Binome2015-2

SÉANCE 1 (le 18/01/16)

Dans un premier temps, les encadrants ont présenté le projet. Puis nous avons organisé une répartition du travail afin d'harmoniser les envies de chacun et les nécessités. Ainsi, nous avions pour idée, que chaque binôme puisse travailler sur un robot (ramasseur ou joueur) et une autre réalisation "annexe" (but ou terrain). Bien sûr, cette organisation pourra être changée par la suite. Notre binôme s'est inscrit pour la conception du robot ramasseur et la préparation du terrain.

Après avoir lu en détail le sujet de projet, nous avons discuté entre nous des éléments importants de la réalisation du robot et du terrain. Puis nous nous sommes regroupés avec le binôme 7 afin discuter du choix de châssis pour le robot ramasseur. Un 2 roues permet une mobilité plus simple mais un 4 roues permet une meilleure stabilité. >>> Nous avons alors décidé d'essayer un châssis 4 roues ayant beaucoup d’éléments a placer sur le robot.

Nous avons aussi abordé le problème des articulations des servomoteurs et la dispositions des roues. Aucune conclusion à ce sujet à la fin de la séance.

Ajout de servomoteurs ? réflexion 2 en plus ou 4 ? Le 4 est préférable au 2 car la configuration type "voiture" peut poser problème au demi-tour.

Recherche comment gérer les servomoteurs en programmation Arduino/c.

Commencer les recherches pour la pince imprimable en 3D (plexiglas).

SÉANCE 2 (le 21/01/16)

Durant cette deuxième séance, nous avons réfléchi à la conception de pince avec le binôme 7. Celui-ci utilisera un modèle grappin. Dans notre cas, pour la réalisation de la pince nous pensons utiliser :

- des engrenages on aurait alors besoin d'un seul moteur (une seule rotation) pour ouvrir et fermer celle-ci.
- la tête sera plus ou moins large pour avoir une meilleure tenue de la balle. 
- un matériau afin d'éviter que les crochets de la pince glissent contre la balle qui est en plastique lisse (bande anti-dérapante ?).

modèle d'inspiration de la pince

Nous pouvons aussi peut-etre faire rouler la balle au sol mais cela risque de gêner les déplacements du robot. Dans cette deuxième solution, la balle se doit d'être entourée par la pince afin que celle-ci ne s'échappe pas une fois poussée. (Cela est à réfléchir)

Puis nous nous sommes réparti le travail. Ainsi nous avons pu souder les fils aux moteurs et commencer le montage du châssis (après avoir retiré tout le carton) mais aussi réaliser l'installation d'Arduino et Ardublock. Des recherches sur la programmation du capteur de couleurs et de la lumière ont été faites ainsi que sur les connexions de l'Arduino avec les différents composants.

Soudure des câbles aux moteurs

materiel montage châssis

Installation de certains logiciels chez nous. Faire des recherches sur l'Arduino et la programmation (connaissances). Schématisation de la pince pour la faire plus facilement à la découpeuse laser.

SÉANCE 3 (le 25/01/2016)

Pour cette troisième séance, nous avons réparé le châssis de notre robot avec l'aide d'un encadrant. En effet, suite à une défaut de pièce, notre plaque s'est cassé (au niveau d'une roue). Nous avons pu alors finir le montage du châssis.

réparation châssis

Par ailleurs, nous avons profité de la séance pour faire quelques soudures supplémentaires. La soudure nous a permise de relier les fils aux pattes ainsi que les composants contrôleurs moteurs à d'autres pattes.

soudure des câbles aux pattes

soudure des contrôleurs moteurs

Durant cette séance, des tests arduino ont été réalisés sur les photodiodes, sur les capteurs couleurs et le capteur ultrasons. Nous avons réalisé la difficulté entre "l'idée" et la réalisation du programme arduino qui fonctionne avec les bons branchements.

continuer les recherches sur Arduino. commencer la conception de la pince sur logiciel.

SÉANCE 4 (le 28/01/16)

Pendant la séance 4, nous nous sommes réparti le travail. L'un réalisait la conception 3D des pièces de la pince sur FreeCAD tandis que l'autre continuait les tests Arduino ainsi que le câblage.

Aujourd'hui les tests Arduino et le câblage ont ciblé le fonctionnement des moteurs. Face à un non fonctionnement du système après de nombreux essais il a été conclu que peut-être qu'une de nos pièces étaient défaillantes: nous allons donc tester chaque partie au multimètre à la séance du lendemain.

Pour la pince, la conception 3D de chaque pièce sur le logiciel FreeCAD a bien avancé (quasiment fini). Nous avons décidé de réaliser chaque pièce indépendamment pour faciliter l'impression mais aussi pour avoir la possibilité de les assembler nous-même. En effet, cela nous permettrait une plus grande liberté d'angle et de positionnement. (nous visserons les pièces entre elles par la suite).

La pince est composée :

- 2 engrenages (un fixe et un lié au moteur)
- 4 branches (différentes 2 à 2)
- 2 plaque de fin permettant de contenir la pince et la faire rouler.

Peut-être lors de la prochaine séance nous aurons la possibilité d'imprimer les éléments de la pince.

engrenage de la pince

plaque en fin de pince

travail personnel:

Continuer les recherches sur Arduino pour les prochains tests. Finir la conception 3D des pièces sur FreeCAD.

SÉANCE 5 (le 29/01/16)

Dans un premier temps nous avons refait des tests sur différentes parties soudées afin de vérifier qu'aucun problème n'est lié à celles-ci. Malheureusement, un de nos contrôleurs moteurs a cramé suite à un mauvais branchement. Nous avons dû refaire les soudures sur un nouveau contrôleur. Ainsi plus aucun problème n'a été observé, notre programmation et notre branchement de la dernière séance étaient donc corrects.

Nous avons finaliser les pièces du prototype de la pince afin de l'imprimer en 3D. Chose faite. Une des pièces etant n'étant pas assez longue il faudra l'agrandir pour la prochaine fois. Durant la prochaine séance il faudra assembler ces pièces.

pièces pour la pinces après impression

Puis nous avons continuer la séance avec de la programmation Arduino (à l'aide d'openclasroom) et le câblage des roues.

câblages et montage actuel

Nous sommes rester sur place pour continuer sur la programmation (faire tourner les moteurs C et D).

Un problème est apparu, en effet, la roue D tourne moins vite que les autres et il ne s'agit pas d'un problème de pin ou de programmation. Peut-être le moteur est-il endommagée ou peut-être les soudures ne sont pas correctes.Nous devons régler ce problème durant la prochaine séance.

SÉANCE 6 (le 01/02/16)

Durant cette sixième séance peu d'avancées ont été réalisées, la résolution d'un problème ayant pris énormément de temps. En effet, il a fallu résoudre le problème vu précédemment: une roue tournant moins vite que les autres. Après avoir, inverser les fils ou les contrôleurs, inverser les moteurs et faire des soudures. Le problème s'est avéré être un faux contact entre deux fils d'alimentation du moteur.

Réfléchir a des programmes arduino pour faire tourner le robot, pour le capteur ultrason. Faire des modifications a la pièce plaque de la pince.

SÉANCE 7 (le 04/02/16)

Aujourd'hui nous avons monté le prototype de la pince. Et nous avons pu alors nous rendre compte que certaines pièces sont trop petites ou mal orientées. Elles seront donc a refaire pour la prochaine fois, afin de pouvoir imprimer lundi la pince complète.

prototype d'une moitié de la pince

Puis nous nous sommes concentrés sur la programmation de notre robot. A ce jour, le robot avance et recule (sur une durée déterminée) et tourne. Petit problème : le robot tourne a l'infini il faut donc trouver une solution. Nous avons également commencé à préparer des bouts de programmes afin de faciliter la rédaction du programme final ( un programme : avance, tourne à droite, tourne à gauche, recule etc.).

- Refaire les pièces de la pince
- Réfléchir au support de la deuxième partie de la pince
- Réfléchir à la programmation du robot.

SÉANCE 8 (le 08/02/16)

Durant cette séance nous avons refait les câblages (diminuer leurs longueurs) afin d'y voir plus clair. Cela nous a aussi été utile pour commencer la schématisation de l'ensemble sur fritzing, logiciel qui nous permettra de réaliser le circuit imprimé. Nous avons eu un problème avec les piles, qui a été résolu. Nous avons un peu continué sur la programmation Arduino. Essentiellement, sur la programmation du servo-moteur pour la pince. Il s'agit donc de contrôler les angles de rotation.

Il faudrait pour la prochaine séance avoir imprimer la pince en entier. Mais aussi penser a réaliser une conception 3D d'un support pour le deuxième engrenage; /!\ IMPORTANT /!\

Continuer fritzing et penser a superposer la carte arduino avec la tablette.

Programmation ?

SÉANCE 9 (le 11/02/2016)

Lors de cette séance, nous avons résolu certains problèmes techniques mineurs: amélioration du câblage, recherche de vis et écrous adaptés à notre pince et aux différents diamètres sur nos pièces, optimisation de notre programme principal au niveau des moteurs.

Puis dans une seconde partie, nous avons réalisés les soudures pour les capteurs de ligne et nous avons mis en commun nos rechercher personnelles (au sein du binôme) sur le programme servo-moteur de la pince. Nous avons réalisé certains tests (ces derniers seront à continuer durant la séance 10).

Enfin, nous avons finis la pince en conception 3D sur FreeCAD, et avons pu commencé à l'imprimer.

début impression des piéces

Après les vacances : Nous allons nous concentrer sur la partie "capteurs" (ultrason, de ligne et infrarouge) ainsi que sur la réalisation du circuit imprimé sur le logiciel fritzing. Il faut également que nous réalisions plus de fonctions (par exemple de type : avancer, tourner à 90° en sens horaire/antihoraire) afin de faciliter par la suite la rédaction du programme global qui comprendra toutes les instructions du robot ramasseur.

travail personnel :

Finir d'imprimer la pince. Et continuer fritzing.

SÉANCE 10 (le 22/02/2016)

Nous avons, dans un premier temps, réalisé le câblage du servo-moteur et de 3 capteurs de lignes disposés à l'avant du robot. Ainsi des premiers tests et des programmes sur Arduino ont pu être réalisé pour ces 3 capteurs et pour le moteur. Nous avons commencé la préparation un programme spécifique pour la fermeture de la pince selon la réception d'information venant des capteurs. La finalité pour les capteurs a été de calibré les valeurs de sortie pour construire un programme qui permet de faire avancer ou reculer le robot suivant qu'il se trouve devant une ligne.

Dans un deuxième temps, nous avons assemblé définitivement les différentes pièces de la pince et nous l'avons relié au servo-moteur par l'un des engrenage, le mouvement (d'ouverture ou fermeture) transmis par ce dernier au second engrenage.

Enfin nous avons pu réaliser la suite de la schématisation des câblages (ou réalisation du circuit) sur fritzing. Sur le logiciel nous avons donc pour le moment:

- la carte arduino,les piles
- 4 moteurs (roues) liés aux contrôleurs moteurs.
- 1 servo-moteur
- 3 capteurs de ligne

Nous avons discuté de la possibilité de réaliser plusieurs circuits spécifiques à différentes fonctions: il a été décidé après discussions avec les autres étudiants ainsi que les professeurs encadrant de tout faire sur une même carte.

Cependant, nous avons réalisé qu'il nous manque un support pour le deuxième engrenage de la pince (donc la seconde moitié). Ce support serait à réaliser pour/durant la prochaine séance et il permettrait aussi de maintenir le servo-moteur en avant de la pince.

travail personnel: Finir la schématisation sur fritzing des capteurs et télécharger les autres détecteurs ou contrôleurs disponibles sur le wiki.

Si possible, réaliser la conception 3D du support et l'imprimer (si imprimante disponible).

SEANCE 11 (le 25/02/2016)

Pour cette séance nous avons pu réaliser l'impression du support de pince et télécharger les composants manquants de fritzing.

Ainsi, aujourd'hui nous avons alors eu l'occasion de percer et relier le support à notre robot, de même que pour les engrenages de la pince. Ayant un problème de dimensionnement, il nous a fallu ajouter des éléments (boulons ou autres) pour résoudre ce problème de différence de hauteur entre engrenages. Bref, la pince est enfin montée sur le robot !

robot&pince au 25/02

Dans ce cas, nous avons pu continuer la programmation Arduino, c'est à dire le début de la réalisation d'un programme principal regroupant plusieurs fonctions qui serviront dans le futur, mais aussi la programmation de la pince dans une situation complète (plus basée uniquement sur le servo-moteur mais sur la pince dans son ensemble).

Un 1er problème est alors apparu: Le servomoteur et sa partie de pince ont du mal à tourner face à l'autre engrenage. On a un blocage lié à une difficulté. Il semblerait que les engrenages soit trop proches l'un de l'autre donc le mouvement nécessite plus de puissance. CE PROBLÈME EST A RÉSOUDRE POUR/DURANT LA PROCHAINE FOIS.

Puis un deuxième problème: La pince est bien placée et bien dimensionnée par rapport à la balle, mais il semblerait que les angles formés par les plaques ne permettent pas de garder parfaitement et pousser la balle. Les plaques n’étant pas visées il est possible de résoudre ce défaut facilement. Peut-être devrions-nous couper un des bords des plaques pour gagner en "orientation de fermeture."

Finalement pour conclure cette séance nous avons discuter avec les binômes 8 et 10 au sujet du terrain. Ces derniers ayant bien avancé sur les capteurs de lignes ou couleurs, nous ont dis que le terrain ne pouvait se faire qu'avec un fond blanc, des lignes noires et vertes. Peut-être même des lignes bleues mais il faut vérifier que le robot ne confonde pas vert et bleu.

Réfléchir aux dimensions du terrain et aux lignes. Continuer Fritzing.

SÉANCE 12 (le 29/02/2016)

Nous avons durant cette séance nous avons pu résoudre les problèmes de la séance 11 en changeant de vis pour unir les différentes pièces de la pince. Nous avons aussi percé et visé les plaques grises de celle-ci.

La programmation de la pince est toujours en cours car aujourd'hui, nous avons continué la programmation des capteurs de lignes. Peut-être en rajouterons nous un sur le coté par la suite afin de capter le centre du terrain. Cette solution est à réfléchir car peut-etre va-t-elle plus entréner de problèmes que de simplifications.

Nous avons aussi eu une réflexion sur le terrain. Nous allons reprendre les dimensions du terrain de l'année dernière afin de facilité le travail. Pour les rebords, peut-être faudra-t-il utilisé des morceaux du terrain de l'année dernière servant actuellement de terrain tests.

Puis nous avons continué le circuit imprimé sur Fritzing qui a dû être entièrement recommencé durant le week-end suite à une problème de routage.

travail personnel : Continuer Fritzing et programmation arduino.

SÉANCE 13 (le 3/03/2016)

Continuité du de la séance 12 avec Fritzing et la programmation du programme principal et début de la programmation des 4 phototransistors IR quand nous avons installé sur le robots aujourd'hui.

installation photo-transistors_capteurs IR vue dessous

photo-transistor IR

Cette programmation est d'ailleurs liée à l'ouverture/fermeture de la pince car cela dépend des longueurs captées par les phototransistors IR.

SÉANCE 14 (le 7/03/2016)

Cette séance n'a malheureusement par permis de beaucoup avancer sur le projet. En effet, nous avons un peu continué sur la programmation du robot mais nous nous sommes surtout concentré sur la fin de la carte de puissance. Et après vérification, nous avons réalisé qu'il y a un gros problème sur celle-ci. Le routage étant trop compliqué, pas assez propres et pouvant ainsi gêner au bon fonctionnement de la carte. Celle-ci est à recommencer en changeant certains câblages et positions de composants, afin de faciliter le routage.

travail personnel: Rattraper le circuit imprimé sur fritzing pour lundi prochain au plus tard !

SÉANCE 15 (le 10/03/2016)

Continuité de la séance 14.

Rattraper le circuit imprimé sur fritzing pour lundi prochain au plus tard !

Réécriture du programme final avec les bonnes pins suivant le câblage fait sur Fritzing

SÉANCE 16 (le 14/03/2016)

vue platine d'essai de la carte de puissance

vue circuit imprimé de la carte de puissance

Durant cette séance, nous avons continué encore une fois Fritzing pour finir le PCB. Après avoir fait vérifier, il a été conclu que celui-ci devait être réalisé en deux cartes. Au lieu de tout mettre sur une même carte, il est finalement impératif de faire une carte de puissance (circuit réservé aux moteurs et à l'alimentation) et une carte de capteurs IR/lignes pour facilité le routage.

Puis, nous avons mis à jour les différentes pins. En effet, celle-ci avaient été changées, déplacées, modifiées afin de facilité le circuit imprimé sur l'ordinateur. Cette mise à jour fut réalisé en deux fois, suite à des petites erreurs de modifications dans un premier temps.

Nous avons alors fait face à un nouveau problème. Nos programmes Arduino fonctionnent bien, cependant le robot a beaucoup de mal à ce déplacer. Il semblerait que celui-ci soit trop lourd ou que les moteurs ne soient pas suffisamment alimentés. CE problème a été résolu.

Finition de la carte de puissance et de la carte de capteurs (le même jour durant l'aprem) >> VOIR PHOTOS

vue platine d'essai de la carte des capteurs

vue circuit imprimé de la carte des capteurs


SÉANCE 17 (le 19/03/2016)


Nos PCB imprimés , nous avons pu commencer les soudures de barrettes (mâle/femelle) sur les cartes. Nous avons cependant remarqué un petit défaut sur le PCB "carte de puissance" lié au programme fritzing, les contrôleurs moteurs font une taille de 500 mil alors qu'avec le logiciel nous avions prévu 600 mil. Ce problème est commun pour tout les groupes. Les composants sont donc trop petits. Pour résoudre ce problème, nous utiliserons des barrettes soudée un petit peu de travers (nous pouvons aussi tordre les pins). 
 Nous avons aussi essayé de résoudre le problème d'alimentation de la séancedernière. SANS SUCCÈS. L'idée actuelle de résolue semble risquée (surchauffe carte Arduino) nous ne sommes donc pas allés plus loin. A VOIR LA PROCHAINE FOIS.


Nous avons aussi fait un peu de programmation. Dans un premier temps: Nous avons continué la programmation de la pince. Celle-ci ne se ferme pas complètement. Nous sommes toujours entrain d'esssayer de comprendre et de voir comment lui donné les angles d'ouverture et de fermeture voulus. Dans un deuxième temps: Le programme de capteurs de ligne que nous utilisons ne fonctionnait pas, les valeurs retournés n'étaient pas correctes. Heureusement nous avons retrouvé dans nos anciens programmes, un bloc d'instructions pour les capteurs de ligne. Ce dernier retourne des valeurs correctes, pouvant variées en moyenne entre 400 à 600 et 800 (ordre de grandeur) selon les nuances de couleur/gris. Nous avons une grande différence de valeur pour du blanc et une ligne noire. On a donc enfin moyen de réaliser un programme correct pour les capteurs de ligne.


Liste des sous-programmes actuels: (le programmes sont toujours en cours de réflexion et seront encore modifiés par la suite, afin de construire un programme final nommé ROBOT ) (l'entier a permet de déterminer la durée de l’exécution)

 - Capteurs de ligne : valeurdeligne(); captligne(int a)
 - Moteurs : rotate45g(int a); rotate45d(int a); recule(int a); avance(int a)
 - Pince : ouvre(); ferme()
 - Autre: stop(); setup(); loop(); 
 - initialisations : pins, pwm, stby...(bloc d'instructions, pas fonction)


==SEANCE 18 (le 21/03/2016) et séance bonus l'après midi==

Nous avons soudé notre PCB et proposé un plan du terrain innovant. Un de nos PCB avait également un défaut de conception, les cercles autour des pins n'avaient pas été bien réalisé. On a aussi observé que les masses avaient tendance à toucher les soudures car les pins étaient trop proches : la solution apportés à ce problème, comme on peut le voir sur la photo ci-joint, a été de retirer complètement la masse autour de ces pins problématiques: cela rend la soudure plus sensible mais cela diminue le risque de court circuit.

TERRAIN : Sur la base d'observations faites dans les différents groupes nous avons remarqué que la difficulté principale pour tout les groupes étaient de gérer les croisements de lignes cela est compliqué tant au niveau de l’algorithme de décision que du codage brut. Nous avons donc imaginé un terrain en escargot dans une couleur spécifique qui est lui même entouré d'une bordure d'une autre couleur suffisamment différente pour que les capteurs de ligne spuissent faire la différence. ci joint un schéma.

Nous avons vérifié si le PCB du matin n'avait pas de court circuit. Et nous avons donc passé l'après midi à tenter de corriger toutes les soudures défaillantes. La difficulté spécifique à notre PCB est l'utilisation de fils très fins et très rapprochés les un des autres.

Après plus de une heure et demie nous avons compris que la majorité de nos supposés court circuit n'étaient en réalité qu'uniquement lié à l'interrupteur qui était enclenché. Nos soudures n'étaient donc pas si mal que cela..

schéma du terrain

PCB défaillant (gauche) et corrigé ((droite)

circuit imprimé carte de puissance