Mesure des résistances et avancement général

Nous sommes le 17 mai 2022 qui se situe exactement en "J-pas beaucoup" et "J-pas assez".

Mise à jour de notre Todo List :

• Affichage du score
  • Fixer l’écran, le Raspberry Pi et le nouveau bouton On/Off
• Réaliser la cale pour positionner le robot en début de match
• Panneau de 70x100 mm à installer sur le robot
• Détection des résistances :
  • Conception et réalisation mécanique
  • Adaptation du câblage
  • Code du module
  • Intégration dans la stratégie
• Stratégie alternative en cas de robot bloqué
• Contrôler et adapter la position du robot lors de la dépose de la réplique, pour garantir qu’elle soit à 100% sur le socle à chaque fois.

Senseur pour résistance

La zone où mesurer la résistance n’est pas très grande, elle se situe sur un plan incliné et comme nous souhaitons être robuste aux variations de positionnement de notre robot, ceci nous pose des soucis.

Nous avons conçus une mécanique pas si simple, mais qui ne nécessite qu’une seul actionneur. Les essais montrerons que nous manquions d’un degré de liberté, ce qui nous amènera à installer un système à ressorts en plus de l’élastique. Voici l’idée, sur l’image ci-dessous, seul le bras bleu est actionné par le servomoteur :

Principe du "Senseur R"

Tout commence avec un profilé qui ressemble à une nervure d’aile d’avion : il nous faut une belle courbe :

Comme une aile d’avion

Ensuite nous montons ceci sur un mat, avec un axe et nous rajoutons le contact électrique. Ne trouvez-vous pas que ce fils de cuivre a un certain charme sur le bois ?

Le cuivre et le bois

Ce qui, une fois fini et câblé ressemble à ceci :

Senseur R monté

Nous pourrions dire qu’afin d’avoir le système le plus robuste possible, nous avons un élément de test le plus moche possible, mais ce ne serait pas 100% exact.

Élément de test - carré de fouille

Et pour conclure, une courte vidéo du système en action :

La vidéo est disponible en 720p ici (mp4 - 5,6 Mo).

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Affichage des points et mât balise

Voilà, nous sommes début mai et nous comptons les semaines qui restent avant la coupe de France de Robotique sur les doigts d’une seule main.

Notre todo-list se rétrécit et devient de plus en plus précise :

• Construction du ma balise
• Affichage du score
  • Afficher un logo au démarrage du robot
  • Afficher l'état des capteurs (et la "couleur" de départ du robot) avant le début du match
  • Afficher le score pendant et en fin de match
  • Fixer l’écran, le Raspberry Pi et le nouveau bouton On/Off
• Réaliser la cale pour positionner le robot en début de match
• Panneau de 70x100 mm à installer sur le robot
• Détection des résistances
• Stratégie alternative en cas de robot bloqué

 Mât balise

Nous avons fini notre mât balise, avec un système d’ajustement (Merci Droop pour le conseil !).

Construction du mât balise

Bon il reste une fente horizontale dans le mât, mais ça va se terminer à coup de scotch de masquage ou de papier collé...

Mât balise fini

Le système n’est absolument pas pratique, car il y a des écrous qui sont quasiment inaccessible, mais ça fera le boulot.

 Affichage des scores

L’interface avec le robot avait commencé avec notre logiciel de supervision, nous recevions des données toutes les 100 ms ou presque. Là, le problème est un peu différent, l’écran met 6 secondes minimum pour s’actualiser. Envoyer une nouvelle commande alors que la première n’est pas terminée est la garantie de bloquer le système.

Pour simplifier les choses, nous avons deux programmes, l’un qui lit la liaison série et qui envoie les instructions d’affichage par socket, l’autre qui reçoit les instructions d’affichage et qui gère la commande de l’écran. Les deux programmes sont en Python. A la réflexion, avoir deux programmes n’avait pas grand intérêt, à part celui de (re)découvrir les sockets. A ceci, nous rajoutons un bout de systemd pour démarrer automatiquement nos deux programmes.

Quelques images, en commençant par le logo affiché une fois que le Raspberry Pi à démarré :

Affichage du logo

Puis le robot affiche les états des capteurs, actualisés à chaque changement de ’couleur’ (position de notre interrupteur), dans la limite d’une fois toutes les 6 secondes :

Affichage état du robot

Enfin l’affichage du score, car dans le fond, c’était quand même l’objet du truc :

Affichage du score

Pour ceux qui veulent plus de détail, le produit que nous avons est celui-ci : https://www.waveshare.com/product/displays/e-paper/epaper-2/2.7inch-e-paper-hat.htm
En bas de la page, il y a un tableau comparatif, et quitte à changer nous prendrions le modèle 3,7 pouces, avec un temps de rafraîchissement de 2 secondes et le rafraîchissement partiel !

Enfin, nous nous demandions s’il était possible de diminuer le temps de démarrage du RPI (spoiler, oui, c’est possible). Mais nous n’avons pas envie de tout casser maintenant !
Nous pensions plutôt passer un peu de temps pour alimenter le RPI par le robot, en s’assurant que son alimentation n’est pas coupée par l’arrêt d’urgence. En reprenant la carte d’alimentation, nous découvrons que nous avions déjà pensé à cette fonctionnalité !

Voici le graph de démarrage de Systemd, généré par systemd. Ça, c’est cool aussi, même si nous n’en ferai rien cette année ! Il s’obtient avec la commande suivante :

systemd-analyze plot > image.svg

Démarrage systemd

La suite sera certainement la fixation de l’écran et du Raspberry Pi !

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Pré-coupe CARAR et poster

Nous avons participé à la pré-coupe amicale de robotique Auvergne Rhône-Alpes (CARAR), l’occasion de rencontrer d’autres équipes et de passer un bon moment. Merci à Télécom Saint Étienne pour l’organisation !

Pour la CARAR, nous avons sommairement fixé notre écran avec une image fixe dessus. Ceci permettant, dans le meilleur des cas, d’augmenter notre score de 30%.

Affichage des points

Nous avons pu faire 4 matchs, notamment grâce à Arig qui a bien accepté de recommencer notre match. Voici la plus belle vidéo que nous ayons des matchs.

La vidéo est disponible en 720p ici (mp4 - 18 Mo).

Nous comptions 86 points, mais après l’évènement, nous avons relu le règlement et tous nos carrés de fouilles sont invalidés car nous retournons celui avec une croix rouge. Une mise à jour de la stratégie s’est vite imposée.

Le second enseignement nous vient de nos deux matchs contre Arig. Notre robot a détecté un obstacle (un coup l’arbitre, un coup le robot adverse) et n’est pas reparti. Ceci venant d’un bug maintenant corrigé.

Enfin, c’est le moment de réaliser le poster. L’occasion de baptiser le robot, ce sera "Capsicum", le robot qui garde le cap !

Poster Eurobot 2022

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Avancement mi-Avril 2022

Oh la la ! Nous n’avons rien publié depuis fin janvier ? Mais pourtant, il s’en est passé des choses !

Tout d’abord, nous avons installé les capteurs ultrason sur notre robot. Nous avons surtout travaillé la mécanique, le code sera fait plus tard.

Ensuite, nous avons réalisé notre "vitrine" tel que demandée dans le règlement pour une démonstration à Vaulx-en-Velin (Lyon) à l’occasion de la coupe Eurobot junior d’Auvergne Rhône-Alpes (le 19 mars 2022).

Puis nous avons acquis un petit écran e-ink pour afficher nos points. Mais son intégration sur le robot n’est pas pour cette semaine.

Enfin, nous nous préparons actuellement pour la coupe Off Eurobot d’Auvergne Rhône Alpe (pas junior, cette fois-ci). Nous peaufinons les trajectoires, commençons la gestion des camps de départ. Jusqu’à présent, nous ne travaillions que d’un seul côté... Il nous manque notre mât balise que nous essayerons d’avoir pour ce week-end.

 Installation des capteurs ultrason

Nous utilisons des capteurs SFR05, tenus dans un berceau :

Ce berceau est monté sur un axe en bois :

Et pas loin de cet axe en bois, nous avons un système de poulies.

Évidemment, qui dit poulies, dit système de tension de courroie. Celui-ci nous a vraiment donné du mal.

Mais le résultat est là, nous avons deux capteurs ultrason qui peuvent regarder soit devant, soit derrière.

Et une vidéo du système monté sur le robot avec un pilotage "manuel" du servomoteur.

La vidéo est disponible en 720p ici (Ogg - 5 Mo).

 La vitrine

La vitrine rapporte un certain nombre de points, que ce soit par elle-même (2 + 5 points), ou en comptant les points de la statuette sur la vitrine (15 points).

Notre but était d’avoir ; pour la Coupe Junior Auvergne Rhône-Alpes, une vitrine qui fasse une démonstration des technologies simples que nous utilisons sur notre robot. À côté de cette vitrine, nous avions 3 posters présentant :

• Le capteur IS471F
• Les servomoteurs
• Le capteur ultrason (que nous n’avions pas sur la vitrine)

Voici nos posters, en commençant par le capteur IS471F :

Puis les capteurs ultrason :

Et enfin les servomoteurs :

 Et le robot dans tout ça ?

Nous avons réactivé le code de détection d’obstacle et adapté notre nouvelle gestion des trajectoires pour en tenir compte.

Puis fiabilisé la dépose de la statuette et l’arrêt en zone de départ, grâce à un recalage avec un capteur Sharp infrarouge. Nous croisons les doigts pour que ça marche à la coupe, mais le capteur est bien caché, protégé des projecteurs.

Et enfin, corrigé un bug qui ne nous permettait de faire tourner le robot sur lui-même que vers la gauche (les angles négatifs étaient mal gérés à cause d’une erreur de type)...

Lors de la coupe junior, nous avons vu que le robot se coinçait contre l’abri de chantier et que les carrés de fouille étaient trop lourds pour notre servomoteur. Nous avons limé ce qui dépassait et changé le servomoteur pour un du même gabarit mais deux fois plus puissant.

La vidéo est disponible en 720p ici (mp4 - 18 Mo).

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Programmer son PIC18F4550 en Wifi !

Quand j’ai commencé la robotique, le seul moyen dont disposait le club pour programmer un microcontrôleur vierge était d’utiliser un programmateur série. Voici encore le mien :

Programmateur PIC série

Il vient de l’excellent site Fribotte, qui était une des grandes références vers 2005.

Ceci nécessitait d’enlever la puce du circuit à chaque programmation. Le club avait trouvé un Bootloaer USB. Il s’agit d’un programme qui s’exécute au démarrage du microcontrôleur et qui permet d’entrer dans un mode de reprogrammation de la puce. Ceci permettait de reprogrammer le microcontrôleur à l’aide d’un simple câble USB. C’était le top du top à l’époque !

C’était globalement le fonctionnement de l’Arduino à ses début (et ça l’est peut-être encore actuellement).

C’était un système qui marchait, mais les ports série se sont raréfiés, le programmateur PIC s’interfaçait mal avec les adaptateurs USB - série. Nous sommes passé au PicKit (le 3...).

Malgré cela, nous avons conservé le bootloader, plus pratique à connecter, moins lourd que les outils Microchip... Puis l’an dernier, nous réalisons que ce bootloader présentait des limites, pas en terme de fonctionnalité, mais en terme d’obsolescence. Son code ne compile plus sur les compilateurs de Microchip...

Bref, nous avons cherché un autre booloader, l’avons trouvé et nous sommes dit "et si avec un Raspberry Pi, nous pouvions programmer le robot en Wifi ?"

La suite de l’aventure est décrite ici !

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