Projet 2007

Robot Tri Party


Règlement



Cette année, les robots trient des déchets. Il y a trois sortes de déchets à ramasser : des bouteilles, des canettes et des piles. Un seul robot par équipe est autorisé durant les matchs. Les matchs engagent deux équipes et durent 90 secondes.
Chaque équipe se voit attribuer une couleur : rouge ou bleu. Chaque équipe a deux poubelles : une pour les bouteilles et une pour les canettes. De plus, il y a un panier partagé pour les piles.
Lorsqu’un robot ramasse un déchet sur la table, il doit le transporter à la poubelle correspondante, l’y déposer et recommencer.

Stratégie

Notre stratégie consiste à prendre un déchet, l’analyser et le mettre à la poubelle. Nous ne nous occupons pas des piles.


Description technique


Déplacement du robot :

Moteur API Positran (Puissance inconnue car moteur de récupération et donc vitesse du robot inconnue)
Asservissement par accéléromètre et gyroscope électronique.

Sources d’énergie :

Pack de batterie de modélisme (18V, 3300Ah)
Autonomie estimée 2h,  temps de charge 4h

Gestion des déchets :

Aucune localisation prévu
e
Tri par algorithme liée à 5 télémètres
Préhension avec un rouleau « avaleur » spécifique

Types de déchets utilisés afin de marquer des points :

Bouteilles et cannettes

Système d’évitement :

Système par contact (grâce à l’accéléromètre, le contact sera alors une accélération négative)

Capteurs :

Télémètres infrarouge pour le tri des déchets
Microrupteurs pour le recalage sur les bordures

Positionnement du robot sur le terrain :

Le robot connaîtra sa position sur le terrain avec des coordonnées absolues par rapport à une origine donnée en début de match (il n’utilise donc pas de balises)
Le robot ne vise que des objectifs qui sont fixes ( à part les déchets qu’il trouvera en se promenant sur le terrain)


Electronique

L'électronique du robot se compose de 3 cartes:


1er carte : la carte de puissance


Cette carte délivre du 5V et du 12V (propre) à partir de la tension fournie par les batteries (NiMh, 7200mA/h. Elle permet aussi grâce à un fusible de sécurité d'éviter tout risque de court-circuit du à un mauvais branchement de la puissance

2ème carte : La carte dite « intelligente » ! ( Ben oui c’est quand même nous qui l’avons créée !)


Cette carte est composée de multiple composants de type « CMS » ( donc il faut avoir de bons yeux !). Sur cette carte on trouve principalement 3 pics de commande : 2 pics s’occupent chacun de l’asservissement d’un moteur de déplacement, et le 3ème s’occupe de la synchro des deux autres ainsi que de tous les éléments extérieurs ( microrupteurs, télémètres IR, mauvaise humeur de son programmeur, …). On peut qualifier ce 3ème pic de MAITRE DU ROBOT, après nous bien sur !!

 

3ème carte : même si on ne la voit pas, elle existe !

Elle est située au milieu du robot est fait 1cm² (cherchez la bien !), cette carte est un accéléromètre et un gyroscope électronique. Le gyroscope nous permet de connaître l’orientation du robot par rapport à un repère. Enfin l’accéléromètre est notre système « anti-collision », qui pour nous comprend la collision, mais notre robot s’arrêtera immédiatement et entamera une manœuvre d’évitement. Cette carte a aussi une autre fonction, elle peut, mais l’avenir nous le dira, nous servir comme système d’asservissement (par gestion de l’accélération). En effet qui n’a pas rêvé d’avoir un système asservi (avec boucle de retour, bien sur !) de la taille que la Méca ne se tracasserai plus pour lui trouver une place dans un robot souvent déjà bien rempli.


Informatique


La partie informatique a été conçue par Blur et Ponpon, en collaboration avec Pite pour la commande des actionneurs et la stratégie. Le système est composé de trois microcontrôleurs Pic18F (1x 18F6722 et 2x 18F4431 qui communiquent via la liaison série (RS232). Le pic principal (18F6722) est le pic « maître » communiquant avec deux Pics esclaves. Ce Pic va donc commander les deux qui sont dédié à une tache bas niveau « l'asservissement en vitesse des moteurs de déplacement du robot »

Les programmes (Softs) ont été développés et codés en langage C à l’aide du logiciel MPLAB MCC18 de Microchip.  L’ensemble des programmes ont été développé pour la majorité en  « Xtreme Programming » !

La première étape a été la réalisation d’un asservissement de vitesse sur deux Pics esclaves 18F4431 dédiés à la commande des moteurs ainsi qu’à la communication inter-cpu série RS232.  Pour pouvoir réaliser l'asservissement de vitesse nous avons utilisé un asservissement une correction de  type PI (Proportionnel Intégral). Pour réaliser ce correcteur PI nous avons utilisé des codeurs (composés d'une « fourche optique » et d'un disque) et des moteurs à courant continue

La seconde partie du développement informatique a été axée sur le développement de la commande des entrées/sorties reliées au Pic principal ainsi que le programme principal final permettant au robot de mettre les déchets dans les poubelles.
Il a fallut développer pour commencer une partie bas niveau du programme en effectuant une série de tests : partie du programme du Pic principal qui gère les entrées sorties du Pics permettant de commander les différents actionneurs et permettant de mesurer les différentes valeurs des entrées numériques et analogiques. Ce programme comprend un second asservissement  mais celui-ci de position à l’aide d'un gyroscope permettant de mesurer les accélérations linaires et angulaires du robot.

En ce qui concerne la stratégie, nous avons réalisé une machine à états permettant au robot, suivant sa position et les événements extérieurs, d'effectuer les différentes étapes et opérations pour marquer des points.




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