Introduction générale à la robotique ludique

• Conseils pour la conception de son robot
• Construire un robot : vue d’ensemble
• Chassis et mécanique
• Motorisation
• Alimentation
• Electronique de commande = Le « Cerveau »
• Interfaces
• Capteurs
• Effecteurs

Robots contrôlés par une électronique de « bas niveau » (Arduino)

Robots motorisés par motoréducteurs CC

Speedy-Bot

Robots motorisés par servomoteurs à rotation continue

CD-Bot

E-bot

Un premier robot à base de 2 moteurs CC

Robots motorisés par servomoteurs standards

Hexa-Bot

Un robot marcheur à 6 pattes…

Robots motorisés par moteurs pas à pas

pap-Bot 2 (moteurs pas à pas)

Robots associant une électronique de « haut-niveau » (PC embarqué) et de « bas-niveau » (Arduino)

GLAP-Bot

EeePC-Bot (Archive – voir GLAP-Bot)

EeePC-Bot

• Le EeePC-Bot est un robot ludique de ma fabrication basé sur un EeePC embarqué (sous Ubuntu) et une carte Arduino. Le contrôle du robot est assuré par la carte Arduino qui utilise le EeePC comme une sorte de « gros » shield (carte d’extension) pour réaliser les actions complexes, notamment la lecture de fichiers sons (bruitages sonores), la synthèse vocale de messages à partir de chaine de caractères, la reconnaissance visuelle des visages, le suivi et la détection d’objets…
• Le EeePC embarqué permet par ailleurs l’utilisation d’un réseau wifi pour :
  • accéder à distance au bureau du eeePC embarqué, ce qui permet notamment :
    • la programmation à distance du robot
    • la visualisation à distance des interfaces Processing lancées sur le robot
    • le retour vidéo à distance de la webcam du robot
  • réaliser une communication sans fil bi-directionnelle via 2 interfaces Processing entre le robot et le PC fixe de contrôle, ce qui permet :
    • de réaliser la télémétrie de capteurs embarqués
    • le contrôle à distance du robot, notamment par un Joystsick via une carte Arduino connectée au PC fixe

Je vous présente sur cette page toutes les ressources utiles pour le réaliser.

Informations techniques

• Fonctionnalités implémentées et opérationnelles sur le EeePC-bot
• Structure mécanique et électronique du EeePC-bot
• Préparer un eeePC ou un Netbook embarqué sous Ubuntu pour le EeePC-Bot de A à Z en partant de zéro

Programmes Arduino autonomes pour le EeePC-Bot

• Test simple des moteurs

Programmes Arduino + Processing du EeePC-Bot

Programmes Processing de base pour le EeePC-Bot

• Interface Processing pour synthèse vocale et bruitage sonore v2 :

• en réception série : réception chaîne caractères sur le port série et déclenchement en ligne de commande progammée :
  • du logiciel espeak pour la synthèse vocale
  • du logiciel mplayer pour les bruitages sonores
• en envoi série : envoi chaine de caractère sur le port Série par Champ Texte + bouton graphique

Audio

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• Test simple annonce sonore avec la librairie Minim (fichiers sons)
• Test simple annonce sonore avec le logiciel Mplayer (fichiers sons)
• Test simple annonce sonore avec le logiciel de synthèse vocale (espeak)
• Test simple des moteurs avec annonce sonore des actions (Minim – fichiers sons)
• Test simple des moteurs avec annonce sonore des actions (Mplayer – fichiers sons)
• Test simple des moteurs avec annonce sonore des actions par synthèse vocale (Espeak)
• Test simple des moteurs avec annonce sonore des actions par synthèse vocale (Espeak) et bruitages sonores (Mplayer – fichiers sons)
• Commande des moteurs par chaine de caractères via Terminal série e/o Processing
• Commande des moteurs par chaine de caractères via Terminal série e/o Processing + annonce sonore des actions par synthèse vocale et bruitages sonores
• La danse du Eee-Bot (chorégraphie sur musique Pulp Fiction)

Capteur de distance GP2D12

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• Le capteur utilisé : Capteur de distance analogique GP2D12 (+10cm à +80cm)

Capteur de distance GP2D12 fixe

• Tests du capteur sur le eeePC embarqué
  • Test simple du capteur de distance dans Terminal Série : voir : Mesure de distance à l’aide d’un capteur GP2D12 et affichage dans moniteur série
  • Visualisation graphique de la sortie brute du capteur de distance : Affiche le résultat brut d’une conversion analogique sous forme graphique sur le PC (interface Processing)
  • Télémétrie distante ou mesure analogique distante du capteur GP2D12 : Télémétrie multivoie distante à partir d’une carte Arduino serveur et 2 PC connectés en réseau wifi
• Programmes utilisant le capteur
  • Mesure de la distance et annonce vocale de la distance.
  • EeePC-Bot trouve son chemin : mesure de la distance avec bruitage sonar, annonce vocale de la distance, et évitement des obstacles par manoeuvre « tourne droite ».
  • Mesure de la distance et annonce vocale de la distance avec télémétrie de la sortie du capteur par réseau wifi de la sortie analogique du capteur.

Capteur de distance sur Servomoteur

• Test capteur de distance sur servomoteur
• Visualisation graphique de la mesure angulaire de distance = « radar » : Réaliser une mesure angulaire de la réponse d’un capteur analogique avec affichage graphique dans Processing
• EeePC-Bot cherche et trouve son chemin : le capteur GP2D12 monté sur servomoteur explore l’espace autour du robot pour choisir la manoeuvre à effectuer.

Couplage Webcam et Détecteur de distance sur servomoteur

• Test de détection des portes et passages libres

Capteur de son

• Visualisation graphique détection de son
• Commande du robot par clap des mains

Programmes Arduino + Processing embarqué et Processing sur PC fixe avec accès wifi

• Commande des moteurs par chaine de caractères via Processing sur PC fixe via réseau wifi + annonce sonore des actions?

Photo/Vidéo

• Retour vidéo distant
• Réception chaine déclenche capture photo
• Réception chaine déclenche capture vidéo
• Prise de vue multi-webcam

Reconnaissance visuelle et traitement d’image

• Reconnaissance de visages
• Positionnement en fonction de la localisation d’un visage
• Eee-Bot suit son maître
• Multi-webcam : se diriger vers un visage détecté
• Reconnaissance d’objet : reconnaissance de balle de poing-pong
• Suivi de balle de ping-pong
• Commande du robot par positionnement de 2 balles
• Test utilisation de diagramme pour reconnaissance objets

Reconnaissance vocale

• Commande distante par reconnaissance vocale

Programmes Arduino + Processing embarqué et Processing + Arduino fixe avec accès wifi

• EeePC-Bot : Commande des moteurs par Joystick sur PC fixe via Wifi

ROBOTSEeepcBotModele

Projets futurs

Tricopter-bot

Un rêve… qui verra le jour !! Parole de Robotmaker !

Videos / liens :

• Robots basé sur Arduino :
  • http://www.youtube.com/user/tormespar#p/a/u/1/BjoLKYx5NNg

Boite à idées :

• Une bonne idée : un châssis en CD. Plusieurs avantages potentiels : aspect propre et fun (reflets irisés), trou central pour le câblage des étages entre eux, pas cher et très répandu…, souple d’emploi… Peut facilement être mis en « boite »…, construction modulaire facile…

  • http://wall-y.fr/index.php?category/Robot