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Projet Eurobot

This report details the systems and strategies involved in the Eurobot Competition, including calculation systems, robot movement, palet handling, and more. It covers topics such as FPGA systems, robot navigation, palet collection, and deposition techniques. The report also discusses the competition rules, scoring methods, and the team's development process.

greg
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Presentation Transcript

  1. Projet Eurobot Groupe Systèmes Embarqués

  2. Plan • Introduction • Système de calcul • Mouvoir le robot • Saisir les palets • Dépose des palets • Repérage en relatif : l’odométrie • Repérage en absolue : les balises • Conclusion

  3. Introduction Le Concours Eurobot : • Du 20 au 24 mai 2009 à la Ferté-Bernard • Thème : Les Temples d’Atlantide • Empiler le plus de palets et linteaux • Durée d’une manche : 90 secondes • Un robot adverse par manche

  4. Introduction L’aire de jeu : Distributeur (10 palets) 2,10 m Support Balise Bordure de 7 cm Placements fixes (4 palets) 3 m Placements aléatoires (8 palets) Zone de construction Départ Palet Φ = 70 H = 30 Linteau 200x70x30 Départ

  5. Introduction Comptage des points : • Palet à plat et sur zone de construction • Comptage des points suivant la zone d’empilement • A partir de 1 pour un palet situé sur le sol • A partir de 2 pour un palet situé à 3 cm du sol • A partir de 3 pour un palet situé à 6 cm du sol • ... • Points des linteaux multiplié par 3 • Pénalités en cas d’agressivité ou destruction

  6. Introduction Stratégie de jeu : • Récolter 4 palets à la fois dans les distributeurs • Les stocker déjà empilés dans le robot • Poser sur la zone centrale Total de 18 points par cycle (3+4+5+6), 2 fois pendant les 90 secondes de la manche.

  7. Introduction Homologation : • Hauteur maximale de 35 cm • Essais pratiques d’homologation : • Quitter sa zone de départ • Marquer un point sans adversaire • Eviter un obstacle • Limitation du nombre d’éléments emportés • Arrêt automatique au bout de 90 secondes

  8. Introduction Processus de développement :

  9. Introduction Répartition du travail: Groupe MQ • Pierre DAVY (mouvements) • Patrick FAMEY (capteurs, tapis roulant) • Alexandre HUNAULT (étages de puissance ) • Christophe LOCHIN (servomoteurs, châssis) Groupe SE • Jean Charles BADOCHE (balises, asservissement) • Jean Charles BERTRAND (dépose des palet) • Thomas CAPALDI (approche du distributeur) • Maxime LE CADRE (repérage par odométrie)

  10. Système de calculThomas CAPALDI 10

  11. Système de Calcul FPGA • Cellules logiques élémentaires librement assemblables • Connexion de manière définitive ou réversible

  12. Système de Calcul Avantages du système FPGA • Schémas Logique • Programmation en VHDL • Processeur Soft-Core • système d’exploitationMultitâches

  13. Système de Calcul Vue Globale de notre processeur soft-core

  14. Système de Calcul Carte UP3 de ALTERA • Prêt de l’école • Stockage de lignes de code • CAN adaptable • Nombre de broches • Port PS2 • Nombre de cellules Logique

  15. Mouvoir le robotJean-Charles BADOCHE 15

  16. Mouvoir le robot Cahier des charges • Avancer tout droit à différentes vitesses • Tourner sur soi-même • Se mouvoir d’un point A à un point B (Combinaison de ses deux actions basiques)

  17. Mouvoir le robot • Moteurs courant continu  MLI

  18. Mouvoir le robot Deux tâches distinctes Passage des consignes par messagebox

  19. Mouvoir le robot Asservissement de la trajectoire • Position (X et Y) • Angle (par rapport à X) • Vitesse odométrique roues droites et gauche

  20. Mouvoir le robot Tourner sur soi-même • Les roues tournent en sens inverse • Angle proche de l’angle de consigne

  21. Mouvoir le robot Avancer tout droit • On fixe l’angle de consigne • On accélère une roue et décélère l’autre (V) • On asservit la vitesse (VV) erreur

  22. Mouvoir le robot Aller à un point donné • On calcul l’angle entre la position actuelle et la position cible • On asservit l’angle • On corrige pour avoir la vitesse

  23. Mouvoir le robot Aller à un point donné • Avantages: on n’arrête pas le robot • Inconvénient: détour •  Solution: rotation

  24. Saisir les paletsThomas CAPALDI 24

  25. Saisir les palets Stratégie pour l’approche:

  26. Saisir les palets Stratégie pour l’approche:

  27. Saisir les palets Stratégie pour l’approche:

  28. Saisir les palets Stratégie pour l’approche:

  29. Saisir les palets Stratégie pour l’approche:

  30. Saisir les palets Capteurs: Télémètre infrarouge Avantages: • Sensibilité élevés • Simplicité du montage Inconvénients: • Temps de traitement • Vieillissement des caractéristiques • Sensibilité thermique

  31. Saisir les palets Matériel utilisé: • Capteurs télémétrique • CAN y = -131,65x5 + 980,14x4 - 2892,1x3 + 4231,8x2 - 3080,7x + 905,37

  32. Dépose des paletsJean-Charles BERTRAND 32

  33. Dépose des palets • Règlement • Points • Limitation • Stratégie • Contraintes • Temps d’exécution • Constructions existantes

  34. Dépose des palets • Servomoteur pour la porte • MCC pour le plateau • Commande en temps du signal • Rapport de PWM fixé • CAN et Télémètre 34

  35. Dépose des palets Description de l’algorithme: • Arrêter le robot • Orienter • Placer/Chercher une place • Approcher • Actionner / Dépose • Actionner / Repartir 35

  36. Dépose des palets 36

  37. OdométrieMaxime LE CADRE 37

  38. Odométrie Cahier des charges • Positionnement du robot • Position de départ connue • Incrémentation des coordonnées Solutions envisagées Centrale inertielle, Encodeurs, Mesure courant

  39. Odométrie Solution retenue : Capteur souris optique • Capteur CCD + LED + Lentille • Déterminer le relief observé • Résolution : 800 dpi => Pixel 30,4 µm • Rafraichissement : 9600 images par secondes • Branchée sur Port PS/2 via USB

  40. Odométrie Pilote Quartus codé en VHDL

  41. Odométrie Géométrie et équations Déplacement ΔYc = ΔY

  42. Odométrie Géométrie et équations Angle de rotation

  43. Odométrie Géométrie et équations Roue droite Roue gauche

  44. Odométrie Localisation dans le repère Coordonnés sur X Coordonnés sur Y

  45. BalisesJean-Charles BADOCHE 45

  46. Les balises Cahier des charges • Taille maximale de 80x80x160mm • Autonomie  Recalage de l’odométrie + collision

  47. Les balises Solution retenue • 2 balises sur distributeurs • 1 sur le bord • 1 balise sur le robot adverse

  48. Les balises Solution retenue ?!  ?!  ?!  ?! t = 0 sec t = ε sec t = X sec

  49. Les balises Triangulation

  50. Les balises Triangulation

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