Laboratoire dInformatique de Brest EA2215, Équipe Langages et Interfaces pour Machines Intelligentes (LIMI) Exposé présenté devant le groupe Cosed ENS-Cachan

Laboratoire d’Informatique de Brest EA2215, Équipe Langages et Interfaces pour Machines Intelligentes (LIMI)

Exposé présenté devant le groupe Cosed

ENS-Cachan – 12 Juin 2003

La «Téléproductique»ou les machines de

production communicantesJean Vareille

Laboratoire d’Informatique de Brest EA2215

Equipe Langages et Interfaces pour Machines Intelligentes (LIMI)

2 / 22 Laboratoire d’Informatique de Brest EA2215, Équipe Langages et Interfaces pour Machines Intelligentes (LIMI)

Laboratoire d’Informatique de Brest EA2215

Université de Bretagne Occidentale (UBO) UFR Sciences et Techniques

20 avenue Le Gorgeu29200 BREST

Jean Vareille, Lionel Marcé, Philippe Le Parc,

http://www.ea2215.univ-brest.fr/ea2215.htm

<pré[email protected]>


Plan de l ’exposé

Présentation du projet téléproductique

Architecture logicielle proposée

Méthodologies

Exemples de machines pilotées et démonstrations

Résultats d’expérimentation

Développements futurs

Conclusion et prospective


LE PROJET TELEPRODUCTIQUE

présentation L ’objectif est de rendre possible un télé-

contrôle de machines de production sur Internet en prenant en compte les problèmes induits par un tel réseau.


LE PROJET TELEPRODUCTIQUE

présentation

définir une architecture logicielle pour la communication,

tenir compte des délais et des aléas,

utiliser de nouvelles méthodes de développement.

Pour cela il faut :


Partenaires du projet téléproductique

Groupe Systèmes de Communication Industrielset Action spécifique 01 du CNRS http://www.rli.cran.u-nancy.fr/sci/sci.shtml

Groupe Téléproductique Bretagne http://doelan-gw.univ-brest.fr:8080/teleproductique/teleprod.html

Océanopolishttp://www.oceanopolis.com/

IRVI-Progénérishttp://www.irvi-soft.com/

FHOOWhttp://www.et-inf.fho-emden.de/Angebot/Medientechnik.html


Architecture logicielle proposée Serveur local

Serveur HTTP

Capture images

Serveur JAVASaturne

Client distant

Navigateur Web

Applet Vidéo

Applet ContrôleSaturne

Internet


Architecture logicielle du serveur Saturne

Saturne : - système de communication entre machines automatisées de production et opérateurs distants, - utilise Internet, les technologies objet java et le protocole TCP-IP.

Les signaux recueillis par les capteurs extéroceptifs sont associés à des flux transmis par Internet en utilisant des protocoles et codecs appropriés.

Un système de pinger-ponger mesure les délais de transmission, il permet d’assujettir le comportement de la machine commandée à la qualité de la communication.


Schéma de l ’architecture du serveur Saturne

Pinger

User management

algorithm

RC Receiver

RC Sender

Remote ClientManager

Cmd TI Cmd TI

Pinger Ponger

LC Sender

LC Receiver

Local ClientManager

Local Control Unit Remote Control Unit

Internet

Physicaldevices

Groom

Device manager

Connection manager

ToolInterface

ToolInterface

ToolInterface

Cmd TI


INTERNET

User management

algorithm

Pinger Ponger

Groom

Device manager

Connection manager

ToolInterface

ToolInterface

Cmd TI

Remote ClientManager

RC Receiver

RC Sender

Cmd TI

Fonctionnement de SATURNE

ToolInterface

Cmd TI

Unité distante de contrôleUnité locale de contrôle

Outils

LC Receiver

LC SenderLocal ClientManager


Méthodologie : le Gemma Q

un nouveau Gemma

Le Guide d’Etude des Modes de Marche et d’Arrêts (Gemma), doit être adapté pour prendre en compte la qualité de la communication.

Nous en introduisons une nouvelle forme, le Gemma Q


Du Gemma au Gemma Q

les cellules sont partagées en zones correspondant aux qualités de communication

Emergency procedures

Working proceduresStop procedures

Emergency Stop

Start

Stop

Test

Done

Status OK

Initial state

Normal state

Emergency state

TestState

A partir du Gemma standard


Intégration de la qualité de communication dans le

Gemma Q Q1 : bonne qualité

Q2 : qualité dégradée sans perte de contrôle

Q3 : qualité dégradée avec perte de contrôle

Q4 : qualité d'activation d'une procédure

d'arrêt

Q5 : qualité d'arrêt d'urgence

Qz : pas d ’utilisateur


Le Gemma Q

Chaque cellule est partagée en plusieurs zones

correspondant aux qualités.

Définies par l'utilisateur ou par défaut selon les capacités de la machine commandée.

Bonne Qualité Assez-bonne Qualité

Qualité Moyenne

Evolution versl’arrêt ou arrêtd’urgence


Le Gemma Q

De nouvelles liaisons sont ajoutées pour les variations de la qualité de communication.

Les états du GEMMA Q sont instanciés lors du développement.


Application à différents types de machines

Une fraiseuse légère 3 axes.

Un bras manipulateur à 5 axes.

Un ascenseur contrôlé par un API ou par un PC.

Un petit véhicule robotisé Khepera.

Caméras motorisées à orientation et focale variables.


Machines à caractère industriel

Une fraiseuse légère 3 axes

Un bras manipulateur à 5 axes


Autres types de machines Caméras motorisées

à orientation et focale variables

Un ascenseur contrôlé par un API ou par un PC

Un petit véhicule robotisé Khepera


Démonstrations

Une fraiseuse légère 3 axes http://pclimi2.univ-brest.fr/v2001/Welcome.html

Un bras manipulateur à 5 axes

http://pclimi4.univ-brest.fr/v2001/Welcome.html

Caméras motorisées à orientation et focale variablesau LIMIhttp://similimi.univ-brest.fr/camera.html

à Océanopolishttp://193.251.94.32/oceanopolis/camera.html


Résultats d’expérimentation

Caméras mobiles 24h/24

cours et conférences à distance,

Utilisation en TP,

résultats des mesures de ping-pong ->


Développements futurs

Métadescriptions des machines et des systèmes,

modélisation, vérification de propriétés, validation,

formation en ligne, englobant les TP en ligne,

des exercices (TD) et des éléments de cours.


Conclusion et prospective

Les futures commandes numériques des machines seront connectées à des réseaux sous IP et certainement dotées de serveurs,

elles seront adaptées à la commande à distance, à condition de prendre en compte la qualité de communication dans les algorithmes de contrôle,

la plate-forme brestoise montre la faisabilité du contrôle fiable en temps légèrement différé sur Internet.

Documents

Laboratoire dInformatique de Brest EA2215, Équipe Langages et Interfaces pour Machines Intelligentes (LIMI) Exposé présenté devant le groupe Cosed ENS-Cachan