IMA4 2018/2019 P3
Présentation générale
Description
Le projet consiste à construire un petit robot en s'appuyant sur les projets déjà réalisés sur ce thème et à réguler ses déplacements afin d'avoir des trajectoires sans erreur par rapport à la consigne. De plus, le projet aura pour ambition la réalisation d'un robot pouvant se relever d'une position d'attente et de rester en équilibre en position "debout". Cette partie s’appuiera sur des recherches faites sur le sujet dans un article concernant les robots à bascule sous arduino. La commande se fera tout d'abord à l'aide d'une télécommande infra rouge dans un premier temps puis si le temps le permet à l'aide d'un module bluetooth et d'une application.
Objectifs
Les objectifs vont être :
- d'améliorer la conception des circuits existants déjà sur le sujet.
- réaliser la commande à l'aide d'une télécommande infrarouge puis à l'aide d'une application android si le temps le permet.
- Régulation :
- régulation des roues afin de suivre la consigne sans erreur ni oscillation.
- régulation du bras balancier afin de conserver le robot proche de son point d'équilibre instable (position debout).
Préparation du projet
Cahier des charges
1) Actions
Le robot doit pouvoir assurer les commandes suivantes :
- faire une marche avant rectiligne
- faire une marche arrière rectiligne
- réaliser des virages d'un angle donné
- rester en équilibre lors de la durée du fonctionnement
2) Environnement
- le sol doit être lisse
- le sol doit avoir une inclinaison maximale de 1%
- l'environnement doit être sans vent
3) Alimentation
L'alimentation se fera à l'aide d'une pile reliée à un interrupteur
Choix techniques : matériel et logiciel
Matériel :
- 1*Gyroscope et accéléromètre MPU6050 [1]
- 2*Roue [2]
- 2*Capteur de souris optique
- 1*ATMEGA328PU [3]
- 1*Contrôleur moteur [4]
- 1*Régulateur de tension [5]
- 13*Condensateur 100nF [6]
- 2*Condensateur 10uF [7]
- 1*Condensateur 2.2nF [8]
- 1*Condensateur 10nF [9]
- 2*Condensateur 22pF [10]
- 1*Rectifier Diode [11]
- 2*Servomoteur [12]
- 1*FA238 [13]
- 1*émetteur infrarouge [14]
- 2*Résistance 1kΩ [15]
- 8*Résistance 220Ω [16]
- 1*Résistance 330Ω [17]
- 3*Résistance 10kΩ [18]
- 1*Résistance 1MΩ [19]
- 1*Résistance 470Ω [20]
- 1*Interrupteur [21]
- 1*Interface USB [22]
- 1*Quartz [23]
- 3*Récepteur infrarouge [24]
- 3*Pile 9V [25]
Liste des tâches à effectuer
- Lister le matériel
- faire les différents circuits imprimés du robot
- traiter les données du gyroscope
- traiter les données du capteur de souris laser
- réaliser un premier prototype avec la régulation en position
- mettre en place la commande par télécommande infrarouge
- réaliser le montage avec le bras à bascule
- équilibrer le robot
- faire une application android et la connexion bluetooth (penser à l'intégrer au système)
Calendrier prévisionnel
Réalisation du Projet
Feuille d'heures
| Tâche | Heures S1 | Heures S2 | Heures S3 | Heures S4 | Heures S5 | Heures S6 | Heures S7 | Heures S8 | Heures S9 | Heures S10 | Total |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Analyse du projet | 12 |
Semaine 1
Régulation
Contrairement à la régulation des roues afin de conserver le robot en équilibre comme on peut le voir ici, il va nous falloir utiliser un bras afin d'avoir deux types de régulation indépendantes :
- une pour les roues : la position
- la seconde pour un bras transversale : l'équilibre
La première des choses à effectuer va être la régulation de la position. On utilisera un bras et une roue folle afin d'avoir un appui temporaire. Par la suite, on pourra installer un bras transversal et sa régulation par la suite en pensant la construction du châssis en fonction ou bien ajouter la régulation directement sur les roues afin de simplifier le montage.
Les capteurs utilisés seront :
- Deux capteurs de type souris optique placé sous le robot pour contrôler la position
- Un gyroscope GY71 MPU5060 6 axes afin de réguler l'équilibre du robot
Semaine 2 et 3
La semaine deux m'a permit de confirmer mes choix de capteurs pour le robot qui seront les suivants :
- un gyroscope MPU6050 qui permet d'obtenir des informations en accélération linéaire et en vitesse de rotation pour le robot. Ce capteur est très souvent bruité, il faudra donc réaliser un filtrage du bruit avant de pouvoir analyser les données envoyées par un bus I2C compatible avec arduino. Ces données sont envoyées de la manière suivante :
