Tourelle de détection de l'adversaire

Contexte

Un des défis technique majeur de ce projet est de parvenir à détecter les autres robots. Cela fait partie des conditions nécessaires à l'homologation des robots. Or c'est généralement le point le plus sensible aux conditions extérieures. Depuis que l'évitement est obligatoire, de nombreuses techniques et technologies ont été testée par les différents participants : télémètre infrarouge, laser, ultrasons, caméra… Il faut bien avoir à l'esprit que les conditions réelles de la Coupe sont tout simplement affreuses. Les infrarouges sont bruités par dispositifs de mise au point des caméras et appareils photo, les caméras sont perturbées par l'éclairage très changeant et contrasté, les ultrasons sont très bruités, les fréquences de communications hautes fréquences sont saturées par les équipement des organisateurs…

De plus les autres robots eux mêmes perturbent l'environnement. Ainsi, de nombreux robots utilisent des émetteurs ultrasons omnidirectionnels, et viennent détecter la puissance reçue. Les télémètres ultrasons des autres robots sont alors saturés et inutilisables. Des problèmes similaires existent en infrarouge.

De plus, il faut détecter le robot en face. On pourrait partir de l'hypothèse que c'est un cube opaque. Mais on risque alors de ne pas voir les robots en plexiglas transparent, les robots creux, ou simplement trop petits.

Heureusement, il y a une caractéristique commune à tous les robots : ils possèdent un support de balise standardisé.

Un système d'évitement fiable à 100% doit donc respecter ces deux conditions : ne pas être sensible aux perturbations lors de l’événement, et n'utiliser pour seule hypothèse que le robot en face possède un support de balise.

Solution adoptée, fin coupe 2014

Après une recherche de l'état de l'art, nous avons trouvé un système respectant ces deux contraintes, plus celles d'être raisonnablement bon marché et facile à réaliser.

Le principe est simple : utiliser un capteur industriel, qui vient détecter un catadioptre. Ce capteur détecte dans un cône de 2°, à une distance réglable, à 1kHz, en tout ou rien - pas de mesure de distance. La longueur d'onde est de 650nm, et le capteur peut éliminer l'arrière plan, et ainsi ne pas être perturbé. La détection étant spécifique : un catadioptre de bonne qualité, la mesure est très fiable. A ce jour, aucune équipe n'a remonté le moindre problème avec ce type de capteur.

Pour pouvoir détecter dans toutes les directions, on réfléchi le faisceau par un miroir tournant. Le capteur est dirigé vers le haut, et le miroir est incliné à un peu plus de 45°. Ainsi, ce capteur, situé dans notre mât de balise (entre 35 et 43cm au dessus de la table) peut détecter la balise que nous avons posé sur l'adversaire (entre 43 et 51cm au dessus de la table). Le miroir tourne à 30 tours par secondes, ce qui permet d'être très réactif.

Le miroir est mû pour un petit ventilateur. Un aimant est fixé sur une des pale du ventilateur. Pour connaître l'angle du robot détecté, on détecte capte le passage de l'aimant, et on interpole la position du miroir en considérant que la vitesse de rotation est constante.

Etat fin Coupe 2014

Un prototype a été réalisé et testé avec succès. Il a été installé sur Krabi 2014. Toutefois il n'a pas été utilisé, car il n'était pas strictement nécessaire et que nous avions fort à faire par ailleurs. Le robot se déplaçait à vitesse réduite, et nos adversaire ont toujours été facilement repérable avec nos capteurs infrarouge. Nous avons pu nous contenter d'utiliser notre évitement traditionnel avec des seuils de détection élevé - donc distance de détection faible mais suffisante, et aucun risque de voir des robots là où il n'y en avait pas.

La suite

Le projet a continué lors de l'année scolaire 2014-2015 par un projet mené par 4 élèves de première année : Page du projet sur le site du Téléfab

Liens

 
tourelle_2014.txt · Dernière modification: 2018/04/05 23:33 par 46.193.74.34
 
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