verdict du match… 33 Coupe de France de robotique

34. Évaluation des performancesCommunication • Nombreux articles dans les journaux • Coup de Venst et Lexians • Ouest France, Le Télégramme de Brest • Présence sur Internet • Site du club : em6.clubs.resel.fr • YouTube • Image du club : un logo, un nom, une marque • Reprise constante sur les visuels (affiches, polos, etc.) • Manifestations • Forum de robotique, Lannion • Fête de la Science, Brest • JPO, Forum S4, à Télécom Bretagne 34 Coupe de France de robotique

35. Évaluation des performancesCapitalisation des connaissances • Organisation opérationnelle • Pas de clivage technique entre 1ère et 2ème année • Une expérience pleinement partagée • Documentation fournie • Méthodes de conception expliquées dans le rapport • Erreurs et améliorations détaillées dans le code et dans le rapport Coupe de France de robotique

36. Évaluation des performancesGestion du budget & sponsorisation • Sponsorisation • Projet coûteux : 5049,22 € de débits • Fort besoin de fonds tout au long de l’année • Partenariats durables • Recherches de nouveaux partenaires • Soutien local • Élaboration d’une plaquette entreprise/sponsor Coupe de France de robotique

37. Évaluation des performancesGestion du budget & sponsorisation Répartition des dépenses du club Coupe de France de robotique

38. Conclusion Thème 2010 : Nourrir le monde • Expérience incomparable, sur une année complète • Résultat à la hauteur des ambitions de l’École • Un défi pour l’année prochaine • Équipe de l’année prochaine déjà formée (futurs 2A) • Écart important avec les meilleures équipes Coupe de France de robotique

39. Remerciements • Nos encadrants : Noël Caillère, Magali Le Gall • Le personnel de l’École : Guy Chuiton, Jean-Pierre Clère, Gabrielle Landrac, Chantal Leblond, Cendrine Le Locat, Marie-Catherine Mouchot et Serge Pinel • Nos sponsors : Un grand merci à toutes les personnes qui ont rendu cette aventure possible Coupe de France de robotique