Version du 17 mars 2016 à 14:44

Tâches des éléments à réaliser

Tâches du robot compétiteur :

• trouver la balle
• la récupérer
• trouver le but
• lancer la balle dans le but
• ne pas sortir du terrain
• communiquer avec les buts et les autres robots

Matériel disponible

Choix des composants du robot compétiteur:

• un châssis deux roues
• un arduino MEGA
• un capteur ultrason
• (une plaque d'essais)
• 3 capteurs de ligne
• contrôleur (monte)
• phototransistor

Robot joueur

Rôle et fonctionnement du robot

Un robot compétiteur est activé par un message du robot ramasseur de balle. Il sort alors de son garage pour rentrer sur le terrain. Une fois sur le terrain le robot s'y promène en changeant de direction lorsqu'il arrive en limite du terrain jusqu'à ce qu'il détecte la balle infrarouge. Il se dirige alors vers la balle et tente de la capturer avec sa pince. Il demande alors au but adverse d'activer sa balise IR. Le robot tourne jusqu'à trouver le but adverse et tire pour envoyer la balle dans le but. Après avoir tiré, il demande au but adverse d'arrêter sa balise IR. Si le robot reçoit un message signalant qu'un but a été marqué, il va se garer. Pour cela il parcourt le terrain jusqu'à trouver une ligne de l'aire de jeu. Il suit cette ligne jusqu'à trouver l'intersection qui correspond à son garage. Pour détecter la balle infrarouge plusieurs phototransistors installés dans des caches réduisant leur angle de détection sont nécessaires. A vous de trouver la meilleure répartition sur le châssis pour les détecteurs. Vous pouvez aussi utiliser un plateau rotatif réalisé avec un servo-moteur pour augmenter le champ de vision. Les éléments de la pince sont à réaliser par impression 3D ou découpe laser de plexiglas ou bois. Quand la pince se referme elle doit occulter la balle pour que le robot puisse détecter la balise du but.

Répartition des composants sur le robot

• Robot à trois étages:
  • -1 : Moteurs et détecteurs de lignes
  • 0 : Pince et batterie
  • 1 : Arduino, circuits, détecteurs IR et détecteur ultrasons

Déplacements

• 1ère étape du travail : permettre au robot de se déplacer en ligne droite.
• Structure du robot : 2 servo-moteurs qui entraînent deux roues, et une roue folle
• Problèmes rencontrés (et résolus) : faire tourner les roues dans le même sens, régler la vitesse de croisière et de contournement d'obstacles

Détecteur ultrasons

• 2ème étape : pouvoir contourner les obstacles, à l'aide d'un détecteur à ultrasons placé à l'avant du robot.
• Le robot effectue une manœuvre lorsqu'il détecte un obstacle à moins de 20cm
• Une fonction "contournement()" est appelée lorsqu'un obstacle est détecté, elle permet de faire un virage, d'avancer un peu puis de se remettre dans l'axe du déplacement initial
• Pour mesurer la distance entre le capteur et l'obstacle, nous nous basons sur la réflexion et la vitesse de propagation des ondes dans l'air.

Le capteur mesure la durée (en ms) de l'aller et retour de l'onde. Cette durée est divisée par deux, afin de n'avoir que le temps pour la distance voulue. Cette mesure étant en ms, nous la multiplions par 1000, pour l'avoir en secondes. Puis nous multiplions par 340 (vitesse du son dans l'air), ce qui nous donne la distance en mètres. Enfin nous divisons par mille pour finalement obtenir cette distance en cm.

• Problèmes : installation et mise en fonctionnement du capteur, défectuosité des câbles

Détecteurs de ligne

• 3ème étape : pouvoir détecter les lignes au sol afin d'orienter le robot vers sa position de départ, et éviter ses sorties du terrain
• Nombre : 3 (imposé)
• Problèmes: les détecteurs affiches des valeurs qui changent très vite, avec une grande amplitude
• Compte tenu du fait que les détecteurs doivent être placés suffisamment près du sol, nous avons réalisé une pièce 3D qui leur sert de support, afin d'obtenir des valeurs correctes.

Détecteurs IR

• 4ème étape : pouvoir orienter le robot vers la balle
• On utilisera 3 capteurs pour avoir un spectre assez large
• Problèmes : Placer les détecteurs pour pouvoir fonctionner lorsque la balle est prise, régler la fréquence
• Le principe de détection est le suivant: lorsque qu'un détecteur IR capte une émission infrarouge, il se comporte comme une résistance, provoquant une discontinuité de tension. Notre Arduino est programmé pour détecter ces discontinuités, et réagir en conséquence.

C'est là qu'intervient le problème majeur de cette méthode. Pour réaliser nos tests, nous avons relié notre Arduino à l'ordinateur, et programmé l'affichage des valeurs de tension mesurés. Hors, comme nous l'avons dit précédemment, cette méthode est basée sur la mesure des discontinuité de tension. Notre Arduino se retrouvant alimenté par l'ordinateur et par la batterie, notre technique de mesure ne s'applique qu'à ce cas précis. Par conséquent, il est difficile de programmer notre robot pour qu'il fasse telle ou telle action, suivant les valeurs mesurées.

Pince

• 5ème étape : pouvoir attraper la balle pour ensuite aller marquer
• Utilise un servo-moteur : besoin de place
• La pièce crée en CAD sera imprimée en 3D.
• Afin de mettre en mouvement la balle, pour mettre un but, nous avons décidé d'utiliser une "percuteur", qui poussera la balle et lui donnera suffisamment d'élan.