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Présentation du sujet

Mission générale

Le but de notre projet est de retrouver et récupérer un objet déposé dans un labyrinthe. Pour se faire, nous aurons besoin

1. D'un labyrinthe : il sera construit par des lignes de scotch noires collées sur un fond blanc . Les robots devront suivre ces lignes.
2. Robot bandit : Son rôle est de déposer un objet aléatoirement dans un labyrinthe (on choisit aléatoirement un temps qui fixera le moment auquel il doit déposer l'objet. Une fois l'objet déposé, le robot (retourne à sa position de départ en réalisant le chemin inverse).
3. Robot Policier : Recherche l'objet métallique en parcourant le labyrinthe. Une fois l'objet trouvé, il revient à sa position de départ, communique le chemin à suivre pour récupérer l'objet au troisième robot.
4. Robot Démineur : Récupère l'objet en suivant le chemin indiqué par le robot policier et revient à la base.

Détail du labyrinthe et des robots

- Labyrinthe : Il sera conçu à l'aide de scotchs noirs qui définiront le chemin. Il ne comporte pas de murs ni d'obstacles. Un code couleur permet de détecter une fin de route (scotch rouge) et le robot devra revenir sur ses pas ou un type d'intersection (3 branches : vert / 4 branches : jaune). Par défaut, le robot tournera tout le temps à droite (environ 90 degré). Le point de départ n'est pas considéré comme une fin de route (détection de blanc).

Dimension du labyrinthe à ajouter et de la largeur du chemin

- Les robots possèdent deux capteurs de suivi de lignes, 3 roues suédoises motorisées et un capteur de couleur. Ils intègrent tous une carte de commande R-Pi Picow.

- Le robot policier et le robot démineur possèdent en plus deux capteurs à ultrasons et un module de communication Bluetooth

- Le robot bandit et le robot démineur possèdent une pince motorisée, celle du robot démineur contiendra un "détecteur de métal" qui permettra de différencier un objet en métal d'un objet classique (en bois).

Matériel utilisé

- 3 cartes R-Pi Picow

- 2 capteurs ultrasons : HC-SR04

- 6 suiveurs de lignes

- 3 capteurs couleurs RGB

- 3 batteries

- 2 pinces dont une avec un détecteur d'objets métallique

- 2 Module Bluetooth

- 9 roues

- 1 objet métallique et 2 objets en bois de couleur

Capteurs

Capteur couleur TCS3200

- lien documentation : https://dronebotworkshop.com/arduino-color-sense/#TCS230_Arduino_Hookup Modification effectuée sur le code : allumage de la LED avec la commande

<<digitalWrite(PinDeLaLED, HIGH);>> Attention a bien laisser le mode LOW pour S1.

- Utilisation d'une carte Arduino UNO pour les tests.

- Meilleure détection pour une distance plus proche de 1cm (valeur exacte 1.5cm). Il sera donc placé sous les robots (au centre).

- Intervalles de détection : int redMin = 27; (Red minimum value) // int redMax = 155; (Red maximum value) // int greenMin = 33; (Green minimum value) // int greenMax = 210; (Green maximum value) // int blueMin = 30; (Blue minimum value) // int blueMax = 250; (Blue maximum value).

- La sortie renvoyée est sous format RGB avec le code choisi

- Les entrées S0 et S1 permettent la gestion du scaling (20% permettent de fixer une durée de pulsation acceptable et de limiter le bruit).

- Les entrées S2 et S3 permettent de définir un filtre couleur qui permettra de récupérer l'intensité de chaque composante RGB.

Capteur ultrasons HC-SR04

- On branche l'alimentation sur 5V, Gnd à la masse, le pin 12 sur la sortie et le pin 11 sur l'entrée

- On le positionnera à l'avant pour détecter l'objet à récupérer (il n'y a pas d'obstacles extérieurs comme des murs).

Capteurs suivi de ligne

Afin que les robots se déplacent dans le labyrinthe, nous allons utiliser des capteurs de lignes. Nous allons donc réutiliser le capteur de suivie de lignes des années précédentes qui est le capteur SparkFun Line sensor Breakout QRE1113.

Datasheet : https://www.sparkfun.com/datasheets/Robotics/QR_QRE1113.GR.pdf

Nous avons utiliser une carte arduino afin de tester le bon fonctionnement des capteurs suivies de lignes et nous en avons de 2 par robots soit 6 en tout.

Détecteur d'objet métallique

- Permet de détecter si un courant passe dans l'objet situé à l'intérieur de la pince : si l'objet est métallique, il conduit l'électricité ce qui forme un circuit fermé et donc on obtient une tension proche de zéro. Sinon, il ne conduit pas pas l'électricité et on obtient un circuit ouvert et on obtiendra une valeur proche de la tension d'alimentation (environ 5V).

Code : Fichier:Capteur US.zip

Communication

-Communication Bluetooth

Simulation

Tutoriels

Créer un solide avec des formes originales

On a utiliser SolidWorks (partie à détailler avec image) pour modéliser notre solide puis on l'a exporté en .wrl (à préciser avec images) et on a extrait les coordonnées de notre solide. Sur Webots, on obtient le code suivant :

Solid {
  rotation 1 0 0 0
  children [
    Shape {
      appearance PBRAppearance {
        baseColor 0 0.8 0
        baseColorMap ImageTexture {
        }
        roughness 0.5
        metalness 0
      }
      geometry IndexedFaceSet {
        coord Coordinate {
          point [
             -0.089884 -0.040276 -0.000000, -0.089884 -0.040276 0.020000, -0.074666 -0.066129 0.000000, -0.074666 -0.066129 0.020000, -0.001198 0.116360 0.000000, -0.001198 0.116360 0.020000, 0.028801 0.116612 -0.000000, 0.028801 0.116612 0.020000, 0.105327 -0.064616 -0.000000, 0.105327 -0.064616 0.020000, 0.120108 -0.038510 -0.000000, 0.120108 -0.038510 0.020000
          ]
        }
        coordIndex [
           7, 11, 6, -1, 6, 11, 10, -1, 5, 7, 4, -1,
           4, 7, 6, -1, 1, 5, 0, -1, 0, 5, 4, -1,
           3, 1, 2, -1, 2, 1, 0, -1, 9, 3, 8, -1,
           8, 3, 2, -1, 11, 9, 10, -1, 10, 9, 8, -1,
           11, 7, 9, -1, 9, 7, 5, -1, 9, 5, 3, -1,
           3, 5, 1, -1, 2, 0, 8, -1, 8, 0, 4, -1,
           8, 4, 10, -1, 10, 4, 6, -1
        ]
     
  }
 }
]
}

Tâches effectuées

1. Réalisation d'un robot complet
   • Fabrication des cartes de commande
   • Fabrication de la base
2. Contrôle du fonctionnement des pièces existantes
   • Capteurs
   • 2 robots déjà existants
3. Simulation sur Webots
4. Réalisation de la pince avec imprimante avec détecteur de métal

Pi-Pico

Fichier:Tuto Installation VSCODIUM.odt