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Présentation du projet

cartoon-ai-robot-scene.jpg

Et oui, on y est, l'ère où les robots remplacent les hommes. Les médiateurs du Fablab n'y coupent pas. Une petite télévision, venue tout droit de l'espace, débarque au Fablab et entend bien faire régner l'ordre. De l'espace ? L'allure de cosmonaute qu'elle affiche ne dupe personne et son look rétro a bien vite fait de nous renseigner sur sa véritable identité : ce n'est qu'un vieux téléviseur des années 70.  Du moins, en apparence...

Objectif du projet : 

L'objectif du projet est de réaliser un petit robot pour l'accueil des visiteurs du Fablab.  

Il assurerait différentes fonctions : 

  • Animation du FabLab
  • Information des visiteurs
  • Appel des Médiateurs
Cahier des charges : 
Fonctions



FP1 Détecter l'arrivée de nouveaux visiteurs Reconnaissance faciale/forme humaine

FP2 Interagir oralement avec un utilisateur sur la base de questions fermées => demander de répondre par oui ou non !
Reconnaissance vocale/micro

Oui/Non

Yes/No

FP3 Effectuer des mouvements de rotation autour de sa base ( tête indépendante )
Motorisation de la base

Axe Z : 360°

Axe X et Y : 90°

FP4 Avoir différents modes de fonctionnement 
Logiciel

Actif

Pause

Gentil/méchant

FP5 Emettre un signal sonore caractéristique audible dans tout le FabLab pour prévenir les médiateurs  Système de haut-parleur Combien de DB ? 
FC1 Tenir sur le comptoir à l'accueil du FabLab Dimensionnement

Longueur : 30 cm

Largueur : 30 cm

Hauteur :  50 cm

Taille de la télé ( 20x20x35)

FC2 Être nomade, facilement déplaçable et  transportable  Dimensionnement, 


FC3 Être alimentée électriquement Branchement secteur ou batterie rechargeable ou charge induction

Volt, Ampère ?

FC4 Ne pas être trop énergivore Consommation électrique/flux de données et Optimisation


FC5 Pouvoir être mis à jour et fonctionner de façon autonome Connecteur USB / Logiciel 


Une idée : servir de moniteur "design" = mode de fonctionnement

En mode moniteur : un mode veille = il ferme les yeux et dors, ouvre parfois un œil, baille ... : si mouvement de souris détecté, sortie du mode veille.

Oui mais l'idée n'est pas vraiment de créer un Périphérique. C'est plutôt de créer un système embarqué AUTONOME qui pourra être facilement déployé dans les quatre coins du Fablab pour pouvoir servir, par exemple, de bornes d'information pour les utilisateurs. 

Alors dans ce cas =>affichage de l'écran stream ? Trop énergivore ... 

Ou bien ! => modem ? 

Modem-routeur : wifi ?

Mode robot activé 

Si bornes d'information : connexion à un serveur et envoie de requêtes

=> Base de données / ChatBot

Prototype 0

Scénario :

Les médiateurs Fablab ne sont pas présents à l’accueil, le mode "Actif" est activé.

Un visiteur entre au FabLab. 

Le Robot :

-Bonjour, bienvenu(e) au FabLab, êtes-vous enregistré(e) ? 

-Oui/Non

Si oui : demandera dans une version ultérieure si l'utilisateur a besoin d'information. 

Si non : siffle pour appeler un médiateur FabLab

Comment mettre à jour un système embarqué 

Plan d'action : 
  • Définir le besoin du client et construire un cahier des charges.
  • Valider le cahier des charges. 
  • Effectuer une recherche biblio, solution open source
  • Déterminer le type de caméra à utiliser ( module intel kinect module 2 caméra : prétraitement du signal ? )
  • Identifier les différentes composantes du système et leurs fonctions.
  • Prévoir un dispositif de mises à jour du logiciel embarqué

Matériel et pré-requis : 

- Hardware/Software ?

- optimisation => Justification des choix !!!

- Python ou C++ ?

langage assembleur ?

- écran LCD couleur pour visage

- motorisation : arduino/rasberry ( latence ? ) 

- intégration du wifi ? communication via le réseau ? 

- écran tactile => configuration/personnalité

- système de chargement batterie ? secteur ? 

- système embarqué : rasberry pi

- Le design : celui de la télé mais pas la télé !!!

GNU/linux  ou Rasberri Pi OS ( ex-raspbian )

Inventaire et estimation des coûts
Matériel
Fonction
Disponibilité
Coût
Autres infos
Arduino UNO
Motorisation
OUI? - Magasin Fablab
/
Rupture de stock ?
Rasberri Pi (Linux?)
Système embarqué
OUI
/

Quel modèle pour notre utilisation ? 

Raspberry Pi 4 modèle B ?

Caméra Module 2 8MP
Reconnaissance facial
OUI - Magasin Fablab
/
Fonctionne avec Rasberry Pi 
Écran LCD Couleur Tactile
Visage, configuration/personnalité
NON

Moteur Pas à Pas Motorisation OUI / Fonctionne avec Arduino
Batterie Energie électrique
 
Budget prévisionnel 

Schéma de fonctionnement

IMG_0002.jpeg

Carnet de bord :

  • 04/12/2024 : Définition des objectifs et des limites du projet. Première ébauche du cahier des charges
  • 18/12/2024 : Etude bibliographique
  • 06/01/2025 : Etude bibliographique, inventaire du matériel nécessaire et disponible, diagramme.
  • 08/01/2025 : Finalisation du cahier des charges.
  • 13/01/2025 : Répartition des tâches et budgétisation.

Vers l'infini et au-delà

  • afficher les utilisateurs dont le wiki n'est pas à jour
  • Un système de badges des cartes étudiantes ? => problème concernant la confidentialité des données
  • full système de communication ( GPT )
  • serveur déporté/renvoie de requête
  • système LoRaWAN ( antenne radio ) => biper les emplois étudiants ! Si un robot n'a pas réussi à répondre à la demande de l'utilisateur ( composante RF radiofréquence )

Spécificité plus techniques liées à l'optimisation :

- temps d'exécution des tâches 

Choix d'un nom ? 

- Le FabBOT 

Bibliographie 

Notion : informatique, électronique, système embarqué, système interactif, PSoC

Système de motorisation

https://arduino-france.site/moteur-pas-a-pas/

Système embarqué

https://perso.univ-lyon1.fr/jean-patrick.gelas/doc/sle/embarque-support_de_cours-2020-a-distance.pdf

https://test-logiciel.fr/article/logiciel-embarque-definition-exemples-avantages-et-inconvenients/

https://fr.wikipedia.org/wiki/Modem

https://f2school.com/wp-content/uploads/2020/03/Syst%C3%A8mes-embarqu%C3%A9s-cours-01.pdf

https://www.mcours.net/cours/pdf/leilclic3/leilclic667.pdf

https://objets.ccdmd.qc.ca/manuel/1-5-presentation-darduino-et-de-son-environnement-de-developpement/

Les Fondamentaux des Systèmes Embarqués : Un Guide pour les Débutants

Différence entre Arduino et Raspberry pi

Cours Systèmes Embarqués : Introduction

ROS - Robot Operatin System

ROS tutorial

Rosserial

ROS and Arduino

ROS and Raspberry pi

What is ROS2 ?

Building a ROS Robot for Mapping and Navigation

The ROS Transform System

Caméra et reconnaissance de forme humaine

ESP32 et Caméra + algorithme python ( voir wiki Akli & Wang )

https://fr.amen-technologies.com/real-time-face-recognition-with-raspberry-pi

 

Reconnaissance vocale

https://peerdh.com/fr/blogs/programming-insights/implementing-real-time-speech-recognition-on-raspberry-pi-using-tensorflow-lite

https://www.raspberry-pi.ovh/blog/index.php?creer-une-interface-vocale-et-commander-votre-raspberry-pi

 

Affichage et écran LCD tactile

https://testeurjoe.fr/test-du-moniteur-raspberry-pi-moniteur-portable-bien-construit-qui-fonctionne-avec-nimporte-quel-appareil-compatible-hdmi/

Système serveur/Wifi ?

https://www.raspberry-lab.fr/Debuter-sur-Raspberry-Francais/Connecter-le-Raspberry-Pi-au-Wifi/

https://raspberrytips.fr/configurer-wifi-raspberry-pi/

https://monraspberry.com/connexion-a-distance-sur-un-raspberry-pi/

https://raspberrytips.fr/raspberry-pi-connect-tutoriel/

https://raspberry-pi.fr/connecter-ssh-raspberry-pi/