palais descongrèsParis7, 8 et 9février 2012
Concevoir un robot avec lestechnologies Microsoft8/2/2012Nicolas Clerc / Pierre CauchoisQuidMind / Microsoft
Agenda  La conception d’un robot  Un hardware de référence Microsoft    Eddie  De l’usage du cloud pour la robotique    ...
CONCEVOIR UN ROBOT
L’architecture « classique »                                Cloud                                Processeur Puissant      ...
Le matériel   Le choix le plus difficile!     Pouvoir se le payer         Faire plus   Pèse plus                         ...
La "colonne vertébrale"   La carte électronique qui   vous permettra de                                                   ...
La "colonne vertébrale" en .NET        Netduino                 .NET Gadgeteer     http://www.secretlabs.com   http://gadg...
La "colonne vertébrale" en .NET          Netduino                  .NET Gadgeteer   Moins cher                      Plus s...
Le cerveau  En général la carte la plus puissante, et donc la plus  consommatrice de batterie    Envisager une batterie s...
Le cerveau en .NET  Carte industrielle type x86 comme:    Roboard    Une carte Advantech  Laptop    Développement only ...
Choisir un OS pour son robot                  X86/x64                             ARM /MCU                                ...
Microsoft Robotics Developer Studio  Répondre aux exigences des développeurs robotique    Abstraction du matériel    Com...
EDDIEUn robot de référencepour Kinect
EDDIE, c’est Parallax   http://www.parallax.com   Une base solide     Plateaux en ABS     Batterie au plomb pour une aut...
EDDIE, c’est Microsoft   Microsoft Robotics Developer Studio    Plateforme de référence: EDDIE    Set de services de bas...
DEMOEDDIE
Le cloud  "Augmenter" les fonctions du robot quand il est en ligne    Scénarios dégradés en mode offline  Sauvegarder des...
CLOUD + ROBOTIQUEClorofeel - Nicolas Clerc
Windows Phone, une plateforme robotique ?   Une plateforme robotique, et pourquoi pas !   Conclusion      Peu de choses ma...
Transformer votre WP en robot  Stratégie de conversion d’un Windows Phone en robot
Exemple de contrôle analogique  Cas 1) WP = Cerveau + contrôle : SMARTBOT MINI Alpha                                 Proto...
Connecter le Windows Phone  La solution pour connecter Windows Phone au monde extérieur : Le câble  port série WPBots.com ...
Exemple de contrôle numérique   Cas 2) WP = Cerveau :        Premier robot de WPBots.com avec port série Windows Phone    ...
SmartBot Mini  Mini plateforme robotique pour Smartphone                                                  •    Dispose de ...
SmartBot Mini      SmartBot Mini pour les développeurs      Un SDK Windows Phone complet pour les développeurs  •    Pilot...
ANNONCEMicrosoft sera à InnoroboRDV à Lyon – 14,15,16 Mars 2012
Questions?Pierre Cauchois                  Nicolas Clercpierreca@microsoft.com           nclerc@quidmind.com@pierreca     ...
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Concevoir un robot avec les technologies Microsoft

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La conception d'un robot requiert des compétences dans de nombreux domaines: mécanique, électronique, code et architecture logicielle... et le budget matériel n'est pas trivial! Le but de cette session est d'étudier les possibilités et les avantages de certaines technologies Microsoft: pour par exemple alléger la partie électronique (que ce soit en utilisant du matériel existant ou low-cost, ou encore en se servant du cloud), ou bien pour profiter de ses connaissances pour le code (.NET)... Bien entendu, nous y étudierons l'impact de Kinect, et si cette session est surtout dédiée à la robotique pour hobbyistes, les pros du métier devraient pouvoir y trouver des choses intéressantes aussi! Le créateur de CloroFeel (http://www.facebook.com/pages/Clorofeel-the-social-robot/211452818868673) viendra vous présenter son travail de conception de robots avec Azure!

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Concevoir un robot avec les technologies Microsoft

  1. 1. palais descongrèsParis7, 8 et 9février 2012
  2. 2. Concevoir un robot avec lestechnologies Microsoft8/2/2012Nicolas Clerc / Pierre CauchoisQuidMind / Microsoft
  3. 3. Agenda La conception d’un robot Un hardware de référence Microsoft  Eddie De l’usage du cloud pour la robotique  Clorofeel Une annonce à la fin!
  4. 4. CONCEVOIR UN ROBOT
  5. 5. L’architecture « classique » Cloud Processeur Puissant "Cerveau" Algorithmes compliquées Framework robotique Routines simples "Colonne Vertébrale" interface avec le matériel Capteurs // Moteurs Matériel
  6. 6. Le matériel Le choix le plus difficile!  Pouvoir se le payer Faire plus Pèse plus de choses lourd  Savoir l’interfacer  Faire des choix cohérents La recette du succès?  En parler aux gens qui Besoin de Coûte plus connaissent cher plus de puissance  Les forums
  7. 7. La "colonne vertébrale" La carte électronique qui vous permettra de E/S plus brancher les capteurs, les Faire plus de nombreuses choses moteurs, et l’alimentation et sensibles  Peut être constituée de plusieurs cartes  Le choix du type de Microcontrôleur Alimentation Coûte plus conditionnera la façon dont cher plus on la programme, et la complexe complexité de l’électronique embarquée
  8. 8. La "colonne vertébrale" en .NET Netduino .NET Gadgeteer http://www.secretlabs.com http://gadgeteer.codeplex.com
  9. 9. La "colonne vertébrale" en .NET Netduino .NET Gadgeteer Moins cher Plus simple  34-50$  Modules à interfaces Compatible Arduino standardisée  Shields 100% Plus cher… compatibles  10-20$ le module Interfacer chaque  30-100$ la carte réseau capteur manuellement  80-100$ la carte mère http://www.secretlabs.com http://gadgeteer.codeplex.com
  10. 10. Le cerveau En général la carte la plus puissante, et donc la plus consommatrice de batterie  Envisager une batterie séparée? Les solutions « classiques »  Carte PC industrielle  Laptop  Smartphone
  11. 11. Le cerveau en .NET Carte industrielle type x86 comme:  Roboard  Une carte Advantech Laptop  Développement only - puis repasser sur carte industrielle Smartphone: why not?  http://www.wpbots.com
  12. 12. Choisir un OS pour son robot X86/x64 ARM /MCU Hardware Temps- OUI NON OUI Windows Smartphone? réel? Phone OUI Besoin d’un NON Prototype? "vrai" OS? NON OUI Windows Windows Windows Embedded Embedded .NET MF"Classique" Standard CE
  13. 13. Microsoft Robotics Developer Studio Répondre aux exigences des développeurs robotique  Abstraction du matériel  Composition des « briques de base »  Reconfiguration dynamique des éléments  Réutilisation des composants existants  Simuler un environnement, un comportement
  14. 14. EDDIEUn robot de référencepour Kinect
  15. 15. EDDIE, c’est Parallax http://www.parallax.com Une base solide  Plateaux en ABS  Batterie au plomb pour une autonomie de 4 à 7h  Moteurs 12VDC ~150 RPM + encodeurs + contrôlleurs  Capteurs de distances à ultrasons (2) et IR (3) Une carte mère Propeller  Alimentation de Kinect et des moteurs  Branchement des capteurs et des encodeurs  Lien série (over USB) avec le PC
  16. 16. EDDIE, c’est Microsoft Microsoft Robotics Developer Studio  Plateforme de référence: EDDIE  Set de services de base pour la carte propeller et les capteurs  Services fournis: navigation autonome avec évitement d’obstacle Kinect pour des scénarios de vision avancée  Mesure de l’environnement  Détection, suivi, interactions avec les utilisateurs
  17. 17. DEMOEDDIE
  18. 18. Le cloud "Augmenter" les fonctions du robot quand il est en ligne  Scénarios dégradés en mode offline Sauvegarder des données  Online/offline intermittent Accéder au robot  Prise de contrôle à distance
  19. 19. CLOUD + ROBOTIQUEClorofeel - Nicolas Clerc
  20. 20. Windows Phone, une plateforme robotique ? Une plateforme robotique, et pourquoi pas ! Conclusion Peu de choses manquent pour transformer votre compagnon de poche en un véritable robot. Economiquement très intéressant si vous possédez déjà un Smartphone. La robotique étant une passion assez rapidement couteuse.
  21. 21. Transformer votre WP en robot Stratégie de conversion d’un Windows Phone en robot
  22. 22. Exemple de contrôle analogique Cas 1) WP = Cerveau + contrôle : SMARTBOT MINI Alpha Prototype Gestion du sens (Avancer, reculer, gauche, droite) ainsi que de la vitesse Solution hyper low cost
  23. 23. Connecter le Windows Phone La solution pour connecter Windows Phone au monde extérieur : Le câble port série WPBots.com pour Windows Phone utilisant la sortie audio Prototype Prototype Permet d’ajouter un bus de communication standard sur WP en entrée et sortie Permet de piloter tous les équipements équipés d’un port série RS232 (PC, Imprimantes, µC, .Net µF dev board, Arduino, capteurs divers, lecteurs code barres, robots, …) Port série sur port jack audio ( jack 3,5mm 4 broches TRRS – canal gauche + microphone) Protocole RS232 : 1 bit de Start, 8 bits de Data, 1 bit de Stop, pas de parité. Transmission : 9600 bps Réception : 600 bps Utilise entre autres le principe du MODEM (modulation/démodulation d’un signal numérique) Electronique analogique pour limiter les coûts Peut fonctionner en wireless grâce au profil Bluetooth A2DP disponible sur Windows Phone
  24. 24. Exemple de contrôle numérique Cas 2) WP = Cerveau : Premier robot de WPBots.com avec port série Windows Phone Double driver de moteur Câble port série WPBots.com pour WP Carte .Net Micro Framework avec CPU 32 bits ARM7 72MHz Capteur de lumière Moteurs DC avec chenilles Télémètre IR Le WP envoie les commandes à la carte µC par l’intermédiaire de la liaison série et reçoit en retour les valeurs des différents capteurs connectés à cette carte.
  25. 25. SmartBot Mini Mini plateforme robotique pour Smartphone • Dispose de plus de 20 accessoires différents (pince, stylo, …) • Codeurs internes permettant asservissement et odométrie pour un déplacement précis et mesurable • Phares avant pilotables ainsi que 5 sorties configurables en TOR ou Servo • Port de mise en jour du firmware interne • µC Microchip PIC connecté au Smartphone par le câble port série pour Windows Phone directement intégré • Compatible Windows Phone, Android et IOS • Accepte les plus gros Smartphones disponibles ainsi que certaines tablettes 5’ ( jusqu’à 100mm de largeur) • Plusieurs applications officielles disponibles pour les non-programmeurs. Quand, où, combien ? SmartBot Mini : une plateforme abordable dans le monde de la robotique (<100€ TTC) Disponible courant d’année et visible à INNOROBO sur le stand de Microsoft. Rendez-vous prochainement sur OverdriveRobotics.com
  26. 26. SmartBot Mini SmartBot Mini pour les développeurs Un SDK Windows Phone complet pour les développeurs • Piloter facilement le robot (Avancer, reculer, gauche, droite, stop) pendant un temps, un angle ou une distance définie • Activer les sorties « Tout ou Rien » reliées à vos accessoires • Piloter la position des servos pour contrôler des accessoires motorisés • Piloter l’allumage les phares avants Des possibilités énormes grâce à Silverlight, XNA et les API Windows Phone • Traitement d’image à l’aide de l’API camera disponible depuis Mango • Tracking d’objets • Reconnaissance faciale • Lecture de code barre, QRCode • Suivi de ligne, détection d’obstacle • Utilisation de tous les capteurs de Windows Phone : motion sensor (boussole, accéléro, gyro), gsp,… • Reconnaissance vocale (from scratch ou en utilisant Dragon Mobile SDK de Nuance par exemple) • Interactions avec le monde et les personnes par les actions du robot et l’écran du smartphone • Compétition de robots, courses, combat de sumo • Danser sur le rythme d’une musique • Jeux interactifs • Surveillance à distance
  27. 27. ANNONCEMicrosoft sera à InnoroboRDV à Lyon – 14,15,16 Mars 2012
  28. 28. Questions?Pierre Cauchois Nicolas Clercpierreca@microsoft.com nclerc@quidmind.com@pierreca @nclerchttp://blogs.msdn.com/pierreca http://www.quidmind.com http://www.sablefin.net

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