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Fribotte



La mécanique
Moteurs et roues


Pour les moteurs, Haku est équipé de deux moteurs maxons (prêtés) équipés d'encodeurs optiques et de réducteurs (36:1). Ces deux moteurs sont de très bonne qualité (d'ailleurs ils sont très chers!), et si Haku roule c'est qu'il leur doit beaucoup...

Seul problème, la vitesse max de rotation des moteurs ainsi réduits est relativement faible pour un concours de vitesse. Du coup pour ne pas être trop ridicule les roues utilisées sont des roues de trottinette d'un diamètre de 12.5cm. Ceci permet d'atteindre la vitesse théorique de 1m/s (visiblement les meilleurs robots "Velocistas" de l'an dernier atteignaient 1.5m/s, ça ne sera donc pas suffisant pour gagner, mais le but n'est de toute façon pas là).

Inconvénient des roues de trottinette : elles sont trop larges. En effet, la taille du robot ne doit pas dépasser 30*20cm et 13cm de haut, ce qui est tout de même petit pour loger un ordinateur portable (qui lui, fait 26*20.5cm...)

Du coup j'ai du scier quasiment en deux ces roues ...

Ensuite pour monter les roues sur les moteurs, elles sont tout simplement montées en force sur un pignon d'entraînement de courroie fourni avec le moteur (rapide à faire, mais qui donne un certain jeux à la roue).

 

La fixation des moteurs et des roues


Pour une fois ce que j'ai fait est assez propre. Des tiges en allu bien disposées et fixées permettent de tenir correctement l'ensemble de la motorisation.

Tout est monté sur la plaque en allu maître (qui faisait déjà 20*30, heureux hasard !) avec des encoches pour les roues.

Voici une série de photo de cette première partie mécanique.

 

Photos

La première photo montre le robot sur les lignes qu'il devra suivre (les noires) et ne pas toucher (les rouges).

Le portable viendra au dessus de tout ça, et il sera incliné (dimensions oblige !)



L'électronique
Le PIC

 

Pour Haku, j'ai récupére le PIC utilisé sur Nikoro. Le programme PID sur PIC trouve ici une excellente application qui me permet de le tester à fond.

Le PIC est relié au PC par liaison série (le câble qui dépasse sur la photo ci-dessous).

Comme vous pouvez le voir sur la photo, ce n'est pas encore super. Si j'ai le temps j'essaierai de refaire cette électronique qui sinon risque de me poser des problèmes (enfin en tout cas je devrai bien remettre la pile 9V ailleurs ;-)

La batterie de 12V a été récupérée. (Elle vient de vieux téléphones mobiles de test. Sisi).

 

Photo


 

Et sur le PC ?

 

Je suis actuellement en train de tester un programme sur mon PC. Ce programme doit gérer la caméra USB, y reconnaître une image, et en déduire les vitesses à appliquer sur les moteurs (le PIC se chargeant de l'asservissement).

Ca a l'air simple comme ça, mais ça demande quand même du boulot ;)


Détection de ligne


En utilisant des librairies déjà faites pour l'utilisation de la caméra (voir ici) j'ai réalisé l'acquisition de la caméra. Après une analyse simple de l'image, le programme est capable d'en tirer les zones sombres (présentées en jaune pâle ici) et reconnaît finalement la ligne (ligne rouge fine dessinée par le programme).

L'image initiale montrait 2 lignes noires (au milieu et à droite) et une ligne rouge (à gauche) sur une planche blanche (pas bien éclairée).

Il reste à en déduire des vitesses pour les roues, en fonction en particulier de la courbure de la ligne.


La gestion de la liaison série


Après s'être battu contre l'API windows sur la liaison série, j'ai maintenant une version qui envoie très rapidement et en continu de nouvelles commandes au PIC. Ce dernier les interprète directement et change l'asservissement des roues correspondantes.

 

Et pour tester ?


Pour tester ces liaisons j'ai réalisé une version intermédiaire du programme qui gère un joystick analogique et qui envoie la commande correspondante au robot. Ce test est très utile car il permet de voir si le robot répond bien aux commandes. Il m'a permit de corriger par mal de petits problèmes.

Regardez la vidéo ci-dessous pour voir le résultat.



Vidéo
Vidéo de la commande par joystick

 

Le titre dit tout, et voici la vidéo (4.5Mo, format .mov)

 


Ce qu'il reste à faire

Haku est loin d'être fini.

Il faut encore placer le portable dessus (dont la batterie est morte, il m'en faut une autre mais elle est en rupture de stock partout en France ! aie ! aie ! aie !)

Il faut ensuite relier la détection de ligne à des vitesses à donner sur les moteurs (sous la forme d'un asservissement).

Il faudrait aussi refaire toute l'électronique en plus solide ... (et moins de fils !)

Et sur ce, il faudra tester encore et encore, histoire d'être sûr que ça va marcher à la fin, histoire de pas aller en Espagne pour rien ;-)

Julien, pour les Fribottes

 


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