calvet tom da costa jaym crosetti nicolas goossens meryem thème choisi : thème n°6 support :...

CALVET TomDA COSTA Jaym

PROJET PLURIDISCIPLINAIRE ENCADRÉ

CROSETTI NicolasGOOSSENS Meryem

Thème choisi : Thème n°6

Support : Robot Hexapode Lycée Colbert 2010-2011

Comment commander le déplacement du robot hexapode afin qu’il suive le déplacement d’un

point lumineux au sol?

PROBLÉMATIQUE :

Expression du besoin

Utilisateur Localisation Choisie

Robot Hexapode

Commander le déplacement du robot en indiquant à l’aide d’un point lumineux l’endroit où il doit se rendre.

Diagramme des interactions

UtilisateurLocalisation

choisie

Robot Hexapode Energie

Programmation Source lumineuse

FP1

FC4

FC3

FC2FC1

FP1 : Permettre à un utilisateur de déplacer le robot vers une localisation choisieFC1 : S’adapter à la source lumineuse choisieFC2 : Utiliser les outils de programmation adaptés FC3 : S’adapter à une source d’énergie FC4 : Atteindre la localisation choisie

Analyse fonctionnelle du système technique

Permettre à un utilisateur de déplacer le robot vers une localisation choisie

Déterminer la destination

Récupérer les informations sur l'environnement ?

Déterminer l'endroit le plus éclairé ?

Permettre le déplacement

Déterminer les actions à effectuer pour chaque patte ?

Commander le déplacement des pattes ?

Solutions Techniques

Présentation

1. Comment récupérer les informations sur l’environnement ?1.1. Les différentes possibilités1.2. Choix retenu

2. Comment déterminer l’endroit le plus éclairé ?2.1. Disposition des capteurs et principe de fonctionnement2.2. Programme

3. Décomposer le mouvement en actions simples3.1. Séquence de mouvement 3.2. Simulation

4. Comment commander le déplacement des pattes ?4.1. Servomoteurs4.2. Programme

Conclusion

SOMMAIRE

Chaîne d’information et d’énergie

Distribuer

Chaîne d’information

Acquérir Traiter Communiquer

Alimenter Convertir Transmettre

Chaîne d’énergie

PIC18F452

Servomoteurs ServomoteursBatterie

11.1 V

Photodiode Carte électronique

Robot en position initiale

Robot en position finale

PIC18F452

Diriger le robot vers

une source

lumineuse

1. Comment récupérer les informations de l’environnement ?

Permettre à un utilisateur de déplacer le robot vers une localisation choisie

Déterminer la destination

Récupérer les informations sur l'environnement ?

Déterminer l'endroit le plus éclairé ?

Permettre le déplacement

Déterminer les actions à effectuer pour chaque patte ?

Commander le déplacement des pattes ?

FC1: S’adapter à la source lumineuse choisie

Solutions Techniques

1.1. Les différentes possibilités.

Avantages :

- permet de balayer une grande zone - permet de situer le point

Problèmes rencontrés:

- Nécessite une connexion au réseau ou à un ordinateur. - Le traitement était impossible avec Flowcode.

1ère solution envisagée: La caméra

Environ 12 cm

Avantages :

- Envoie un signal analogique, facilement récupérable et plus simple à traiter. - Moins encombrant et 30x moins cher.

Inconvénient:

- Détermination de la destination moins précise.

2nde solution envisagée: Les photodiodes

Environ 15 mm

Capteur : SHARP BS520E0F

• Sensibilité spectrale similaire à l’œil humain.

• Spectre de détection :350→700 nm

Ultraviolets Infrarouges

300 400 500 600 700 800

1.2. Choix retenu

13 mm

Spectre de détection

Comment les photodiodes fonctionnent elles?

•Elles ont un fonctionnement similaire à celui des diodes.

•Au plus elles reçoivent de lumière, au plus elles laissent passer le courant.

2. Comment déterminer l’endroit le plus éclairé ?

Permettre à un utilisateur de déplacer le robot vers une localisation choisie

Déterminer la destination

Récupérer les informations sur l'environnement Photodiodes

Déterminer l'endroit le plus éclairé ?

Permettre le déplacement

Déterminer les actions à effectuer pour chaque patte ?

Commander le déplacement des pattes ?

FC1: S’adapter à la source lumineuse choisie

Solutions Techniques

2.1. Disposition des capteurs et principe de fonctionnement.

Photodiodes

1 mètre maximum

Principe:

Point Lumineux

2.2. Programme.

Afin de déplacer le robot dans la bonne direction, on effectue différentes actions :

- Calculer les couples capteurs - Déterminer la direction- Avancer dans la direction déterminée

C0

C1

C2

C3

C5

C4

D5 D0

D1

D2D3

D4

Calcul des couples capteurs

Programme de base

Vue de dessus

D

I3

I0 I1 I2

Programme de base

Déterminer la direction

C0 C1 C2 C3 C4 C5

I2

Algorithme

3. Décomposer le mouvement en actions simples

Permettre à un utilisateur de déplacer le robot vers une localisation choisie

Déterminer la destination

Récupérer les informations sur l'environnement photodiodes

Déterminer l'endroit le plus éclairé programme + Pic

Permettre le déplacement

Déterminer les actions à effectuer pour chaque patte

?

Commander le déplacement des pattes ?

Solution Technique

3.1. Séquence de mouvementPatte Action

1 - - - M - B - - - M - B

2 M A B - R - - - - - - -

3 - - - - - - M A B - R -

4 - - - M - B - - - M - B

5 - - - - - - M A B - R -

6 M A B - R - - - - - - -

Temps

M : MonteA : AvanceB : BaisseR : Recule- : Attente

Direction1

2

6

3

5

4

3.2. Simulation

4. Comment commander le déplacement des pattes ?

Permettre à un utilisateur de déplacer le robot vers une localisation choisie

Déterminer la destination

Récupérer les informations sur l'environnement photodiodes

Déterminer l'endroit le plus éclairé programme + Pic

Permettre le déplacement

Déterminer les actions à effectuer pour chaque patte

programme

Commander le déplacement des pattes ?

Solutions Techniques

Pour commander un servomoteur, il faut le mettre au niveau logique haut pendant une

certaine durée selon le sens de rotation que l’on désire.

20 t (ms)

t (ms)

4.1. Les servomoteurs

4.2. ProgrammeProgramme de base

Macro de déplacement

Affectation des rôles

avant = directionarriere = direction + 3 + 6 ( arriere < 0 ) - 6 ( arriere > 6 )ant_gauche = direction + 1 + 6 ( ant_gauche < 0 ) - 6 ( ant_gauche > 6 )ant_droite = direction - 1 + 6 ( ant_droite < 0 ) - 6 ( ant_droite > 6 )post_gauche = direction + 2 + 6 ( post_gauche < 0 ) - 6 ( post_gauche > 6 )post_droite = direction - 2 + 6 ( post_gauche < 0 ) - 6 ( post_droite > 6 )

…

Permettre à un utilisateur de déplacer le robot vers une localisation choisie

Déterminer la destination

Récupérer les informations sur l'environnement Photodiodes

Déterminer l'endroit le plus éclairé Programme + PIC

Permettre le déplacement

Déterminer les actions à effectuer pour chaque patte Programme

Commander le déplacement des pattes Servomoteurs

CONCLUSIONSolutions Techniques