Micro-robots communicants
Sommaire
Cahier des charges
Présentation générale du projet
Objectif du stage
L'objet de ce projet est de concevoir et fabriquer des robots mobiles relativement petits, simples et peu coûteux. Les robots devront pouvoir communiquer entre eux par infrarouge. La simplicité et le bas côut de fabrication des robots doit permettre d'en fabriquer en nombre suffisant pour simuler des comportements d'essaim d'insectes.
Description du stage
L'objectif de mon stage est de réaliser une petite carte de contrôle de robot mobile. Les robots pourront avoir trois types de motorisations : vibreurs, servo-moteurs continus et micro-moteurs.
I faut d'abord concevoir la carte en se basant sur les cartes déjà conçues à l'école. Il m'est demandé de partir d'une carte basée sur un ATMega328p et un contrôleur Ethernet. J'ai retiré ce dernier, le convertisseur de niveaux et d'autres composants inutiles pour mon projet. Il faut ajouter un contrôleur de moteur (TB6612), des détecteurs infrarouges (3 TSOP IR) , une LED infrarouge et des lignes pour les servo-moteurs. La carte doit être la plus petite possible, il a été un temps envisagé de positionner le contrôleur de moteurs sur la face inférieure.
Par la suite, il faudra écrire le code ATMega328p pour générer les PWM nécessaires aux servo-moteurs ou au contrôleur de moteurs. Pour la communication nous utiliserons le protocole RC5 qui permet une certaine immunité à la lumière ambiante.
Enfin, nous allons tester les trois motorisations: vibreurs, servo-moteurs continus et micro-moteurs pour vérifier le bon fonctionnement de la carte. Si plusieurs robots fonctionnent certains seront programmés pour repérer les autres et les poursuivre.
Avancement du stage
Semaine 1
Durant la première semaine, j'ai d'abord consulté quelques documents pour mieux comprendre ce projet.
Ensuite j'ai réalisé le schématique de la carte contrôleur à l'aide du logiciel Fritzing principalement en ajoutant la partie contrôle de moteurs.
Les figures suivantes constituent la schématique de la carte :
Partie alimentation
Partie moteurs
Partie USB
Partiemicro-controleur à la prémière version
Après la schématique, je me suis attaqué au routage de la carte.
Semaine 2
Dans la deuxième semaine, j'ai modifié un peu la partie micro-contrôleur de la schématique pour ajouter un quartz de plus faibles dimensions, comme ça, lors du soudage de la carte on pourra choisir de souder l'un ou l'autre.
Et j'ai ajouté les leds aussi.
J'ai ensuite terminé le routage.
Liste de composants
Il m'a été demandé la liste exhaustive des composants nécessaires pour les micro-robots.
Le micro servo-moteur a rotation continue sélectionné est un FS90 [1]. Ses dimensions sont 23,2 X 12,5 X 22 mm.
Chassis
Après avoir établie la liste des composants, j'ai commencé à concevoir les 2 chassis :
- un chassis pour le robot avec servo-moteurs
- un chassis pour le robot avec les vibreurs.
Les chassis ont été réalisés avec une découpeuse laser sur du plexiglass. Les découpes ont été dessinées avec le logiciel inkscape.
Semaine 3
- Après beaucoup d'essayer j'ai fabriqué le chassis comme figure suivante:
- Dans la troisième semaine, j'ai soudé les composants de la carte.
Semaine 4
*Dans la quatième semaine, j'ai assemblé le robot et tester les fonctionnements des servo motors et les vibreurs. Et ça marche bien.
*Et j'ai étudier les codes de servo moteur continu et les protocoles d'infrarouge.
j'ai écrit les codes et réaliser contrôler le mouvement de robomobile avec un remote-control de PHILIPS. Fichier:Code infra servo.zip *Mais il y a des problèmes j'ai rencontré:
1. Le sens de TSOP1 est inversé dans le PCB, il faut qu'on prendre attention quand on souder.
2. les TSOPs doivent être lié à les broches d'interruption mais j'ai les lié à les broches de ADC, il faut modifier.
Pour alimentation: 1. Pour la partie d'alimentation, il faut que je ajouter un interrupteur pour commander le pile connecté ou déconnecté.
2. On va lier le VCC de chaque TSOP directement sur les pins de ATmega pour qu'on peut choisir lequel TSOP on veut alimenter.
Semaine 5
* Parce que le chassi de servo moteur n'est pas très stable, chaque fois si on le commande de avancer et reculer très rapide, il va tomber.
Donc j'ai modifier le chassi de servo moteur pour inverser le direction de battery et mettre le battery au bas:
* J'ai aussi modifié le chassi de vibreur, j'ai mis les dentes dans le chassi de vibreur pour que le vibreur pouvoir faire le movement dans les directions commandé.
* J'ai conçu un chassi pour le motor aussi, pour le motor, c'est à peu près de chassi servo moteur, mais juste le taille de moteur est un peu plus grand que le servo moteur:
