CARAR 2023 (INSA) - Homologuable !

2 avril 2023

Voici deux semaines qui ont été très chargées.

Au menu, intégrer les fonctions existantes pour créer un programme d’homologation et créer une ébauche de détection de l’adversaire.

Le programme d’homologation nous a réservé quelques surprises qu’il a bien fallu corriger, tandis que la détection de l’adversaire n’était qu’une ébauche avant notre départ pour la CARAR.

Après avoir pataugé bêtement pour faire fonctionner notre tirette, nous avons pu intégré la détection de l’adversaire sur place. Le robot était homologable.

Côté détection, une grosse mauvaise surprise : dans certaines conditions, lorsque le capteur n’avait pas d’obstacle à proximité, nous obtenions une valeur de l’ordre de 30 cm, pile dans la plage critique. C’est peut-être qu’un problème de code de notre côté, mais ça reste à confirmer !

Certes, il nous reste du travail, mais le robot commence à se montrer fiable sur un bon nombre d’actions et ça, c’est vraiment très important !

Match 3 - CARAR (720p - 12 Mo).

Nous avons également commencé à travailler sur notre panier définitif, mais il reste du travail :

Futur panier

Avancement

Un bon nombre de nos tâches ont été terminées, et nous basculons maintenant sur la réalisation de la stratégie...

Du côté de nos tâches :

• • Propulseur - correction des perturbations électromagnétique : Corrigé
    • Bouclier électromagnétique autour des moteurs (feuille de papier d’aluminium) : fait mais pas très efficace...
    • Changement de la fréquence de la commande : 50 Hz à 5 kHz  : fait et efficace !
  • Rampe entre l’aspiration et le propulseur
    • Certaines balles tombent, une rambarde à rajouter : fait !
• Longer les bordures
  • Translation en longeant : fait !
• Transformer la base roulante en robot :
  • Installer le mat balise : fait !
• Améliorer la détection de l’adversaire
  • Tester la perturbation par un capteur en face : à faire
  • Éliminer les obstacles hors du terrain
• Supervision
  • Mesurer la tension de la batterie et détecter une batterie faible
  • Être capable de récupérer des "logs" en fin de match
• Stratégie
  • Intégrer la détection de l’adversaire dans la stratégie : fait, mais à améliorer
  • Enchaîner sur la prise des cerises proches du panier
  • Enchaîner sur la prise des cerises au milieu de la grande bordure.

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Contacteurs et détection de l’adversaire

23 février 2023

 Inscription à la Coupe de France

Cette année, nous participons à la coupe de France de Robotique dans la catégorie "Legends" nouvellement créée. Une des conditions est de fournir un projet scientifique et un plan de communication. Voici le nôtre.

 Aspiration des balles

Le dernier prototype nous avait donné satisfaction, voici la vidéo.

Aspiration des balles avec le prototype (1 Mo).

Voici quelques photos de la construction de la version finale. Nous l’avons bien montée une fois sur le robot mais démontée presque aussi tôt pour s’occuper des contacteurs.

Aspiration cerises : démontée

Aspiration cerises : vue de face

Une autre raison pour laquelle nous avons démonté le système, c’est que lors de nos essais la turbine était maintenue à la main et que nous l’avons bousillée. Attention, les pâles de turbines sont vraiment dangereuses pour les yeux !

Turbine HS

Nous avons reçu les nouvelles turbines, mais nous ne les avons pas encore installées.

 Installation des contacteurs

Les contraintes de place sont assez fortes au niveau des contacteurs. Surtout que ceux-ci doivent être protégés car nous comptons sur eux pour longer des murs. Nous avons finalement un modèle qui nous satisfait. Voici le prototype :

Contacteur désassemblé

Contacteur assemblé

Surface en PTFE pour les frottements

L’intégration nous a quand même demandé un peu de temps. Mais les contacteurs sont maintenant câblés et raccordés à la carte électronique.

Contacteur "fin de course"

Contacteurs pour longer les murs

 Détection de l’adversaire

Nous avons fini la conception de nos cartes, commandé et reçu nos cartes de détection de l’adversaire.

Nous les avons aussi partiellement soudées. Nous avons commandé les mauvaises référence de LED, nous attendons la nouvelle commande. Nous n’avons pas encore soudé tous les capteurs. Nous attendons de valider un minimum le code avant de tous les souder.

Détection - dessus

Détection - dessous

Les quelques lignes de code montrent que la carte se comporte comme prévu, avec la possibilité de désactiver les capteurs un par un.

 Déplacement

Nous arrivons enfin à finaliser un mouvement qui nous tenait à cœur : avancer droit en faisant tourner le robot sur lui-même.
C’est probablement l’un des mouvements le plus complexe que le robot aura à faire et donc un bon moyen de valider notre architecture.

Avance et tourne ! (3 Mo).

Bref, la joie du robot holonome !

 Avancement

Du côté de nos tâches :

• Reprendre les tests avec la turbine
  • Aspiration : nous avons enfin un prototype concluant
  • Soufflage : abandon, nous allons tenter de propulser les cerises avec des roues.
• Placer des contacteurs sur le robot pour détecter les bordures : Fait !
• Longer les bordures
• Transformer la base roulante en robot :
  • Installer le mat balise
  • Intégrer la turbine : réalisation à 90%
• Améliorer la détection de l’adversaire
  • Électronique : carte reçue et partiellement soudée et testée
  • Programmation : sélection des capteurs opérationnelle

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Règlement 2023 et notre programme

16 septembre 2022

Le brouillon du règlement de la coupe est disponible, sur le site de la coupe de France de robotique. Cela fait donc une semaine que nous réfléchissons activement au règlement.

C’est un règlement à l’opposée de celui de l’an dernier, avec une table presque sans obstacle qui incite à avoir des robots qui se déplace bien, voire très bien sur le terrain !

Alors, en attendant la version finale du règlement - la FAQ peut vous indiquer dans quel sens évolue le règlement - nous ébauchons nos robots.

Cette année nous sommes très tentés d’avoir deux robots. Le premier sera basé sur notre architecture de 2014 et sera chargé de marquer les points avec les gâteaux. Le second robot sera bien différent du premier et s’occupera des cerises. Voici ce que nous avons en tête avec les principales étapes du projet.

 Robot des gâteaux

Basé sur le robot historique, nous réutiliserons les roues, les moteurs, le gyroscope et notre magnifique carte électronique maison. Il embarquera les 10 cerises du départ, devra pousser et tirer les gâteaux dans les assiettes et leur déposer une cerise dessus. Voici notre programme (pas forcément dans l’ordre) :

• Programmation : gérer les accélérations et décélération au niveau des trajectoires
• Programmation : Arrêt de l’asservissement en cas d’erreur trop grande
• Mécanique : actionneur pour prendre une cerise du réservoir du robot et la déposer sur un gâteau
• Mécanique : refaire le châssis, diminuer le périmètre non-déployé
• Programmation - optionnel : Gérer la stratégie haut niveau avec le Raspberry Pi

 Robot des cerises

Nous partons de zéro pour ce robot. Pour la localisation, nous tentons de rester sur l’architecture qui nous a si bien réussi : des codeurs sur les moteurs. Pour le reste, l’objectif est de changer un peu des technologies utilisées depuis 2014 sur nos robots. Ce sera donc un robot holonome, d’un diamètre modeste (nous visons 25cm). Le cœur de l’électronique sera un Raspberry Pi Pico et pour le pilotage des moteurs, nous hésitons entre des LMD18200 ou des modules de type Pololu. Sur ce robot, notre programme est très chargé :

• Mécanique : base roulante holonome
• Mécanique : intégration de l’électronique
• Mécanique : intégration de la batterie
• Électronique : prototypage sur plaque de test pour valider les capteurs/actionneurs
• Électronique : conception de la carte
• Programmation : lecture du gyroscope à partir du RPI Pico
• Programmation : lecture des capteurs de couleur à partir du RPI Pico
• Programmation : lecture des codeurs à partir du RPI Pico
• Programmation : portage du code des servomoteurs (ou utilisation des PWM ?)
• Programmation : portage des codes de déplacement sur RPI Pico (asservissement, construction des trajectoires, accélération et décélération, arrêt sur erreur trop grande)
• Divers : système de préhension et de dépose des cerises
• Divers : système d’évitement.

 En gros

Un programme bien (trop ?) chargé. Alors nous essayons de ne pas trop traîner, nous avançons bien côté shopping. Nous espérons avoir fini de commander les composants nécessaire à la nouvelle roulante ce week-end. Ensuite, nous nous focaliserons sur le RPI Pico...

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Prix de l’éco-conception

17 juin 2022

Nous terminons 10e au classement général, bien au-delà de nos espérances. Nous nous mettons à rêver de phases finales, mais sans nous faire trop d’espoir. Même avec un match optimal, notre robot aurait du mal à rivaliser avec les équipes mieux classées que nous.

Puis la réalité nous rattrape, nous sommes vieux ! Trop vieux pour participer aux phases finales.

Finalement nous apprenons que nous allons recevoir un prix. Ce n’est qu’en arrière scène que nous apprendrons que CapGemini nous remet le prix de l’éco-conception. Nous avons alors l’occasion de discuter avec eux et de comprendre pourquoi ils nous remettent ce prix. Car ce n’est pas simplement par que le robot est en bois que nous recevons ce prix.

L’équipe avec CapGemini !

Voici les différentes raisons :

 Parce que le robot est en bois

Ben oui, quand même, ça aide... Le choix des matériaux peut avoir de gros impacts sur l’environnement...

 Pour l’architecture électronique

La quasi-totalité de notre code fonctionne sur deux microcontrôleurs. L’un est un PIC 8bits à 48 MHz, le second un PIC 16bits à 48 MHz. Ce qui est relativement modeste comparé aux ressources déployées par d’autres équipes.

Soyons honnêtes, nous avions quand même un Raspberry Pi sur notre robot... Un ajout de dernière minute...

 Pour nos actionneurs

Chaque actionneur, chaque action a été pensée pour être la plus simple possible. Que ce soit le "crochet" pour attraper la statuette, le mécanisme pour attraper les échantillons de l’abri de chantier ou même le système pour les carrés de fouilles,

Si nous devions définir l’éco-conception, nous dirions que c’est l’art de mettre en œuvre le minimum de moyens pour arriver au résultat désiré.

 Quelques liens

• JobTeaser - Prix 2022
• CapGemini - Twitter
• CapGemini - Facebook

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Match 5 - Coupe de France 2022

13 juin 2022

 La préparation

Nous voulons jouer prudents, et ne pas nous retrouver bloqués dans la même situation qu’au match précédent.

Nous collons une bande de papier sur notre mât balise pour éviter d’être invisible pour un autre robot.

Nous allons rajouter une trajectoire pour s’échapper d’un cas similaire et surtout indiquer à notre robot de ne pas s’acharner. S’il rencontre un robot face à lui sur le chemin vers les carrés de fouilles, il n’insiste plus, il va déposer la statuette.

L’autre point vient des carrés de fouille eux même. Notre précision est parfois trop mauvaise et nous voulons y remédier. Nous ajoutons deux capteurs de proximité (un seul servira) pour détecter le premier carré de fouille. c’est une modification notable et pour ne pas prendre de risque nous la testons bien. Même, nous ne l’utilisons que du côté jaune pour simplifier les tests.

Et puis, nous travaillons enfin sur ces échantillons que nous n’arrivions pas à attraper. Au lieu d’utiliser la chambre à air, nous utilisons des élastiques pour assurer une bonne adhérence entre notre robot et les échantillons.

 Le match

Nous tombons jaune et allons pouvoir tester notre nouveau code en conditions réelles !

Le robot attrape la statuette, attrape les deux échantillons et dépose la statuette. Celle-ci ne bascule pas mais se retrouve quand même bien positionnée dans la zone de dépose.

Le code pour détecter les carrés de fouille s’active et le robot semble bien se comporter, même si la lecture du carré de fouille semble échouer.

Vient ensuite la rencontre du robot adverse. Nous l’apprendrons après le match, leur robot s’est décalé, il a détecté un échantillon mal tombé comme la bordure. Le robot vient donc bien loin dans notre zone et nous entendons un petit choc. Le robot adverse pousse notre carré avec une croix rouge...

Mais après ce choc, les deux robots se suivent et remplissent leurs missions en s’évitant honorablement !

Et à 1"48, le robot par vers la zone de dépose de la statuette et vous nous entendez dire "Oh non, oh non, oh non !". Le robot embarque avec lui un échantillons qui va se bloquer entre lui et la zone de dépose. Il arrivera à activer la vitrine, mais la dépose de la statuette ne nous rapportera pas de point : elle dépasse de la vitrine !

Pour plus de détails, regardez l’échantillon vert sur la vidéo, comment, sournoisement, étape par étape, il se déplace pour nous bloquer !

Le robot affiche le score qu’il pense avoir fait, soit 86 points alors qu’il n’en a marqué que 71.

Ce qui nous rapporte 79 points pour ce match et nous maintient 10e !

La vidéo est disponible en 720p ici (mp4 - 25 Mo).

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