Projets:Lab:2012:Couperobotique2013

About

Cette page en permet l'organisation d'une première participation à la coupe de robotique de l’Electrolab.

On va essayer de mettre par écrit tout ce qui c'est dis à l'oral ou sur la ML.

Page de Planète Sciences dédié à la coupe de Robotique 2013

Dates organisation

• 26 novembre 2012 : Limite d'inscription à la coupe
• 07 janvier 2013 : Renseigner le site web de plasci.
• 21 janvier 2013 : Dossier de projet à livrer à plasci
• TBD : Poster à livrer à plasci
• 8-11 mai 2013 : Le concours à la La Ferté-Bernard

L’équipe

• Pilou [Coordination, Asservissement(contrôleur moteur + capteur souris)]
• Stéphane(Raoul) [Balistique]
• Sébastien(3dsman) [recuperation/selection des balles]
• Ellyan [Mécanique]
• Pitrak [Mécanique/Menuiserie]

En renfort selon disponibilité des membres:

• David
• Crafty
• Clément(clmnt)
• David Rochelet

Objectif

1)Mettre en place une base de robot avec asservissement et détection pour éviter le robot adverse. (Afin d’être homologué et d’exécuter correctement les actions les plus simples).

2)Sur le temps restant mise en place de mécanique(et de capteur) afin d’exécuter plus d'action.

3)Gagner la coupe (a voir, si on a le temps :))

4)Manger du gâteau et boire du jus de fruit.

Les actions

Théme : Happy Birthday !

La table

Construction de la table au lab : Projets:Lab:2011:Couperobotique2013:Table

Action 1 : Les cadeaux (16 Points)

Il faut pousser les cadeaux pour les faire basculer. (4 points pour chacun des 4 cadeaux)

Action 2 : Souffler les bougies (32+20 Points)

• Il faut "souffler les bougies" càd enfoncer des balles de tennis dans les tubes pvc.(Juste retenue par des élastiques donc il n'y à pas une grande force à fournir)
• Il faut enfoncer sa couleur (4 points pour chacune des 8 bougies).
• Les 4 blanches sont l'action de coopération (20 points pour chaque équipe).

Action 3 : La cerise sur le gâteau "Balistique" (56 Points)

Il faut récupérer les "cerises" càd les balles de ping-pong et les envoyer en haut du gâteau.

• Les blanches sont les bonnes cerises (2 points par cerise) 4 assiettes de 7 cerises.
• Les rouges/bleue les mauvaises cerises (nombre de point pour cette action divisé par 2 si 1 mauvaise cerise rentre dans le gâteau).

Action 4 : Pyramide de verres (120 points)

Il faut déplacer les verres vers la zone de départ et les empiler pour plus de points.

Les rebords blanc permettent juste d'aider à positionner les verres.

• 4 points par verre dans la zone (12 verres)
• Le nombre de points de chaque verre est multiplié par sa place en hauteur(1 verre au 3ème étage vaux 12 points)

Exemple de pyramide avec 10 verres (80 points)

o 1*4*4 16

oo 2*4*3 24

ooo 3*4*2 24

oooo 4*4 16

Points maximum avec 12 verres (120 points)

ooo 3*4*4 48

ooo 3*4*3 36

ooo 3*4*2 24

ooo 3*4 12

=>La il faut un super robot pour arriver à avoir tout les verres et assembler comme ça !

Action 5 : Funny action (12 Points)

Il faut gonfler un ballon sur le haut du robot après les 90 secondes en 10 secondes.(12 points)

Notre solution pour les actions

Action 1 : Les cadeaux (16 Points)

On partirait sur un système de piston ou de servomoteur simple.

Action 2 : Souffler les bougies (32+20 Points)

~Rien n'as été prévu pour cette action~

Action 3 : La cerise sur le gâteau "Balistique" (56 Points)

Cette partie est à réfléchir rapidement, elle conditionne la forme du robot. =>Rien ne nous empêche de faire une base temporaire pour faire les premiers réglages des déplacement et des des capteurs.

Capture des balles

Trois option évoquées en discutions informelle:

- une solution a base de plaque couverte de scotch double face qui viendrait se positionner au dessus des assiettes, assez simple a mettre en oeuvre, a voir pour le mécanisme de décrochage de de récupération des balles.

- une autre avec des tiges et des élastiques qui viendraient coincer les balles. A étudier au niveau mécanique, demande un positionnement plus précis du robot mais facilite la récupération.

-On peux pincer les assiettes et les soulever-basculer pour les vider dans un réservoir. => une solution avec un seul moteur a été proposée, a reflechir plus en detail pour assurer sa robustesse...

Apres quelques test et un proto l'option 3 a été retenue. Nous nous dirigeons donc vers une solution a base de pince "passive" (sans serrage) qui soulèverait et ferais basculer l'assiette pour envoyer les balles dans un convoyeur les remontant vers un bac de stockage.

Tir

On part sur un tir par solénoïde. Il nous faut encore faire des tests pour voir si on peut contrôler efficacement la puissance du tir

air comprimé, ressorts, élastiques, plusieurs options ont été évoquée.

Idée : vidéo

Action 4 : Pyramide de verres (120 points)

A priori nous nous contenterions de tenter de déplacer les verres dans notre zone sans les empiler. Si on attrape la moitié on peux avoir 24 points

Action 5 : Funny action (12 Points)

Apres mesure on peut considérer que le ballon fait 2L et qu'il nessesite 0.035 bars de pression au maximum (au debut du gonflage).

Le gonflage du/des ballons peut être fait:

- Avec une réaction de bicarbonate et de vinaigre (a voir si le règlement le permet). =>Pas de liquide selon le règlement. => on oublie.

- Avec un réservoir d'air comprimé. =>Max 4 bars => necessite un reservoir de 0.5L min capable de resister a 4kg/cm².

- Avec une bombe d'air sec. =>Un peu dur de savoir si c'est interdis par le règlement.(sous forme liquide dans la bouteille, mais ne peux pas couler sur les tables de match).

- Avec un gonfleur électrique (pour les matelas gonflables)? => Trop gros. =>On oublie, j'ai testé c'est pas assez puissant.

- Avec une pompe sur bielle => idée a explorer.

- Pompe à diaphragme: http://cgi.ebay.fr/RC-Sub-Boat-Air-Gas-Liquid-Water-Micro-Pump-Type-B-DC5v-13v-Free-JST-Plus-/280999634668?pt=US_Character_Radio_Control_Toys&hash=item416ce226ec#ht_3540wt_1161 =>Espace réduit mais débit que d'1L/minutes c'est un peu cour pour remplir un ballon en 10 secondes

Avancement

Motorisation

• Roboclaw 2*5A Projets:Lab:2011:Couperobotique2013:Roboclaw2x5A‎
• 50:1 Metal Gearmotor 37Dx54L mm with 64 CPR Encoder

Contrôleur principal

www.raspberrypi.org

• Raspberry pi
  • Utilisation d'un usb/ftdi pour la com avec la roboclaw
  • Communication en i2c/spi avec un arduino pour commande servo/adc/io

Contrôleur IO

• Plutôt sur un arduino.

Mécanique

• système de récupération de balle en cours (prototype du systeme de remontée fait, a passer en module final, pince en cours)
• système de canon en cours d'amelioration. Les premiers test de tir ont été faits, on est bons sur la puissance, reste a gagner en precision. On devrait pouvoir tirer a environ 2 balles par seconde. L'ejection des mauvaise balle fonctionne pas mal, il faut l'ameliorer un poil pour éviter des blocages dans certaines situations.
  • Démo canon : http://youtu.be/Dcnca71A8i8
• système de gonflage de ballon en standby, il faut avancer sur la base et le tir avant.
• Base roulante a faire
  • Une base roulante simple pour développer le soft est en place
    • V1: moteurs,roboclaw,mini2440
    • V1rev2: -mini2440 + raspberryPi
    • V2 (en cours):+ batteries + dc-dc 5V/2A
    • V2rev2 (future): + arduino mega + télèmetre us + télèmetre IR

V1

V2

Alimentation

• 2 batterie nimh 7,2V (3000-4000mAH) en série sur les moteurs + servos
  • 1 DC-DC 6V pour servos 3-5A
  • (optionnel)1 DC-DC 12V pour les moteurs de 12V (les 2 batteries chargé à bloc = 16V)
• 1 batterie nimh 7.2V (2000-3000mAH) sur la logique
  • 1 DC-DC 5V 2-3A

Software

Voir Projets:Lab:2012:Couperobotique2013:Software

Obligation réglement

• Support Balise Velcro crochet 80 x 80 mm 430 mm de hauteur
• Deux espaces rectangulaires de 100 x 70 mm doivent être laissés libres sur 2 faces au choix du robot.
• Cordon de démarrage
• Arrêt d'urgence alimentation actionneurs (moteurs servos) 20 mm de diam depassement de 25mm (jusquà 375mm de hauteur en tout)

TODO LIST

• Méca
  • Faire une version finale du système pour remonter les balles.
  • Faire une base pour tout fixer => moteur, canon, remonte de balle.
• Elec
  • Carte charge condo et shoot canon
  • Carte interface raspberry/pi
• Prog
  • Porter le code actuel vers la raspi (DONE)
  • Faire les réglages d'asserv (IN PROGRESS)
  • Coder la carte interface vers la raspi(DRAFT)

Carte interface avec raspi

Liste de ce qu'il faut contrôler:

• Canon
  • 1 output pour le tir
  • 1 output pour la charge
  • 1 adc pour la tension de charge
  • 1 adc pour le capteur de couleur
  • 1 pwm pour le servomoteur
• Télémètre sharp
  • Entre 4 et 6 adc

Solution quick'n dirty: Brancher un Arduino mega en I2c ou SPI sur la raspi et utiliser une proto/shield pour connecter les servos/capteur sur l'arduino

Solution expander

Projets:Lab:2011:Couperobotique2013:RaspiExpander

CDC Carte IHM

OPTIONNELLE

Pour le moment écran de nokia 5110 connecté sur la rasp.

Manque bouton pour retour utilisateur.

• Un arduino nano connecté en usb sur la raspi
• IHM
  • Ecran LCD 84x48 - Nokia 5110
    • 5 I/O
  • Encodeur rotatif 2 I/O
  • 2 bouton 2 I/O
  • 3 switch 3 I/O (sélection coté et stratégie)
  • Ecran matrice led
    • http://cgi.ebay.fr/3216-Bicolor-Red-Green-LED-5mm-Dot-Matrix-Display-Information-Display-Board-/160871008119
    • 4 I/O
    • Prévoir un DC-DC 5V et sa batterie perso

Logiciel de debug/visualisation

Un client qui se connecte à l'application embarqué sur le robot qui permet de:

• V0
  • Afficher la position et l'angle du robot sur une carte vue de dessus
  • Une fenêtre de log
  • Afficher une liste de données (capteurs ...)
• V1
  • Afficher les données télémétrique sur la carte
• V2
  • Interface pour envoyer des commandes

Le serveur et le client devrons être modulable pour n'importe quel équipe puisse utiliser le logiciel.

Le langage de programmation devras permettre un support multi-plateforme (Windows, Linux ou Browser(Javascript,HTML)).

Et si possible un client Androïd par la suite.

Liens

Un site avec pas mal de liens sur la récupération et l'utilisation de capteurs de souris pour l'odometrie des robots: http://www.pobot.org/Position-par-souris-optique.html

autres liens sur le sujet http://pickandplace.wordpress.com/2012/05/16/2d-positioning-hacking-an-optical-mouse/ http://botsnlinux.net/school_projects/mouse_paper_colloquium_22march11.pdf

Un pdf intéressant sur l'utilisation de ces capteurs pour les robots terrestres: http://students.asl.ethz.ch/upl_pdf/98-report.pdf

L'asservissement par pid, le principe:ici, la et ce pdf ci