Projets:Lab:2013:Couperobotique2014

About

Après la première participation (mouvementée) de l'Electrolab à la coupe de France de robotique l'équipe 2013 a décidé de remettre le couvert en 2014.

Page de Planète Sciences dédié à la coupe de Robotique

Dates organisation

• 28 Septembre 2013 : Présentation du règlement 14H-17H à la cité des sciences et de l'industrie
• TBD (Novembre) : Date limite d'inscription
• TBD (Janvier) : Dossier technique
• TBD (Avril) : Rendre le poster
• 28 au 31 Mai 2014 : mai 2013 : Le concours à la La Ferté-Bernard

L’équipe

• Pilou [usinage, suivi de projet, administratif]
• Stéphane(Raoul) [asserv, meca, elec, dev]
• 3dsman [design/previz, elec, dev]

Objectif

1)Mettre en place une base de robot avec asservissement. (encore plus que l'année dernière :p)

2)Réfléchir une architecture limitant le câblage (qui a posé de gros problème en 2013)

3)Définir une architecture modulaire pour faciliter le développement parallèle des éléments du robot, leur maintenance et permettre des upgrades localisées.

Les actions

Thème : Prehistobot

le terrain fait comme l'année dernière 2mx3m, les zones de départ sont placé dans deux coins et les couleurs des équipes seront le jaune et le rouge.

Et voici le fichier blender:

table_cdr2014.zip

Attention ce modèle est une version temporaire basée sur le pré-règlement distribué lors de la rentrée de la robotique. Des éléments de jeu peuvent changer.

La fresque

Le robot doit accrocher des dessins embarqués au démarrage sur une surface verticale placée entre les 2 mammouths et recouverte de bandes de scratch

Les dessins seront fournis par les équipes et doivent mesurer entre 8x10cm et 10x16cm et 1cm d’épaisseur max

3 pts par dessin accroché en fin de partie

6 pts max

La conquête du feu

Des feux, matérialisés par des triangles avec une face rouge et l'autre jaune, sont disposés sur le terrain.

Il y en a 6 posé directement sur le sol, 4 posés verticalement sur les bords du terrain dans des "torches" fixes et 6 dans deux torches mobiles soit 16 en tout.

Ces feux doivent être posés sur des "foyers" disposés dans 2 coins du terrain et un au centre. La couleur de la face visible de chaque feu permet de compter les points en fin de partie.

1 pts par feu posé sur le sol dans le bon sens

2 pts par feu posé sur un foyer dans le bon sens

32 pts max

La cueillette

Il y a 4 arbres sur les cotés du terrain avec, suspendus au bout de ficelles, chacun 5 fruits comestibles (en violet) et un toxique (en noir).

l'objectif est de récupérer ces fruits (des bouchons de liège) et les déposer dans le panier de récolte de son équipe (situés sous les mammouths).

1 pts par fruit comestible posé dans le panier

-2 pts par fruit toxique resté dans le panier en fin de partie

20 pts max

La chasse

Deux mammouths sont placés sur les bord du terrain.

Il nous faudra tirer des balles de ping-pong préchargées dans les robots sur des zones de scratch placé au centre des mammouths.

Chaque robot peut embarquer jusqu’à 6 balles.

2 pts par balle accrochée en fin de partie

3 pts pour les deux equipes pour chaque mammouth touché par les 2 couleurs (action de cooperation)

12+6 pts max

La funny action

Il faut dans les 5 secondes qui suivent le match lancer un filet (fournis par les equipes) pour attraper un des deux mammouth.

Si le filet reste accroché au mammouth la funny action est considérée comme valide

6 pts si le filet est bien placé sur un des deux mammouth

Avancement

Motorisation

On a trouvé quelques petits moteurs que nous avons pu tester. Ils ronronnent niquel, n'ont pas de jeu perceptible et après simulation de leur comportement par Stéphane devraient nous donner toute satisfaction en permettant des accélérations théorique de 1m/ss (en restant dans des voltages/ampérages pépère pour les moteurs) pour un robot de 7kg avec des vitesses de 2m/s en pointe.

Cela devrais nous faire faire un sacré gap par rapport a l'année dernière et nous permettre de faire un asservissement digne de ce nom (enfin en tout cas cette année on a plus d'excuses de ce coté la :))

Contrôleur principal

• Carte frdmkl25z de chez freescale
  • 48 MHz, 128 KB flash, 16 KB SRAM, USB OTG (FS), 80LQFP

Capteurs

Dans le but de limiter les fils et de se conformer à la recherche de modularité définie dans nos objectifs, nous travaillons actuellement à l'utilisation d'un bus rs485 pour la communication capteurs/contrôleur principal.

Si ce choix est confirmé par les essais chaque capteur embarquera un microcontrôleur pour faire des prétraitements en local et gérer la communication sur le bus. Un intérêt supplémentaire sera de faciliter l’amélioration des capteurs par l'ajout de fonctions logicielles dans les firmwares des microcontrôleurs sans avoir à toucher au matériel.

Dans un premier temps nous allons faire des tests de communication rs485 en utilisant des ATMEGA48 (et 88) pour le contrôle et le circuit SN65HVD3082EDR comme driver de bus. Le choix des atmega48/88 a été motivé par la taille et la multiplicité des configuration de cette famille qui nous permettra d'avoir des capteurs très différents dans leurs fonctionnalités et leur taille tout en conservant des librairies communes (notamment celles de communication sur le bus).

Projets:Lab:2013:Couperobotique2014:Carte Generique

Projets:Lab:2013:Couperobotique2014:Carte Servos

Asservissement

Cette année, contrairement a l'année passée nous nous dirigeons vers des codeurs sur des roues indépendantes situées dans l'axe des roues moteur.

Raoul nous a trouvé des petits encodeurs capacitifs a un prix très intéressant les AMT102-V de chez cui inc.

Après de petits test rapides ils nous semblent être plutôt adapté a notre utilisation, nous referons des tests plus complets et précis afin de confirmer mais ce premier essai est plutôt encourageant.

Avec 1024 cycle/tour ils atteignent une précision qui devrais nous permettre d'avoir une finesse de mesure théorique de l'ordre du 10eme de mm.

Nous réfléchissons encore a gérer les encodeurs comme des capteurs (avec microcontrôleur et bus rs485) ou a les considérer comme des capteurs a pars (il faut des transferts très rapides et synchronisée). Une solution intermédiaire serait de leur dédier un bus rs485 spécifique.

Sans pour autant exclure totalement les options citées juste au dessus des calculs de disponibilité du bur rs effectué par Stéphane nous laissent a penser que les informations encodeurs devraient pouvoir parfaitement s'inclure dans le bus général sans provoquer de latence.

Une option étudiée serait de mettre en place une carte commune pour les 2 capteurs, basé sur le modèle de notre carte capteur générique, qui gèrerait directement un asservissement en vitesse des deux moteurs.

Elle communiquerais avec le bus général pour renvoyer des informations de vitesse/position et recevoir ses consignes de vitesse.

Le schématique de cette carte est prêt, il faut encore qu'on la fasse vérifier par des yeux d’électroniciens expérimentés <mode lechecul>on a l’embarras du choix au lab</mode lechecul>

la présentation de cette carte sera mise a jour au fur et a mesure des avancées dans sa page dédiée: Projets:Lab:2013:Couperobotique2014:Carte_Asservissement

Mécanique

Nous avons bien avancé dans le design d'un bloc moteur/encodeurs/roues que pilou vas mettre en CAO et usiner et qui nous permettra de tester les encodeurs en condition proche de la réalité et d'avoir de quoi se mettre sous la dent dès qu'on aura l’électronique de commande.

Cette année nous nous concentrerons sur une base roulante réutilisable donc la priorité sera clairement donnée a la motorisation et à son contrôle.

Alimentation

• Raoul est entrain de nous développer une carte d'alim maison qui devrait être plus efficace que les dc/dc chinois de l'année dernière qui nous ont causé quelques désagréments...

Obligation réglement

• en attente

DONE

• Elec
  • Test des encodeurs

WIP

• Elec
  • Test de la communication sur bus rs485 (écriture d'un protocole de com adapté a notre utilisation)

TODO LIST

• Méca
  • design d'un bloc moteur/encodeurs/roues pour pouvoir tester les cartes de contrôle des qu'elles seront disponibles
    • Draft fait sous Blender[DONE]
    • Refaire le draft sous CAO puis FAO[EN COURS]
    • Voir quels matières usiner => vérifier/approvisionner outils de coupe
• Elec
  • Gravure et test de la carte d'alim de raoul
  • Design/recherche d'une carte de puissance moteur
  • Design d'une carte contrôle encodeurs