SwarmBots : Robotiques en essaim

Objectif

Construire un essaim de "petits" robots autonome pour un faible prix de revient. Les robots devront répondre aux critères suivants :

Fonctionnalité

• taille réduite (taille max 10 cm) : idéalement, les robots seraient des cubes de 5 cm de coté.
• cout réduit : max 100 euros par unité, idéalement 50-60 euros.
• communiquant : les robots auront deux modes de communication
  • proximté : communication localisée entre robots
  • global : communication longue portée entre robots et une station exterieur.
• autonome : IA embarquée, les robots seront capable d'appréhender leur environnement via des capteurs US/IR, voire une Caméra embarquée faible résolution (risque de rentrer en conflit avec les points 1 et 2)

Évolutions

Des évolutions futurs pourront être réalisées, il sera possible par exemple de rajouter  :

• une station de rechargement et un système de docking sur chaque robot
• une caméra extèrieur permettant de positionner les robots

Systèmes de positionnement et asservissement

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Version

Le projet se décompose en plusieurs versions incrémentales.

Version 1 : base roulante

Le robot peut se déplacer ! Deux solutions sont envisageables :

• deux moteurs + deux roues : la solution la plus classique.
• deux brosses + deux vibreurs : c'est quand même méga fun !

La classique : les roues

• roues + servomoteur :
  • Solution la plus simple a mettre en place.
  • Les servos à rotation continue n'existent pas en beaucoup de modèles. La plupart sont volumineux (s'il en existe des petits, ça peut le faire).
  • Modifier des petits servos, c'est chiant et compliqué, surtout pour un grand nombre de robots
  • Économise un pont double en H.
  • Bonne précision de mouvement mais vitesse limitéé
• les roues + moteur continue : solution standard, peu encombrant
  • double pont en H pour commander les moteurs

Le fun : les robots brosses

La base mobile se composerait de deux tètes de brosses à dents, chacune relié à un vibreur. L'oscillation des vibreurs plus l'orientation des poils des brosses à dents permettent au robot de se déplacer.

• rendement de merde par rapport aux roues !
• pas plus compliqué à piloter ou contrôler
• double pont en H pour commander les moteurs

Microcontroleur

Ce point mérite réflexion, car il conditionne les versions ultèrieurs.

• arduino : ça peut rendre la plateforme accessible au newbie.
• pic/atmega divers et varié, enfin tout les controleurs 8 bits usuels.

Version 2 : Detection et évitement d'obstacle

Le robot est capable de se déplacer de manière autonome en évitant les obstacles. Quelques capteurs de proximité :

• le must : IR Sharp , mais cher et volumineux. nécessite de l'ADC
• US : cher et volumineux, simple driver
• d'autres capteurs IR ? généralement peu fiable , sensible au variation de luminosité.
• caméra base résolution : cher, volumineux, nécéssite un microcontroleur dédié, détection plus fine

Version 3 : Communication de proximité

robot mobile communiquant

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Version 4 : Communication longue portée

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Version 5 : Station de rechargement

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Version 6 : Positionnement par caméra extèrieur

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