CONCEPTION ET
ASSERVISSEMENT D‘UN
ROBOT MOBILE DANS LE
CADRE D‘EUROBOT
HAUTE ÉCOLE DE PROVINCE DE LIÈGE
CONTENU
•Présentation du concours
Eurobot
• Localisation d’un robot
• Conception de la base roulante
• L’asservissement
• ...
LE CONCOURS EUROBOT
mai
15
Présentation du concours Eurobot 3
•Concours de robotique
international
•Robots mobiles autonom...
TERRAIN « PREHISTOBOT » 2014
mai
15
Présentation du concours Eurobot 4
ACTIONS
mai
15
Présentation du concours Eurobot 5
•Déposer une peinture sur la
fresque
ACTIONS
mai
15
Présentation du concours Eurobot 6
•Conquête du feu
ACTIONS
mai
15
Présentation du concours Eurobot 7
•Récolte de fruits
ACTIONS
mai
15
Présentation du concours Eurobot 8
•Tirer des lances sur les
mammouths
•Capturer le mammouth (bonus)
LA STRATÉGIE
mai
15
Présentation du concours Eurobot 9
•Déposer une peinture sur la
fresque
•Conquête du feu
•Récolte de f...
CAPACITÉS ÉLÉMENTAIRES
mai
15
Présentation du concours Eurobot 10
•Se localiser
•Éviter des obstacles
X = ?
Y = ?
A B
CONTENU
• Présentation du concours Eurobot
•Localisation d’un robot
• Conception de la base roulante
• L’asservissement
• ...
TYPES DE LOCALISATION
mai
15
Localisation 12
•ABSOLUE (GPS, …)
•RELATIVE (odométrie, …)
Où suis-
je?
L’ODOMÉTRIE
mai
15
Localisation 13
•Accumulation de tous les
déplacements depuis la position
d’origine
•Odomètre : Roue li...
CONTENU
• Présentation du concours Eurobot
• Localisation d’un robot
•Conception de la base
roulante
• L’asservissement
• ...
ARCHITECTURE GLOBALE
mai
15
Conception 15
•Unicycle
CODEUR ROTATIF INCRÉMENTAL
mai
15
Conception 16
•Caractéristiques
Résolution
Nombre de pistes
MOTEURS
mai
15
Conception 17
•Caractéristiques
La vitesse de rotation
Le couple
•EMG30 « Encoder - Motor -
Gearbox »
COMMANDE DES MOTEURS
mai
15
Asservissement 18
RS232
Tension
analogique
Signaux des codeurs
MÉCANIQUE
mai
15
Conception 19
•Montage des codeurs
Par translation
CONTENU
• Présentation du concours Eurobot
• Localisation d’un robot
• Conception de la base roulante
•L’asservissement
• ...
ASSERVISSEMENT PID
mai
15
Asservissement 21
PID MOTEURS
ODOMÈTRES
Position Erreur Commande
MesurePosition actuelle
Arduino...
ACTIONS PID
mai
15
Asservissement 22
•Proportionnelle
•Dérivé
•Intégrale
B
A
ASSERVISSEMENT À UNE
TRAJECTOIRE
mai
15
Asservissement 23
•Asservissement par roue
ASSERVISSEMENT À UNE
TRAJECTOIRE
mai
15
Asservissement 24
•Asservissement polaire
CONTENU
• Présentation du concours Eurobot
• Localisation d’un robot
• Conception de la base roulante
• L’asservissement
•...
SUIVI DE LIGNE
mai
15
Suivi de ligne 26
• 9 capteurs QTI de Parallax
• Régulation PID
ACTIONS PID
mai
15
Suivi de ligne 27
B
CONTENU
• Présentation du concours Eurobot
• Localisation d’un robot
• Conception de la base roulante
• L’asservissement
•...
TÉLÉMÉTRIE
mai
15
Télémétrie 29
Obstacl
e
A
B
Distance = ? mm
Orientation = ? °
TECHNIQUES
mai
15
Télémétrie 30
• Infrarouge
• Télémètre laser
• Ultrasons
CAPTEURS URM04
mai
15
Télémétrie 31
• 4 à 500 (120) cm
• Cône 30°
• RS485
CONTENU
• Présentation du concours Eurobot
• Localisation d’un robot
• Conception de la base roulante
• L’asservissement
•...
LANCER LE FILET
mai
15
Actions 33
TIRER DES LANCES
mai
15
Actions 34
DÉPOSER LA PEINTURE SUR LA
FRESQUE
mai
15
Actions 35
CONTENU
• Présentation du concours Eurobot
• Localisation d’un robot
• Conception de la base roulante
• L’asservissement
•...
AMELIORATIONS
mai
15
Conclusion 37
AMÉLIORATIONS
mai
15
Conclusion 38
•Nouvelle base roulante (moteur,
transmission,…)
•Améliorations de l’asservissement
(co...
CONTENU
• Présentation du concours Eurobot
• Localisation d’un robot
• Conception
• L’asservissement
• Suivi d’une ligne
•...
CONCLUSION
mai
15
Conclusion 40
Prévu Pour le
concours
Amélioration
s
Localisation Non Oui
Évitement
d’obstacle
En partie ...
PROBLÈMES
mai
15
Conclusion 41
•Manque de moyens financiers
•Problèmes au niveau de la mécanique
et de l’électronique
•Man...
mai
15
Conclusion 42
« L’erreur
permet
d’apprendre !
mai
15
Conclusion 43
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Présentation_Conception et asservissement d‘un robot mobile_Margreve Mike_HEPL2014

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  • Bonjour Mesdames, Messieurs, membre du jury

    Je m’appelle Mike …. + section

    Présentation du titre

    Où j’ai fait mon stage

    Première année

    STAGE DE RECHERCHE
  • Mon rôle
    Fonctionnalités de bas niveau
    Conception globale
    Capteurs/actuateurs et leur interfaçage
  • International
    Principalement Europe
    Pour les jeunes <30 ans


  • - Chaque équipe max 2 robots
    On démarre dans les zones rouges et jaunes (couleurs de l’équipe)
    Pour gagner => effectuer des actions plus ou moins compliqué
  • Montrer peinture
  • Montrer un feu
  • Montrer les mammouth et les balles
  • - Bon rapport difficulté/ points gagné
  • Pour pouvoir faire les actions => localiser
    Connaitre la position X, Y
    On ne peut pas rentrer en collision => évitement d’obstacle
  • Odométre:
    - Roue libre => indépendante des roues motrices
  • Deux moteurs et roues motrices indépendants
    Simple
    Stable
    Tourner autour de soi
  • Compter des déplacements angulaires!

    Résolution -> points par tour
    Pistes -> sens de rotation

    Pour les tests => 360 pts/tr => OK
  • Couple = puissance => pour les test ok
  • Commande via EMG30
    -> Régulation de tension
    -> Régulation de vitesse avec codeurs monté

    Liaison série (commandes)

    Défauts! => Améliorations
  • Contraintes mécaniques
    -> odomètres aligné avec les roues motrices, …
  • Base est terminé => Passage à la partie pilotage

    Se déplacer vers un point
  • Boucle fermé de régulation

    Consigne -> Position
    Erreur -> Écart par rapport à la position
    Commande -> MD25
    Mesure -> Mesure de la distance parcourue

    Pilotage des moteurs => ARDUINO MEGA
  • Illustration des actions P I D

    2 Types d’asservissement
  • zsfaqfazfazfa
  • Proportionnelle => Dépassements
    Dérivé => Atténuation des oscillations
    Intégrale => Correction de l’erreur résiduelle
  • Evitement d’obstacle
  • Infrarouge => principalement détection de proximité
    Laser => Solution idéale mais onéreux
    Ultrasons => Simple mais sensible aux interférences
  • - Distance réel =/ de distance dans le cas optimal
    Champ de vision de 90°
    Protocole série RS485
    Carte suppl.
    Adressage individuel
  • zsfaqfazfazfa
  • zsfaqfazfazfa
  • zsfaqfazfazfa
  • zsfaqfazfazfa
  • zsfaqfazfazfa
  • Recherche + infos des autres équipes
  • MERCI POUR VOTRE ATTENTION
  • Présentation_Conception et asservissement d‘un robot mobile_Margreve Mike_HEPL2014

    1. 1. CONCEPTION ET ASSERVISSEMENT D‘UN ROBOT MOBILE DANS LE CADRE D‘EUROBOT HAUTE ÉCOLE DE PROVINCE DE LIÈGE
    2. 2. CONTENU •Présentation du concours Eurobot • Localisation d’un robot • Conception de la base roulante • L’asservissement • Suivi d’une ligne • Télémétrie • Actions • Améliorations • Conclusion mai 15 Contenu 2
    3. 3. LE CONCOURS EUROBOT mai 15 Présentation du concours Eurobot 3 •Concours de robotique international •Robots mobiles autonomes
    4. 4. TERRAIN « PREHISTOBOT » 2014 mai 15 Présentation du concours Eurobot 4
    5. 5. ACTIONS mai 15 Présentation du concours Eurobot 5 •Déposer une peinture sur la fresque
    6. 6. ACTIONS mai 15 Présentation du concours Eurobot 6 •Conquête du feu
    7. 7. ACTIONS mai 15 Présentation du concours Eurobot 7 •Récolte de fruits
    8. 8. ACTIONS mai 15 Présentation du concours Eurobot 8 •Tirer des lances sur les mammouths •Capturer le mammouth (bonus)
    9. 9. LA STRATÉGIE mai 15 Présentation du concours Eurobot 9 •Déposer une peinture sur la fresque •Conquête du feu •Récolte de fruits •Tirer des lances sur le mammouth •Capturer le mammouth
    10. 10. CAPACITÉS ÉLÉMENTAIRES mai 15 Présentation du concours Eurobot 10 •Se localiser •Éviter des obstacles X = ? Y = ? A B
    11. 11. CONTENU • Présentation du concours Eurobot •Localisation d’un robot • Conception de la base roulante • L’asservissement • Suivi d’une ligne • Télémétrie • Actions • Améliorations • Conclusion mai 15 Contenu 11
    12. 12. TYPES DE LOCALISATION mai 15 Localisation 12 •ABSOLUE (GPS, …) •RELATIVE (odométrie, …) Où suis- je?
    13. 13. L’ODOMÉTRIE mai 15 Localisation 13 •Accumulation de tous les déplacements depuis la position d’origine •Odomètre : Roue libre + Codeur rotatif
    14. 14. CONTENU • Présentation du concours Eurobot • Localisation d’un robot •Conception de la base roulante • L’asservissement • Suivi d’une ligne • Télémétrie • Améliorations • Conclusion mai 15 Contenu 14
    15. 15. ARCHITECTURE GLOBALE mai 15 Conception 15 •Unicycle
    16. 16. CODEUR ROTATIF INCRÉMENTAL mai 15 Conception 16 •Caractéristiques Résolution Nombre de pistes
    17. 17. MOTEURS mai 15 Conception 17 •Caractéristiques La vitesse de rotation Le couple •EMG30 « Encoder - Motor - Gearbox »
    18. 18. COMMANDE DES MOTEURS mai 15 Asservissement 18 RS232 Tension analogique Signaux des codeurs
    19. 19. MÉCANIQUE mai 15 Conception 19 •Montage des codeurs Par translation
    20. 20. CONTENU • Présentation du concours Eurobot • Localisation d’un robot • Conception de la base roulante •L’asservissement • Suivi d’une ligne • Télémétrie • Actions • Améliorations • Conclusion mai 15 Contenu 20
    21. 21. ASSERVISSEMENT PID mai 15 Asservissement 21 PID MOTEURS ODOMÈTRES Position Erreur Commande MesurePosition actuelle Arduino MEGA2560
    22. 22. ACTIONS PID mai 15 Asservissement 22 •Proportionnelle •Dérivé •Intégrale B A
    23. 23. ASSERVISSEMENT À UNE TRAJECTOIRE mai 15 Asservissement 23 •Asservissement par roue
    24. 24. ASSERVISSEMENT À UNE TRAJECTOIRE mai 15 Asservissement 24 •Asservissement polaire
    25. 25. CONTENU • Présentation du concours Eurobot • Localisation d’un robot • Conception de la base roulante • L’asservissement •Suivi d’une ligne • Télémétrie • Actions • Améliorations • Conclusion mai 15 Contenu 25
    26. 26. SUIVI DE LIGNE mai 15 Suivi de ligne 26 • 9 capteurs QTI de Parallax • Régulation PID
    27. 27. ACTIONS PID mai 15 Suivi de ligne 27 B
    28. 28. CONTENU • Présentation du concours Eurobot • Localisation d’un robot • Conception de la base roulante • L’asservissement • Suivi d’une ligne •Télémétrie • Actions • Améliorations • Conclusion mai 15 Contenu 28
    29. 29. TÉLÉMÉTRIE mai 15 Télémétrie 29 Obstacl e A B Distance = ? mm Orientation = ? °
    30. 30. TECHNIQUES mai 15 Télémétrie 30 • Infrarouge • Télémètre laser • Ultrasons
    31. 31. CAPTEURS URM04 mai 15 Télémétrie 31 • 4 à 500 (120) cm • Cône 30° • RS485
    32. 32. CONTENU • Présentation du concours Eurobot • Localisation d’un robot • Conception de la base roulante • L’asservissement • Suivi d’une ligne • Télémétrie •Actions • Améliorations • Conclusion mai 15 Contenu 32
    33. 33. LANCER LE FILET mai 15 Actions 33
    34. 34. TIRER DES LANCES mai 15 Actions 34
    35. 35. DÉPOSER LA PEINTURE SUR LA FRESQUE mai 15 Actions 35
    36. 36. CONTENU • Présentation du concours Eurobot • Localisation d’un robot • Conception de la base roulante • L’asservissement • Suivi d’une ligne • Télémétrie • Actions •Améliorations • Conclusion mai 15 Contenu 36
    37. 37. AMELIORATIONS mai 15 Conclusion 37
    38. 38. AMÉLIORATIONS mai 15 Conclusion 38 •Nouvelle base roulante (moteur, transmission,…) •Améliorations de l’asservissement (codeurs, coefficients, …) •Mise en œuvre d’un système de détection d’obstacle performant (Socle avec une balise et tourelle)
    39. 39. CONTENU • Présentation du concours Eurobot • Localisation d’un robot • Conception • L’asservissement • Suivi d’une ligne • Télémétrie • Actions •Conclusion mai 15 Contenu 39
    40. 40. CONCLUSION mai 15 Conclusion 40 Prévu Pour le concours Amélioration s Localisation Non Oui Évitement d’obstacle En partie / Suivi de ligne Oui Oui Lancer un filet Non / Tirer des lances Oui / Déposer une peinture Oui /
    41. 41. PROBLÈMES mai 15 Conclusion 41 •Manque de moyens financiers •Problèmes au niveau de la mécanique et de l’électronique •Manque d’experience • Robotique • Le déroulement du concours •Manque de temps
    42. 42. mai 15 Conclusion 42 « L’erreur permet d’apprendre !
    43. 43. mai 15 Conclusion 43 Des questions ?

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