Robot transporteur - Historique des versions

Rex : /* Introduction */

2013-05-27T11:09:52Z

‎Introduction

Jwasilew : /* La communication entre les deux boîtiers NXT */

2013-05-12T22:01:04Z

‎La communication entre les deux boîtiers NXT

Jwasilew : /* L'intégration des fonctionnalité */

2013-05-12T21:56:35Z

‎L'intégration des fonctionnalité

Jwasilew : /* Résumé de la première phase */

2013-05-12T21:51:14Z

‎Résumé de la première phase

Jwasilew : /* La reconnaissance RFID */

2013-05-12T21:49:54Z

‎La reconnaissance RFID

Jwasilew : /* Les lignes discontinues */

2013-05-12T21:48:08Z

‎Les lignes discontinues

Jwasilew : /* Arret d'urgence */

2013-05-12T21:44:00Z

‎Arret d'urgence

Jwasilew : /* Conclusion */

2013-05-12T21:42:17Z

‎Conclusion

Jwasilew : /* La recherche de ligne */

2013-05-12T21:40:35Z

‎La recherche de ligne

Jwasilew : /* La recherche de ligne */

2013-05-12T21:37:47Z

‎La recherche de ligne

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 Nous allons vous présenter notre projet pour le bureau d'étude IMA 2012/2013. Nous sommes tous les deux très intéressés par ce département, et ce petit robot nous a passionné dans sa conception et dans sa programmation. Nous avons choisi de mélanger les différents styles de robots à concevoir, pour proposer une idée personnelle de projet. Notre objectif est de créer un robot autonome qui transporte des objets. Cela passe par deux grandes étapes : la conception d'un système à 4 servomoteurs et la programmation des tâches réalisées en autonomie. Voici une vidéo de présentation résumant les fonctionnalités du robot :
 <include style="align:center;" nopre noesc src="/home/pedago/ppeip/include/video-RobotTransporteur-2012-iframe.html" />
 <br style="clear: both;">

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 ==La communication entre les deux boîtiers NXT==
-Bien qu'au début nous avions commencé le projet dans l'optique d'utiliser un seul boitier NXT. Cependant, nous avons été contraint d'opter pour deux boitier car un seul ne peut commander que 3 servomoteurs, et il nous était nécessaire d'utiliser quatre servomoteurs. Nous avons donc décider d'utiliser ces deux boitiers, et de les faire communiquer par la technologie Bluetooth.
+Bien qu'au début nous avions commencé le projet dans l'optique d'utiliser un seul boîtier NXT, nous avons été contraints d'opter pour deux boîtiers car un seul ne peut commander que 3 servomoteurs, et il nous était nécessaire d'en utiliser quatre. Nous avons donc décidé d'utiliser ces deux boîtiers, et de les faire communiquer par la technologie Bluetooth.
-Cela nous à donc amener à utiliser une bibliothèque externe OpenSource, qui nous permet d'utiliser plus simplement la fonctionnalité Bluetooth.
+Cela nous a donc amené à utiliser une bibliothèque externe OpenSource, qui nous permet d'utiliser plus simplement la fonctionnalité Bluetooth.
 La page Web de cette librairie est la [http://robotics.benedettelli.com/BT_NXC.htm suivante].
-Lorsque le robot se trouve sur une base, et qu'il doit récupérer un colis, le boitier NXT maître (celui contrôlant les moteurs de déplacement) envoie au NXT esclave l'instruction "PRENDRE COLIS".
+Lorsque le robot se trouve sur une base, et qu'il doit récupérer un colis, le boîtier NXT maître (celui contrôlant les moteurs de déplacement) envoie au NXT esclave l'instruction "PRENDRE COLIS".
 L'instruction est envoyée en boucle tant que le NXT esclave ne lui renvoi pas l'instruction "COLIS EMBARQUÉ"
-De façon analogue, lorsque le robot se trouve sur une base et qu'il doit déposer un colis, le boitier NXT maître envoie au NXT esclave l'instruction "DEPOSER COLIS" tant que l'esclave ne lui renvoie pas l'instruction "COLIS DÉPOSÉ"
+De façon analogue, lorsque le robot se trouve sur une base et qu'il doit déposer un colis, le boîtier NXT maître envoie au NXT esclave l'instruction "DEPOSER COLIS" tant que l'esclave ne lui renvoie pas l'instruction "COLIS DÉPOSÉ"
 Toutes les instructions sont envoyées à l'aide de la boîte 0.
-De plus, pour éviter que le robot ne démarre alors que la connection Bluetooth n'est pas active, nous avons utilisé un programme qui nous permet de vérifier au démarrage que les deux boîtiers sont bien connectés.
+De plus, pour éviter que le robot démarre alors que la connexion Bluetooth n'est pas active, nous avons utilisé un programme qui nous permet de vérifier au démarrage que les deux boîtiers sont bien connectés.
-Voici un schéma résumant les rôles de chacun des boitiers :
+Voici un schéma résumant les rôles de chacun des boîtiers :

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 =L'intégration des fonctionnalité=
-Nous avons commencé à intégrer les fonctionnalité supplémentaire lors de la séance du 7/03. Le robot doit :
+Nous avons commencé à intégrer les fonctionnalités supplémentaires lors de la séance du 7/03. Le robot doit :
 *être contrôlable à distance avec une webcam par l’intermédiaire du site internet de la Foxboard
 *pouvoir lire des RFID pour se localiser sur le circuit
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 ==Ajouts des nouveaux éléments==
-Nous avons équipé le robot d'une Foxboard que nous avons placé sur le dessus du robot avec la webcam pour répartir le poids. De plus nous avons ajouté un capteur boussole pour que le robot puisse suivre une ligne discontinue. Nous avons aussi ajouté un capteur d'ultrasons pour détecter les obstacles. L'architecture générale du robot n'a pas changée. Voici le nouveau schéma des capteurs et des servomoteurs :
+Nous avons équipé le robot d'une Foxboard que nous avons placée sur le dessus du robot avec la webcam pour répartir le poids. De plus nous avons ajouté un capteur boussole pour que le robot puisse suivre une ligne discontinue. Nous avons aussi ajouté un capteur d'ultrasons pour détecter les obstacles. L'architecture générale du robot n'a pas changée. Voici le nouveau schéma des capteurs et des servomoteurs :
 [[Fichier:communication2.jpg|center]]
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 ==Contrôle à distance==
-Pour le contrôle à distance nous avons dus intégrer la Foxboard sur notre robot. La Foxboard est équipée de plusieurs éléments :
+Pour le contrôle à distance nous avons dû intégrer la Foxboard sur notre robot. La Foxboard est équipée de plusieurs éléments :
 *une carte Wifi pour la communication entre le site internet du robot et la Foxboard.
 *une clé Bluetooth pour les échanges d'informations entre le boitier NXT maître et la Foxboard.
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 *Une amélioration du site dédié au contrôle par Foxboard.
-L'amélioration du site de la Foxboard c'est dérouler en plusieurs étapes: tout d'abord nous avons recréer une norme pour que le robot NXT et la Foxboard se comprennent (les faires dialoguer sur la même boite mail, et les faire dialoguer avec les mêmes déclarations). Par la suite nous avons recréer un tableau de bord accessible à n'importe quel utilisateur en utilisant des fleches de directions et un panneau Stop comme boutons de commandes. Nous avons ensuite intégrer la caméra au site. Puis finalement, nous avons défini une norme de communication de telle façon à ce que le robot indique en temps réel sa position à la Foxboard. Le nouveau site indique lui la dernière position connue du robot.
+L'amélioration du site de la Foxboard s'est déroulé en plusieurs étapes: tout d'abord nous avons recréé une norme pour que le robot NXT et la Foxboard se comprennent (les faire dialoguer sur la même boite mail, et les faire dialoguer avec les mêmes déclarations). Par la suite nous avons recréé un tableau de bord accessible à n'importe quel utilisateur en utilisant des flèches de directions et un panneau Stop comme boutons de commandes. Nous avons ensuite intégré la caméra au site. Puis finalement, nous avons défini une norme de communication de telle façon à ce que le robot indique en temps réel sa position à la Foxboard. Le nouveau site indique lui la dernière position connue du robot.
 ==Lecture des RFID==
-Pendant l'intégration des fonctionnalités, nous avons utilisé les RFID de deux manières différentes. D'une part pour séquencer notre algorithme de suivi de ligne, et d'autre part pour se repérer en temps réel sur le circuit. La première chose indispensable était donc la création d'une base de données RFID. Pour cela nous avons scanné toutes les RFID pour choisir les informations les plus pertinentes à utiliser afin de les distinguer.Chaque carte a donc pu être reconnue comme unique par le robot.
+Pendant l'intégration des fonctionnalités, nous avons utilisé les RFID de deux manières différentes. D'une part pour séquencer notre algorithme de suivi de ligne, et d'autre part pour se repérer en temps réel sur le circuit. La première chose indispensable était donc la création d'une base de données RFID. Pour cela nous avons scanné toutes les RFID pour choisir les informations les plus pertinentes à utiliser afin de les distinguer. Chaque carte a donc pu être reconnue comme unique par le robot.
 Lors du suivi de la ligne les RFID indiquent au robot comment il doit se comporter. Il y a 7 étapes différentes :

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 ==Résumé de la première phase==
-Nous objectifs ont été remplis :
+Nos objectifs ont été remplis :
 * Le robot se déplace de façon autonome
 * Le robot va chercher et dépose un colis sur des bases spécifiques
-* Le robot lit les cartes RFID pour connaitre l'états des bases
+* Le robot lit les cartes RFID pour connaitre l'état des bases
 [[code-source-robot-transporteur|Voici le code source au terme de cette étape]]

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 Cette librairie est disponible à [https://code.google.com/p/pobot-playground/source/browse/trunk/PobotKey/Projects/Lego+NXT/NXC/RFIDlib.nxc l'adresse suivante]
-Cette librairie nous permet de récupérer les 5 informations disponibles sur la carte. De façon à pouvoir les traiter nous avons décider d'utiliser le secteur numéro quatre, et d'effectuer un modulo 3 sur la valeur. En fonction de la réponse, le robot est programmé pour effectuer des tâches particulières:
+Cette librairie nous permet de récupérer les 5 informations disponibles sur la carte. De façon à pouvoir les traiter nous avons décidé d'utiliser le secteur numéro quatre, et d'effectuer un modulo 3 sur la valeur. En fonction de la réponse, le robot est programmé pour effectuer des tâches particulières:
 * 0 : Ces cartes sont retirées car la réponse 0 est identique à la réponse du lecteur en cas d'erreur
 * 1 : La valeur 1 ordonne au robot de récupérer un objet s'il n'en a pas actuellement
-* 2 : La valeur 1 ordonne au robot de déposer l'objet qu'il tient s'il en a un actuellement
+* 2 : La valeur 1 ordonne au robot de déposer l'objet qu'il tient s'il en possède un actuellement
 ==La communication entre les deux boîtiers NXT==

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 ==Les lignes discontinues==
-Pour intégrer cette fonction nous nous sommes initialement fortement inspirés du code réalisé par Alexandre Jouy et Kévin De Arriba. En effet, leur code permettait de suivre une direction donnée à partir de la boussole. Nous avons par la suite recréer notre propre programme de tel façon à éviter de surcharger le capteur RFID.
+Pour intégrer cette fonction nous nous sommes initialement fortement inspirés du code réalisé par Alexandre Jouy et Kévin De Arriba. En effet, leur code permettait de suivre une direction donnée à partir de la boussole. Nous avons par la suite recréé notre propre programme de telle façon à éviter la surcharge du capteur RFID.
-En effet, dans la partie précédente, le robot fonctionnait en fonction des couleurs qu'il détectait. Tandis que dans cette partie, le robot fonctionne majoritairement en fonction des cartes RFID qu'il détecte, et aussi faiblement en fonction des couleurs qu'il lit. Ainsi, le réel défi de la partie intégration était de maintenir un temps de rafraichissement correct sur le lecteur RFID, tout en évitant de faire rebooter le boitier NXT. En effet, la surcharge du capteur RFID avait pour effet de faire redémarrer le robot. Nous nous sommes donc orientés sur l'utilisation des "task" du robot. Ceci nous a permis de mettre en marche plusieurs processus du programme sans surcharger le capteur RFID. C'est ainsi que l'étape des lignes discontinues est devenu une simple "task".
+En effet dans la partie précédente, le robot fonctionnait en fonction des couleurs qu'il détectait. Tandis que dans cette partie, le robot fonctionne majoritairement en fonction des cartes RFID qu'il détecte, et aussi faiblement en fonction des couleurs qu'il lit. Ainsi, le réel défi de la partie intégration était de maintenir un temps de rafraîchissement correct sur le lecteur RFID, tout en évitant de faire rebooter le boitier NXT. En effet, la surcharge du capteur RFID avait pour effet de faire redémarrer le robot. Nous nous sommes donc orientés sur l'utilisation des "task" du robot. Ceci nous a permis de mettre en marche plusieurs processus du programme sans surcharger le capteur RFID. C'est ainsi que l'étape des lignes discontinues est devenu une simple "task".
-En résumé, dès que le capteur RFID détecte une carte associée au lignes discontinues, il stoppe les taches en cours et lance la tache "ligne_discontinue" qui fait suivre au robot un cap indiqué par un tableau liant la carte RFID à ce cap.
+En résumé, dès que le capteur RFID détecte une carte associée aux lignes discontinues, il stoppe les tâches en cours et lance la tâche "ligne_discontinue" qui fait suivre au robot un cap indiqué par un tableau liant la carte RFID à ce cap.
 ==Arret d'urgence==

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 ==Arret d'urgence==
-A ce stade de l'intégration des fonctionnalités, notre robot fait tourner simultanément plusieurs taches, dont la tache "rouler". Nous avons donc juste rajouter à cette tache une condition qui vérifie qu'il n'y a pas d'obstacles devant le robot, et qui dans le cas contraire, arrête les moteurs. Nous avons aussi rajouté l'initialisation de ce capteur dans la procédure d'initialisation.
+A ce stade de l'intégration des fonctionnalités, notre robot fait tourner simultanément plusieurs tâches, dont la tâche "rouler". Nous avons donc juste rajouter à cette tâche une condition qui vérifie qu'il n'y a pas d'obstacles devant le robot, et qui dans le cas contraire, arrête les moteurs. Nous avons aussi rajouté l'initialisation de ce capteur dans la procédure d'initialisation.
 =Conclusion=

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 =Conclusion=
-Pour conclure, nous pouvons avancer que nous avons réussi, non sans difficultés, à intégrer l'intégralité des fonctionnlités proposés:
+Pour conclure, nous pouvons avancer que nous avons réussi, non sans difficultés, à intégrer l'intégralité des fonctionnalités proposés:
 *Le robot se déplace de façon autonome
 *Le robot va chercher et dépose un colis sur des bases spécifiques
 *Le robot lit les cartes RFID pour se repérer en temps réel sur le circuit
 *Le robot est contrôlable à distance par l’intermédiaire du site internet de la Foxboard et peut être suivi à l'aide de la Webcam
-*Le robot est capable de suivre les lignes discontinues
+*Le robot est capable de suivre des lignes discontinues
 *Le robot peut s’arrêter en cas d'obstacle sur le circuit
 [[code-source-robot-transporteur-integrations|Voici le code source après l'intégration de toutes les fonctionnalités]]

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-Nous avons donc créer un algorithme dit d'exagération de recherche, c'est à dire qu'il cherche pendant un court laps de temps dans une direction, puis dans l'autre sens pendant une durée plus importante. Le robot répète ces deux opérations pendant un certain nombre de fois, en augmentant à chaque fois un peu plus la durée de recherche. Si au bout d'un nombre d'itération le robot ne trouve toujours pas la ligne, on lui ordonne de faire demi-tour.
+Nous avons donc créé un algorithme dit d'exagération de recherche, c'est à dire qu'il cherche pendant un court laps de temps dans un sens, puis dans l'autre pendant une durée plus importante. Le robot répète ces deux opérations un certain nombre de fois, en augmentant à chaque fois un peu plus la durée de recherche. Si au bout d'un nombre d'itérations le robot ne trouve toujours pas la ligne, on lui ordonne de faire demi-tour.
 Après avoir effectué des tests comparatifs, nous sommes arrivés à la conclusion que le robot était, avec le deuxième programme, 50 à 60 % plus rapide.

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 ==La recherche de ligne==
-Dans un premier temps, nous avons créer un programme permettant de retrouver une ligne de couleur suivant le raisonnement suivant :
+Dans un premier temps, nous avons créé un programme permettant de retrouver une ligne de couleur suivant le raisonnement suivant :
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