IMA5 2019/2020 P26 - Historique des versions

Vpitre : /* Documents Rendus */

2020-02-20T09:12:51Z

‎Documents Rendus

Vpitre : /* Documents Rendus */

2020-02-20T09:12:40Z

‎Documents Rendus

Vpitre : /* Passage en trois roues et création de la pince et du lève palettes */

2020-02-19T17:48:40Z

‎Passage en trois roues et création de la pince et du lève palettes

Vpitre : /* Odométrie 4 roues */

2020-02-19T17:48:10Z

‎Odométrie 4 roues

Vpitre : /* Conception de la piste WorldSkills Kazan 2019 */

2020-02-19T17:47:39Z

‎Conception de la piste WorldSkills Kazan 2019

Vpitre : /* Alimentation câblages et sécurités électrique */

2020-02-19T17:46:51Z

‎Alimentation câblages et sécurités électrique

Vpitre : /* Formation LabView */

2020-02-19T17:44:20Z

‎Formation LabView

Vpitre : /* Construction du châssis */

2020-02-19T17:40:52Z

‎Construction du châssis

Mdupre1 : /* Semaine 6 */

2020-02-19T17:39:11Z

‎Semaine 6

Vpitre : /* Gestion de projet, définir une méthode de travail */

2020-02-19T17:38:54Z

‎Gestion de projet, définir une méthode de travail

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	Rapport: [[Fichier:P26_PITRE_DUPRE.pdf]]		Rapport: [[Fichier:P26_PITRE_DUPRE.pdf]]
		+
	Présentation: [[Fichier:Diapo_Oral_PFE_P26.pdf]]		Présentation: [[Fichier:Diapo_Oral_PFE_P26.pdf]]

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 Rapport: [[Fichier:P26_PITRE_DUPRE.pdf]]
 Fichiers STL des éléments conçus par nos soins:  [[Fichier:STL_PFE_P26.zip]]
 Fichiers de codes LabView:  [[Fichier:LabView_P26.zip]]

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 ===Passage en trois roues et création de la pince et du lève palettes===
-Après avoir établit un châssis solide et les différentes commandes de roues, il est temps de penser à la fabrication d'un prince est d'un bras pour saisir les balles puis de remplir et transporter les "Component Carriers".
+Après avoir établi un châssis solide et les différentes commandes de roues, il est temps de penser à la fabrication d'un prince est d'un bras pour saisir les balles puis de remplir et transporter les "Component Carriers".
 Un premier prototype de pince est réalisé avec les pièces du kit. Il est principalement composé d'un servo-moteur sur lequel est fixé une roue dentée qui entraîne le déplacement de 2 rails permettant d'ouvrir ou de fermer la pince. Cependant la préhension d'une balle est très difficile avec les pièces fournies. Nous avons donc dessiné et imprimé en 3D qui est un moule partiel d'une balle, permettant une bien meilleure prise. Elle est également assez fine pour pouvoir passer en dessous des "Component Carriers".
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 Pour le servomoteur nous disposons d'un exemplaire de 3 types:
 * Un servomoteur asservi en position entre -135° et +135°. Il est utilisé pour basculer la webcam en position de lecture de code bar, ou en position prise de balle
-* Un servomoteur à fort couple pouvant être être asservis en rotation continue ou en position jusqu'à 3 tour et demi. Nous avons besoin d'un servomoteur asservis en position pour disposer d'un capteur pouvant pivoter dans différentes positions.
+* Un servomoteur à fort couple pouvant être asservis en rotation continue ou en position jusqu'à 3 tours et demi. Nous avons besoin d'un servomoteur asservis en position pour disposer d'un capteur pouvant pivoter dans différentes positions.
 * Un servomoteur à rotation continue. Il est utilisé pour la fermeture et l'ouverture de pince.
-Pour le système de lève palettes nous avons besoin d'un moteur supplémentaire pour entraîner une courroie permettant de faire monter et descendre la pince sur un axe linéaire. Nous décidons donc de repasser à une châssis à 3 roue afin de récupérer le moteur nécessaire. L'encodeur permet également de savoir à quelle hauteur se trouve la pince.
+Pour le système de lève palettes nous avons besoin d'un moteur supplémentaire pour entraîner une courroie permettant de faire monter et descendre la pince sur un axe linéaire. Nous décidons donc de repasser à un châssis à 3 roues afin de récupérer le moteur nécessaire. L'encodeur permet également de savoir à quelle hauteur se trouve la pince.

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 ===Odométrie 4 roues ===
-L'odométrie est un élément essentiel dans les déplacements du robot. Elle permet de demander au robot d'avancer dans une certaine direction d'un certain nombre de centimètres. Pour cela nous disposons d'encodeurs sur nos moteurs permettant en fonction du nombre de ticks par révolution, et du rayon de la roue, d'obtenir la distance parcourue par cette roue.
+L'odométrie est un élément essentiel dans les déplacements du robot. Elle permet de demander au robot d'avancer dans une certaine direction d'un certain nombre de centimètres. Pour cela nous disposons d'encodeurs sur nos moteurs permettant en fonction du nombre de tics par révolution, et du rayon de la roue, d'obtenir la distance parcourue par cette roue.
 L'architecture du robot holonome étant particulière, il est nécessaire  d'établir des équations permettant de calculer la distance à parcourir par chaque roue.
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   dist_encodeur3 = distance  * sin(theta + PI/2);
   dist_encodeur4 = distance  * sin(theta + 3*PI/2);
 ===Passage en trois roues et création de la pince et du lève palettes===

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 Grâce au plan fournit dans le sujet et à l'aide du menuisé de Polytech en quelques jours la piste était prête.
-Le gros avantage de cette piste, est qu'elle est modulable et démontable très facilement. Le revêtement au sol est un bout de 8m^2 de lino (facile à rouler sur lui même). Chaque composants de la piste possède sa marque au sol numérotée pour un placement précis et rapide lors du montage. Les murs sont démontables rapidement grâce à leurs attaches rapide imprimés en 3D.
+Le gros avantage de cette piste, est qu'elle est modulable et démontable très facilement. Le revêtement au sol est un bout de 8m^2 de lino (facile à rouler sur lui même). Chaque composant de la piste possède sa marque au sol numérotée pour un placement précis et rapide lors du montage. Les murs sont démontables rapidement grâce à leurs attaches rapides imprimés en 3D.
 ===Odométrie 4 roues ===

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−	Pour une connexion et déconnexion rapide et facile entre les fils en phases de ~~testes~~ on a opté pour des connecteurs "Wago".	+	Pour une connexion et déconnexion rapide et facile entre les fils en phases de tests on a opté pour des connecteurs "Wago".

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 ===Formation LabView===
-Labview est un logiciel créé par National Instrument permettant la programmation de ses contrôleurs sous forme visuelle, avec des blocs à relier entre eux. Il est tout d’abord nécessaire de créer un projet qui regroupe l’ensemble des fonctions utilisées sur le robot et les caractéristiques de la carte électronique. Les programmes peuvent au choix être lancés sur l'ordinateur ou sur le myRIO en fonction de la situation. Chaque programme est appelé VI. Il peut prendre des paramètre en entrée et des sortie de tous les types usuels. Les VI sont divisés en 2 aspect: une partie programmation graphique où les fonctions sont dessinées, puis la partie panneau de contrôle. Sur ce panneau de contrôle peuvent être inclues des “Indicateurs” qui affichent graphiquement ou textuellement différentes valeurs du programmes. Il existe également des “Contrôleurs” qui permettent de modifier en temps réel des variable du programme. Ces derniers peuvent être représentés sous la forme d’un bouton, d’une glissière, etc..
+Labview est un logiciel créé par National Instrument permettant la programmation de ses contrôleurs sous forme visuelle, avec des blocs à relier entre eux. Il est tout d’abord nécessaire de créer un projet qui regroupe l’ensemble des fonctions utilisées sur le robot et les caractéristiques de la carte électronique. Les programmes peuvent au choix être lancés sur l'ordinateur ou sur le myRIO en fonction de la situation. Chaque programme est appelé VI. Il peut prendre des paramètres en entrée et des sorties de tous les types usuels. Les VI sont divisés en 2 aspects: une partie programmation graphique où les fonctions sont dessinées, puis la partie panneau de contrôle. Sur ce panneau de contrôle peuvent être inclueses des “Indicateurs” qui affichent graphiquement ou textuellement différentes valeurs du programmes. Il existe également des “Contrôleurs” qui permettent de modifier en temps réel des variables du programme. Ces derniers peuvent être représentés sous la forme d’un bouton, d’une glissière, etc..
 Vincent Coelen, nous a montré les bases de LabView:

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 *Forme ronde: Si le terrain est semé d’embûche et très anguleux, il vaut mieux privilégier une forme ronde. Mais il devient alors plus difficile de trouver de la places pour la mécanique de mobilité et l’électronique avec cette configuration.
-*Forme rectangulaire, anguleuse: Plus pratique pour la disposition et l'aménagement de ce qui se trouvera a l'intérieur du robot. Mais plus large qu'une forme ronde.
+*Forme rectangulaire, anguleuse: Plus pratique pour la disposition et l'aménagement de ce qui se trouvera à l'intérieur du robot. Mais plus large qu'une forme ronde.
 '''Disposition et nombres de roues:'''
 Le kit Studica fournit des roues holonomes mais il est aussi possible de commander des roues classique si besoin.
-Les roues classiques ne permettent qu’un déplacement dans une seule direction et pose donc problème en mécanique robotique. Puisque les changements de direction ne sont pas instantanés, il faut définir une trajectoire courbe dans le cas d’une géométrie directionnelle d'Ackermann (ex: voitures) ou opter pour la méthode de direction différentielle (ex: 2 roue simples et une roue folle).
+Les roues classiques ne permettent qu’un déplacement dans une seule direction et pose donc problème en mécanique robotique. Puisque les changements de direction ne sont pas instantanés, il faut définir une trajectoire courbe dans le cas d’une géométrie directionnelle d'Ackermann (ex: voitures) ou opter pour la méthode de direction différentielle (ex: 2 roues simples et une roue folle).
-Les roues holonomes, permettent quand à elle un déplacement très libre par changement instantané de direction mais inconvénient, elles ne sont utilisables que sur des terrains relativement plats et dont la surface est dure. Elle ont la particularité de disposer de galets en forme d’olive seront une répartition tangentielle le long de la roue. Chaque galet peut tourner sur lui même de manière indépendante, ce qui confère à la roue sa propriété omnidirectionnelle.
+Les roues holonomes, permettent quand à elle un déplacement très libre par changement instantané de direction mais inconvénient, elles ne sont utilisables que sur des terrains relativement plats et dont la surface est dure. Elles ont la particularité de disposer de galets en forme d’olive seront une répartition tangentielle le long de la roue. Chaque galet peut tourner sur lui même de manière indépendante, ce qui confère à la roue sa propriété omnidirectionnelle.
-Le sujet impose au robot d’être très maniable et le terrain n’est pas accidenté. Le choix des roues holonomes est le plus judicieux. Il peut dans ce cas se mouvoir dans toutes les direction de manière fluide et sans perte de temps en limitant les rotations du robot. Cependant toutes les architecture de robots ne sont pas compatible avec les roues holonomes. Chaque roue doit être judicieusement disposées selon un angle et une position précise afin que le robot ait lui même  une propriété omnidirectionnelle. Durant nos test nous avons pu évaluer 3 modèles:
+Le sujet impose au robot d’être très maniable et le terrain n’est pas accidenté. Le choix des roues holonomes est le plus judicieux. Il peut dans ce cas se mouvoir dans toutes les directions de manière fluide et sans perte de temps en limitant les rotations du robot. Cependant toutes les architecture de robots ne sont pas compatible avec les roues holonomes. Chaque roue doit être judicieusement disposées selon un angle et une position précise afin que le robot ait lui même  une propriété omnidirectionnelle.
 Les 4 roues holonomes sont espacées de 90° chacune avec des angles de roue à 45°.

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 ===Résolution du problème de mémoire===
-Nous étions toujours freiné par un problème encore inconnu qui nous empêchait d'utiliser à la fois la partie bras du robot et la partie déplacement. Pour trouver la source du problème nous avons établit une routine de test avec un enchaînement de petites actions qui provoquaient des problèmes afin d'essayer de remonter dans l'architecture des VI (fonctions) et trouver le problème. Nous somme finalement tombé sur un code d'erreur indiquant un problème d'allocation de mémoire. Avec l'aide de Vincent Coelen, nous avons exploré cette piste en affichant en temps réel l'utilisation de la mémoire du myRio. Nous avons alors remarqué qu'il ne possède que 71Mo de mémoire libre et qu'au fil des actions elle commençait à réduire jusqu'à saturation. En remontant jusqu'à la racine de la librairie  de lecture des différentes entrées/sorties, nous avons découvert qu'à chaque appel d'un capteur/actionneur la fonction copie en mémoire le bitfile du FPGA afin de pouvoir communiquer avec. Cependant ce fichier n'est pas supprimé et avec une taille de 2.8Mo, il remplie rapidement la mémoire rendant impossible la lecture de nouveaux capteurs.
+Nous étions toujours freinés par un problème encore inconnu qui nous empêchait d'utiliser à la fois la partie bras du robot et la partie déplacement. Pour trouver la source du problème nous avons établi une routine de test avec un enchaînement de petites actions qui provoquaient des problèmes afin d'essayer de remonter dans l'architecture des VI (fonctions) et trouver le problème. Nous sommes finalement tombé sur un code d'erreur indiquant un problème d'allocation de mémoire. Avec l'aide de Vincent Coelen, nous avons exploré cette piste en affichant en temps réel l'utilisation de la mémoire du myRio. Nous avons alors remarqué qu'il ne possède que 71Mo de mémoire libre et qu'au fil des actions elle commençait à réduire jusqu'à saturation. En remontant jusqu'à la racine de la librairie de lecture des différentes entrées/sorties, nous avons découvert qu'à chaque appel d'un capteur/actionneur la fonction copie en mémoire le bitfile du FPGA afin de pouvoir communiquer avec. Cependant ce fichier n'est pas supprimé et avec une taille de 2.8Mo, il remplie rapidement la mémoire rendant impossible la lecture de nouveaux capteurs.
 La solution proposée est donc de restructurer en partie cette librairie fournie par le constructeur. Nous avons donc refait les fonctions d'ouverture du FPGA, des DIO et des PWM en prenant en entrée directement le pointeur du bitfile et ainsi éviter de créer un copie en local. Une fois ces différentes fonctions de base refaites il faut actualiser l’ensemble de la librairie de STUDICA pour fonctionner avec et que toutes prennent également le bitfile en entrée pour également éviter les doublons internes. Nous disposons maintenant de notre version de la librairie avec une optimisation de l'utilisation de la mémoire. Cependant il faut également actualiser avec cette dernière toutes nos fonctions précédemment développées.
-Nous profitons de cette restructuration pour améliorer l'ensemble de nos programmes. À la manière de ROS nous souhaitons séparer la partie haut niveau de la partie bas niveau du projet. Au lieu de faire appel à chaque capteur/actionneur dans nos fonctions, nous faisons fonctionner deux boucle en parallèle du programme principal. La première lit la valeur de l'ensemble des capteurs et la publie dans une variable partagée (sous la forme d'une classe) comme le ferait ROS avec les topics. La seconde permet, elle, de lire sur une autre variable partagée les commandes qui sont données au robot et de l'envoyer aux différents actionneurs. Le programme principal ne fait donc plus que des calculs et se contente de lire la valeurs des capteurs et publier la commande correspondante.
+Nous profitons de cette restructuration pour améliorer l'ensemble de nos programmes. À la manière de ROS nous souhaitons séparer la partie haut niveau de la partie bas niveau du projet. Au lieu de faire appel à chaque capteur/actionneur dans nos fonctions, nous faisons fonctionner deux boucle en parallèle du programme principal. La première lit la valeur de l'ensemble des capteurs et la publie dans une variable partagée (sous la forme d'une classe) comme le ferait ROS avec les topics. La seconde permet, elle, de lire sur une autre variable partagée les commandes qui sont données au robot et de l'envoyer aux différents actionneurs. Le programme principal ne fait donc plus que des calculs et se contente de lire la valeur des capteurs et publier la commande correspondante.
 ===Nouvelle pince ergonomique===
 [[Fichier:PinceBalle.PNG|200px|thumb|right|Nouvelle forme de pince]]
-La pince précédente posaient quelques soucis malgré sa très bonne préhension de la balle. Elle était trop épaisse, ce qui rendait difficile la prise des workstations, mais aussi la prise des balles disposées sur le bords des compartiments ou lorsqu’elles étaient regroupées. Nous avons donc redessiné la pièce en conservant la forme principale, mais en affinant l’extrémité de la préhension pour qu'elle se glisse plus facilement entre 2 balles. Le bout est maintenant pointu pour faciliter 'insertion du lève palette dans la workstation. Nous avons également pensé à imprimer la pince en noir afin de ne pas perturber la reconnaissance de couleur.
+La pince précédente posaient quelques soucis malgré sa très bonne préhension de la balle. Elle était trop épaisse, ce qui rendait difficile la prise des workstations, mais aussi la prise des balles disposées sur le bord des compartiments ou lorsqu’elles étaient regroupées. Nous avons donc redessiné la pièce en conservant la forme principale, mais en affinant l’extrémité de la préhension pour qu'elle se glisse plus facilement entre 2 balles. Le bout est maintenant pointu pour faciliter l'insertion du lève palette dans la workstation. Nous avons également pensé à imprimer la pince en noir afin de ne pas perturber la reconnaissance de couleur.
 ===Suite du programme principal===

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 Un projet de fin d'étude, se doit d'être réalisé de la façon la plus professionnelle possible, c’est-à-dire en suivant une méthode de gestion de projet.
-Après discussion avec notre expert métier, il serait préférable d'adopter une gestion de projet dite "Agile", qui consiste a livrer toutes les semaines un produit opérationnel, en rajoutant à chaque fois de nouvelles fonctionnalités.
+Après discussion avec notre expert métier, il serait préférable d'adopter une gestion de projet dite "Agile", qui consiste à livrer toutes les semaines un produit opérationnel, en rajoutant à chaque fois de nouvelles fonctionnalités.
 Ce type de gestion de projet a plusieurs avantages:
 *Permet d'avoir un logiciel et un robot opérationnel tout au long du projet
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 Pour nous aider dans l'organisation du projet, nous avons mis en place plusieurs outils:
 *Microsoft TEAM: on a une équipe qui regroupe notre tuteur école, notre expert métier, ainsi que d'anciens compétiteurs français. On partage donc nos avancées, nos interrogations et récupère les retours/expériences des anciens compétiteurs.
-*TRELLO: nous permet de gérer le projet, et les tâches en équipe, nous l'utilisons pour planifier et organiser tout notre travail. Chaque colonne représente un état du projet, dans lequel on glisse des "cards" qui représente une taches à réaliser. On peut donc, pour chaque aspect d’un projet, laisser nos commentaires, répartir nos tâches, centraliser des informations et suivre l’état d’avancement.
+*TRELLO: nous permet de gérer le projet, et les tâches en équipe, nous l'utilisons pour planifier et organiser tout notre travail. Chaque colonne représente un état du projet, dans lequel on glisse des "cards" qui représente une tache à réaliser. On peut donc, pour chaque aspect d’un projet, laisser nos commentaires, répartir nos tâches, centraliser des informations et suivre l’état d’avancement.
-*Drive: Pour stocker et partager rapidement tous nos fichiers. Synchronisation et partage automatique de notre dossier de compétition, stocké sur nos PC respectif.
+*Drive: Pour stocker et partager rapidement tous nos fichiers. Synchronisation et partage automatique de notre dossier de compétition, stocké sur nos PC respectifs.