Upload
yves-breton
View
106
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PROJET ROBOT 20114ÈME ANNÉE ESE
Enseignants encadrants :
Samir BOUAZIZ, Michel FAN, Sylvie LE HÉGARAT
Promotion 2012
Électronique et Systèmes Embarqués
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Aperçu en quelques chiffres
10 000 lignes de code
600 commits sur le serveur SVN
600 Mo de documents de travail
6 réunions de l’équipe complète
1350 heures de travail
06/05/2011
Introduction
2 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Plan de la présentation
I) Démarche organisationnelle
II) Module « Décision »
III) Module « Propulsion »
IV) Module « Détection »
V) Module « Vision »
VI) Module « Sans-fil »
VII) Difficultés rencontrées
VIII) Améliorations et perspectives
06/05/2011
Introduction
3 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Démarche organisationnelle
Partie 1 :
06/05/2011 4 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Présentation de l’équipe
Décision
Capteurs
PropulsionSans-fil
Vision
06/05/2011
I) Démarche organisationnelle
5 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Présentation de l’équipe
Décision
Capteurs
PropulsionSans-fil
Vision
06/05/2011
I) Démarche organisationnelle
6 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Présentation de l’équipe
Décision
Capteurs
PropulsionSans-fil
Vision
06/05/2011
I) Démarche organisationnelle
7 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Présentation de l’équipe
Décision
Capteurs
PropulsionSans-fil
Vision
06/05/2011
I) Démarche organisationnelle
8 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Présentation de l’équipe
Décision
Capteurs
Propulsion
Sans-fil
Vision
06/05/2011
I) Démarche organisationnelle
9 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Présentation de l’équipe
Décision
Capteurs
Propulsion
Sans-fil
Vision
06/05/2011
I) Démarche organisationnelle
10 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Un robot : pour quoi faire ?
Robot autonome, explorateur :
Décision : ré-architecture
Propulsion : optimisation
Détection : nouveau microcontrôleur
Vision : reconnaissance d’environnement
Sans-fil : contrôles déportés
06/05/2011
I) Démarche organisationnelle
11 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Partage des documents
Partage de fichiers via Internet Interface de suivi des modifications
Utilisation par l’ensemble de l’équipe
06/05/2011
I) Démarche organisationnelle
12 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Module « Décision »Partie 2 :
06/05/2011 13 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Vision
Capteurs
Propulsion
Cerveau
TCP / IP
Cœur
Bus CAN
06/05/2011
Architecture globale
II) Décision
14 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Le cœur du robot
Refonte complète de l’architecture
Interfaçage TCP/IP « générique »
Déport des applications graphiques
Création de missions
06/05/2011
II) Décision
15 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Cerveau déporté
06/05/2011
II) Décision
16 / 55
TCP
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Cerveau déporté
Des avantages majeurs :
Abstraction du matériel
Contrainte de compilation inexistante
Accès « console » possible (debug)
Simplification de l’écriture des missions
06/05/2011
II) Décision
17 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Module « Propulsion »
Partie 3 :
06/05/2011 18 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
SuperviseurSuperviseur
Propulsion
Fonctionnement général
06/05/2011
80C59280C592
LM629LM629LM629LM629
Moteur droitMoteur droitMoteur gaucheMoteur gauche
Bus CAN
III) Propulsion
LM18200TLM18200T
19 / 55
LM18200TLM18200T
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Evaluation des caractéristiques
06/05/2011
III) Propulsion
20 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Résultats
Erreur de position = 9,6%
Erreur de vitesse = 8%
Angle précis pour les virages
Distance de freinage = 14 cm à 0,35 m/s
06/05/2011
III) Propulsion
21 / 55
Communication via le bus CAN
Structure : champs d’arbitrage et champs de données
Tests sous logiciel « Pcan view »
06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
III) Propulsion
22 / 55
Améliorations
Modification de la structure du message
Décharge du superviseur
06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
III) Propulsion
id id Vitesse Vitesse PosG PosG PosD PosD
23 / 55
Améliorations
Simplification du code
Ajout de la localisation du robot
06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
III) Propulsion
id id Distance Distance Angle Angle Rayon Rayon
24 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Module « Détection »Partie 4 :
06/05/2011 25 / 55
Capteurs ultrasons / infrarouges
IV) Détection – Choix des capteurs
06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Détection trous Détection obstaclesIRGP2D120 SRF235 MSU10 MSU08
Portée (cm) 4 - 30 10 - 102 3 - 600 3 - 600
Directivité (°) 5 15 72 55
26 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Tests capteurs
06/05/2011
IV) Détection – Choix des capteurs
27 / 55
Implémentation sur le robot
IV) Détection – Choix des capteurs
ultrason
infrarouge
06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 28 / 55
Interrogation des capteurs
Lecture cyclique
IV) Détection – Programmation
06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 29 / 55
Interrogation des capteurs
Sur demande du CAN
IV) Détection – Programmation
12 3
4
AVANT
DROITE1
2
3
4
ARRIERE
123
GAUCHE
1
2
34
06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 30 / 55
Transmission CAN
Distances
Obstacles
IV) Détection – Programmation
06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
AR AD AC AG E0 E2 E4 E6 E8 EA EC EE F0
F0 F0 E0 E0 E2 E2 E4 E4
31 / 55
Algorithme
IV) Détection – Programmation
Initialisation
Analyse + envoi CAN Capteurs IR
Capteurs US
Tableau d’obstacles
Demande CAN
Envoi CAN
≠
=
06/05/2011 Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4 32 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Module « Vision »Partie 5 :
06/05/2011 33 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Quelle est ma mission ?
06/05/2011
V) Vision – Étude du problème
34 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Quelle est ma mission ?
06/05/2011
V) Vision – Étude du problème
35 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Comment y parvenir ?
06/05/2011
V) Vision – Étude du problème
Détection de
contours
Encadrements de porte
Jonctions mur – sol
36 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
L’algorithme
06/05/2011
V) Vision – Solution
Prétraitement
Détection de contours
Détection des lignes
Détection des couloirs Détection des ouvertures
Communication avec le superviseur
Estimation des distancesCalcul du point de fuite
37 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Explications en image
06/05/2011
V) Vision – Traitement
38 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Dans ma ligne de mire !
06/05/2011
V) Vision – Résultats
39 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Données envoyées
Nombre de variables
Dimension image : 2
+ Positionnement image murs droit et gauche : 8
+ Présence mur en face: 1
+ Positionnement image point de fuite : 2
+ Angle déviation robot : 1
+ Positionnement réel ouvertures droite et gauche : 4
TOTAL 18
06/05/2011
V) Vision – Résultats
40 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Module « Sans-fil »Partie 6 :
06/05/2011 41 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Se connecter en sans-fil
Une nouvelle partie dans ce projet
Contrôler et « surveiller » le robot à distance
=> véritable autonomie
06/05/2011
VI) Sans-fil – Pourquoi une interface en Wifi ?
42 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Trois programmes
« Wifi-remote »Commander le robot
« Dpool-monitor »Informations sur les variables
« Client-GUI »Informations sur le robot
06/05/2011
VI) Sans-fil – Pourquoi une interface en Wifi ?
43 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
« Wifi-remote »
06/05/2011
VI) Sans-fil – Comment a été intégrée cette partie ?
44 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
« Dpool-monitor »
06/05/2011
VI) Sans-fil – Comment a été intégrée cette partie ?
45 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
« Client-GUI »
06/05/2011
VI) Sans-fil – L’interface de base
46 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
« Client-GUI »
06/05/2011
VI) Sans-fil – L’interface de base
47 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Difficultés rencontrées
Partie 7 :
06/05/2011 48 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Difficultés techniques
Utilisation de nouveaux outils :Bibliothèque OpenCVFramework Qt
Découverte du bus CAN
06/05/2011
VII) Difficultés rencontrées
49 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Difficultés organisationnelles
Reprise d’un projet existant
Travail à 14 personnes,partage du robot
Diminution des effectifs
06/05/2011
VII) Difficultés rencontrées
50 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Améliorations et perspectives
Partie 8 :
06/05/2011 51 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Améliorations et perspectives
Positionnement relatif
Exploration et cartographie
Autres intégrations : interface web,DSP traitement d’image, ...
06/05/2011 52 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Conclusion
Objectifs : respectés aux ¾
Évolutivité du projet
Documentation abondante
Apports pédagogiques importants
06/05/2011 53 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Remerciements
Michel FAN
Samir BOUAZIZ
Sylvie LE HÉGARAT
06/05/2011 54 / 55
Projet Robot 2011 - Polytech' ESE4
Merci de votre attention
06/05/2011 55 / 55