Version du 28 novembre 2017 à 18:10

Présentation générale

Description

L’Association de Robotique de Polytech Lille a pour but principal de participer à la RoboCup, compétition internationale de robotique, dans la Logistic League.

Pour l'instant une machine de production (MPS) est identifiée par un AR Tag (QR Code). Le but de ce projet est de réussir à identifier une machine par une autre façon, sans utiliser les tags, mais en identifiant les structures de production qui sont positionnées sur chaque MPS. Il y en a 5 types:

   - une Base Station à 3 tours de stockage pour chaque couleur de base ;
   - une Cap Station à un rail de dépôt pour l’ajout de bases ;
   - une Delivery Station à 3 voies de stockages pour les produits finis ;
   - une Ring Station à 2 structures pneumatiques de dépose de cap ;
   - une Storage Station à 1 structure en étagère assez haute. 

Chaque machine à 2 types de côté: actif, large où le robot interagit ou ignorés, étroit où il n'y aura pas d’interaction.

On a la liberté du choix du moyen de vision: une ou deux caméras (stéréo vision), une Kinect, un scanner laser, une Intel SR300 ... mais il faudra veiller à choisir un système efficace et robuste.

Se sujet permettra d'aborder les notions de développement logiciel en C et Python, du framework robotique ROS, mais également le travail en équipe et pourquoi pas la participation à une compétition internationale de robotique en avril (Open German à Magdebourg, Allemagne).

Objectifs

L'objectif principal de notre projet est donc d'analyser le plus rapidement possible et avec une fiabilité maximale face à quelle machine de production le robot se situe. Il faudra donc trouver une caractéristique unique pour chaque machine de production afin de les différencier le plus rapidement possible. Et si ce n'est pas possible (si 2 machines sont trop semblables) pouvoir comparer l'image vue par le robot avec les caractéristiques visuelles générales de chaque MPS. Ainsi la storage station est facilement identifiable par sa taille mais les autres MPS semblent relativement semblables aux premiers abords. Une analyse en détail de leurs dimensions va nous permettre d'évaluer s'il serait possible de les différencier facilement. Par exemple la cap station pourrait être identifiée par son rail.

Lors de la compétition 3 minutes maximum sont allouées à la phase d'exploration.

Analyse du projet

Positionnement par rapport à l'existant

Analyse du premier concurrent

Analyse du second concurrent

Scénario d'usage du produit ou du concept envisagé

Après des semaines d'intense préparation le Robotino de l'association de robotique de Polytech Lille est prêt à entrer en piste pour l'épreuve de Logistique de la Robocup 2018. Il s'agit d'une compétition en 1 VS 1 où l'objectif est de marquer le plus de points en un temps imparti. Sa première mission et celle qui fait référence à notre projet est la phase d'exploration: il va devoir analyser les 14 machines de production présentent sur la piste (emplacement et orientation aléatoire) pour définir leur type. Chaque équipe est associée à 7 MPS.

Réponse à la question difficile

Préparation du projet

Cahier des charges

Choix techniques : matériel et logiciel

Pour le choix du moyen de prise d'image:

- la stéréo vision (utilisation de 2 caméras) nécessite l'acquisition d'au moins 2 images de l'objet à mesurer de 2 points de vues différents. Après la prise de vue de la MPS les coordonnées d'image (couple stéréoscopique) des points à mesurer sont déterminées sur chaque des images puis mises en concordance. Pour déterminer les dimensions de l'objet il est nécessaire détalonner le système de mesure. Problématique: étant donné la taille du robot par rapport à celle des MPS, sera-t-il possible de prendre les 2 images de l'objet en laissant le robot immobile face à la MPS (en plaçant les 2 caméras à des endroits différents du robot) ? Si ce n'est pas possible il faudra donc que le robot se déplace par rapport à la MPS, ce qui rendrait le processus de reconnaissance plus long.

- la kinect possède une caméra RGB ainsi qu'une caméra infrarouge, cette caméra infrarouge permet de mesurer les différences de profondeur. Avantage: Avoir une image infrarouge avec les différences de profondeur des objet présents dans le visuel du robot pourrait nous être très utile pour différencier les différents MPS. Problématique: la caméra RGB et la caméra infrarouge ne sont pas situées au même endroit sur la kinect, nous auront donc 2 prises de vues non superposables. Serait-il possible d'utiliser uniquement la caméra infrarouge ? Ou de synchroniser les 2 images ?

Champ de vision :

   Champ de vision horizontal : 57 degrés
   Champ de vision vertical : 43 degrés
   Marge de déplacement du capteur : ± 27 degrés
   Portée du capteur : 1,2 m – 3,5 m

- la caméra Intel® RealSense™ SR300 possède tout comme la kinect une caméra couleur, une caméra infrarouge et un émetteur infrarouge. Portée en profondeur: 0.2m à 1.5m

Une des différences principales entre la kinect et la Intet SR300 est la portée du capteur de profondeur: on a une vision plus rapprochée pour la SR300 par rapport à la kinect.

Liste des tâches à effectuer

Calendrier prévisionnel

Réalisation du Projet

Feuille d'heures

Prologue

Semaine 1

Semaine 2

Documents Rendus