Différences

Ci-dessous, les différences entre deux révisions de la page.

--- wiki:projets:robot_eviteur_d_obstacles [2018/01/26 08:39]
maxime_farin [ROBOT EVITEUR D'OBSTACLES]
+++ wiki:projets:robot_eviteur_d_obstacles [2020/10/05 14:37] (Version actuelle)
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 Porteur(s) du projet: Maxime Farin (contact : [[maxime.farin1@gmail.com|maxime.farin1@gmail.com]])\\
+{{ :wiki:projets:img_1178.jpg.jpg?direct&400 | Le premier prototype du robot}}
 L'objectif de ce projet d'électronique est de créer un robot détecteur de présence qui se déplace dans une pièce et évite les obstacles lorsqu'il en rencontre.
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 Ce projet est en partie inspiré de ce  [[http://www.instructables.com/id/Arduino-Obstacle-Avoiding-RobotUpgrade-Version/?utm_source=dlvr.it&utm_medium=twitter|tutoriel]].
-Date de début du projet : 24 janvier 2018. \\
+<fs medium>Date de début du projet :</fs> 24 janvier 2018. \\
-Durée du projet : plusieurs mois (?)
+<fs medium>Durée du projet :</fs> plusieurs mois (?)
 ===== Matériel nécessaire =====
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 - des LEGO Technic ou du carton rigide pour construire le chassis du robot.
+- Une imprimante 3D pour imprimer des pièces qui permettront d'adapter les moteurs DC à des LEGO Technic. \\
+Le fichier que nous allons imprimer est disponible sur [[https://www.thingiverse.com/thing:1319830|Thingverse]]
 ===== Construction =====
@@ Ligne 45: / Ligne 51: @@
 {{ :wiki:projets:capture_d_e_cran_2018-01-24_a_18.36.09.png?400 | Un petit détecteur d'intrusion}}
+<note>La LED doit s'allumer lorsque le capteur "voit" un obstacle à moins de 2 mètre (ou n'importe quelle distance entre 10 cm et 4 m fixée dans le programme).</note>
 <fs x-large>Code Arduino :
@@ Ligne 51: / Ligne 59: @@
 <code =Arduino>
 /*
- * Code d'exemple pour un capteur à ultrasons HC-SR04.
+  * Code d'exemple pour un capteur à ultrasons HC-SR04.
- */
+  */
 /* Constantes pour les broches */
@@ Ligne 96: / Ligne 104: @@
   float distance_mm = measure / 2.0 * SOUND_SPEED;
-  if(distance_mm/1000 < 2){
+  if(distance_mm/1000 < 2){ // CHANGER ICI LA DISTANCE DE DETECTION D'OBSTACLES
     digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // si un obstacle est à moins de 2m, allume la LED
   }
@@ Ligne 241: / Ligne 249: @@
 }
 </code>
+----
+==== Partie 3 : Instructions pour les moteurs ====
+Maintenant que l'on sait comment lire les données de distance du capteur à ultrasons et comment piloter les moteurs, nous pouvons maintenant combiner les scripts précédents pour donner les instructions aux moteurs du robot.
+Il faut aussi modifier le montage pour incorporer le capteur à ultrasons et les moteurs.
+<fs x-large>Schéma du montage :
+</fs>
+{{ :wiki:projets:capture_d_e_cran_2018-02-19_a_18.44.50.png?direct&600 | Schéma du montage avec Fritzing}}
+- Lorsqu'il ne voit pas d'obstacles devant lui, c'est-à-dire si le capteur à ultrasons retourne une distance supérieure à 20 cm (par exemple), le robot avance tout droit. Les instructions à lui donner sont donc :
+<note>
+  move(1, 100, 1); //motor 1, full speed, left
+  move(0, 100, 1); //motor 2, full speed, left
+</note>
+- Lorsque le robot voir un obstacle, on le fait s'arrêter avec l'instruction stop, puis reculer pendant 3s en faisant tourner les moteurs dans le sens opposé :
+<note>
+  move(1, 50, 0); //motor 1, recule
+  move(0, 50, 0); //motor 2, recule
+  delay(3000); // recule pendant 2s
+</note>
+Enfin, on fait tourner le robot en faisant tourner ses deux roues dans un sens opposé pendant 1.5s, avant de s'arrêter et de repartir tout droit. Pour chaque manoeuvre, on calcule un nombre aléatoire entre 0 et 100. Si le nombre est inférieur à 50, on tourne à gauche sinon on tourne à droite.
+<note>
+    randNumber = random(100.0); // On fait tourner le robot dans une direction aléatoire
+    if (randNumber < 50.0) {
+      move(1, 100, 1); //motor 1, tourne à gauche
+      move(0, 100, 0); //motor 2, tourne
+    } else {
+      move(1, 100, 0); //motor 1, tourne à droite
+      move(0, 100, 1); //motor 2, tourne
+    }
+    delay(1500); // tourne pendant 1s
+    stop(); // Stopper les moteurs
+</note>
+Voilà le code complet ci-dessous :
+<fs x-large>Code Arduino :
+</fs>
+<code =Arduino>
+/* Code pour piloter des moteurs quand le capteur à ultrasons détecte un obstacle */
+/* Robot éviteur d'obstacles */
+//Moteur A connecté entre les pins A01 et A02 du Motor Driver TB6612FNG
+//Moteur B connecté entre les pins B01 et B02 du Motor Driver TB6612FNG
+int STBY = 10; // standby Pin (si HIGH alors on peut faire tourner les moteurs, si LOW, les moteurs s'arrêtent)
+//Motor A
+int PWMA = 5; //Pin qui contrôle la vitesse du moteur A (nombre entre 0 et 255 donc on doit le mettre sur un port PWM)
+// AIN1 et AIN2 sont les pins de sens de rotation du moteur A
+// Le moteur A tourne dans le sens horaire si le pin AIN1 est LOW et le pin AIN2 est HIGH
+// Inversement, si AIN1 est HIGH et AIN2 est LOW, il tourne dans le sens antihoraire
+// (si les deux sont LOW ou les deux sont HIGH, il ne tourne pas)
+int AIN1 = 9; //Sens de rotation
+int AIN2 = 8; //Sens
+//Motor B
+int PWMB = 6; //Pin qui contrôle la vitesse du moteur B
+// Pins de sens de rotation du moteur B
+int BIN1 = 11; //Sens
+int BIN2 = 12; //Sens
+/* Constantes pour les broches */
+const byte TRIGGER_PIN = 2; // Broche TRIGGER
+const byte ECHO_PIN = 3;    // Broche ECHO
+const byte LED_PIN = 7;  // Broche LED
+/* Constantes pour le timeout */
+const unsigned long MEASURE_TIMEOUT = 50000UL; // 25ms = ~8m a 340m/s
+/* Vitesse du son dans l'air en mm/microsecondes */
+const float SOUND_SPEED = 340.0 / 1000;
+long randNumber;
+/** Fonction setup() */
+void setup() {
+  /* Initialise le port serie */
+  Serial.begin(115200);
+  /* Capteur Ultrasons */
+  // Initialise les broches pour le capteur à ultrasons
+  pinMode(TRIGGER_PIN, OUTPUT);
+  digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW); // La broche TRIGGER doit etre LOW au repos
+  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
+  digitalWrite(LED_PIN, LOW);
+  pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
+  /* Moteurs */
+  // On définit tous les ports comme sorties pour piloter les moteurs
+  pinMode(STBY, OUTPUT);
+  // Commandes Moteur A
+  pinMode(PWMA, OUTPUT);
+  pinMode(AIN1, OUTPUT);
+  pinMode(AIN2, OUTPUT);
+  // Commandes Moteur B
+  pinMode(PWMB, OUTPUT);
+  pinMode(BIN1, OUTPUT);
+  pinMode(BIN2, OUTPUT);
+}
+void loop() {
+  move(1, 100, 1); //motor 1, full speed, left
+  move(0, 100, 1); //motor 2, full speed, left
+  /* 1. Lance une mesure de distance en envoyant une impulsion HIGH de 10 microsec sur la broche TRIGGER */
+  digitalWrite(TRIGGER_PIN, HIGH);
+  delayMicroseconds(10);
+  digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW);
+  /* 2. Mesure le temps entre l'envoi de l'impulsion ultrasonique et son echo (s'il existe) */
+  long measure = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH, MEASURE_TIMEOUT);
+  /* 3. Calcule la distance à partir du temps mesuré */
+  float distance_mm = measure / 2.0 * SOUND_SPEED;
+  if (distance_mm / 1000 < 0.2) {
+    digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // si un obstacle est à moins de 30 cm
+    stop(); // Stopper les moteurs
+    delay(2000); //hold for 250ms until move again
+    move(1, 50, 0); //motor 1, recule
+    move(0, 50, 0); //motor 2, recule
+    delay(3000); // recule pendant 2s
+    stop(); // Stopper les moteurs
+    delay(1000); //hold for 250ms until move again
+    // On fait tourner le robot dans une direction aléatoire
+    randNumber = random(100.0);
+    if (randNumber < 50.0) {
+      move(1, 100, 1); //motor 1, tourne à gauche
+      move(0, 100, 0); //motor 2, tourne
+    } else {
+      move(1, 100, 0); //motor 1, tourne à droite
+      move(0, 100, 1); //motor 2, tourne
+    }
+    delay(1500); // tourne pendant 1s
+    stop(); // Stopper les moteurs
+    delay(1000); //hold for 250ms until move again
+    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
+  }
+  //  // Affiche les résultats en m
+  //  Serial.print(F("Distance: "));
+  //  Serial.print(distance_mm / 1000.0, 2);
+  //  Serial.println(F("m)"));
+  /* Délai d'attente pour éviter d'afficher trop de résultats à la seconde */
+  delay(200);
+}
+void move(int motor, int speed, int direction) {
+  // Function move(): Move specific motor at speed and direction
+  //
+  // Inputs:
+  // motor: 0 for B and 1 for A
+  // speed: number between 0 and 255: 0 is off, and 255 is full speed
+  // direction: 0 clockwise, 1 counter-clockwise
+  // DEMARRAGE
+  digitalWrite(STBY, HIGH); //On met ce Pin sur HIGH avant de démarrer les moteurs
+  // SENS DE ROTATION
+  // Sens Horaire
+  // Le moteur A tourne dans le sens horaire si le pin AIN1 est LOW et le pin AIN2 est HIGH (si les deux sont LOW ou les deux sont HIGH, il ne tourne pas)
+  boolean inPin1 = LOW;
+  boolean inPin2 = HIGH;
+  // Sens Anti-Horaire
+  if (direction == 1) { // Si on change la direction dans le sens antihoraire
+    inPin1 = HIGH;
+    inPin2 = LOW;
+  }
+  // ENVOI DES INSTRUCTIONS DE SENS DE ROTATION ET DE VITESSE AUX MOTEURS
+  if (motor == 1) { // MOTEUR A
+    digitalWrite(AIN1, inPin1);
+    digitalWrite(AIN2, inPin2);
+    analogWrite(PWMA, speed);
+  } else { // if motor == 0 (MOTEUR B)
+    digitalWrite(BIN1, inPin1);
+    digitalWrite(BIN2, inPin2);
+    analogWrite(PWMB, speed);
+  }
+}
+void stop() {
+  //Function stop(): Appeler cette fonction dans le programme pour stopper les moteurs
+  digitalWrite(STBY, LOW);
+}
+</code>
+La partie programmation est maintenant presque terminée. On peut à l'avenir rajouter un servo-moteur sur lequel on fixe le capteur à ultrasons pour balayer une zone plus large de vision devant le robot. On peut aussi rajouter un capteur à ultrasons derrière le robot pour éviter que le robot ne recule sur un mur. En effet, tel que le code est maintenant écrit, le robot ne "regarde" pas lorsqu'il manoeuvre.
+Il faut maintenant construire le chassis du robot.
+----
+==== Partie 4 : Construction du chassis : Premier prototype de robot ! ====
+{{ :wiki:projets:img_1178.jpg.jpg?direct | Notre robot éviteur d'obstacles: premier prototype}}
+Il faut ensuite construire un chassis pour porter notre électronique.
+Il y a pas de chassis type mais voici quelques astuces pour le construire:
+<note tip>
+- Placer le capteur à ultrasons en hauteur par rapport au sol (au moins 10 cm) sinon le capteur verra le sol comme un obstacle.
+- Les deux roues motrices du robot sont situées à l'avant du robot. Pour la stabilité, il faut mettre au moins une roue à l'arrière. Il est en fait plus judicieux de ne mettre qu'une seule roue et avec une petite surface de contact avec le sol pour qu'il y ait peu de frottement lorsque le robot fait une manoeuvre. S'il y a trop de frottement, le robot risque de mal tourner, voire de ne pas tourner du tout...
+- J'ai utilisé des LEGO Technic pour construire le chassis. On peut imprimer des pièces en 3D pour adapter les moteurs aux LEGO; les pièces sont en noir sur la photo (cf le fichier donné dans la section "Matériel Nécessaire"). Ça fonctionne plutôt bien !
+- J'ai utilisé [[https://www.banggood.com/10Pcs-MB102-Breadboard-Module-Adapter-Shield-3_3V5V-For-Arduino-Board-p-1009200.html?rmmds=search&cur_warehouse=CN|un module d'alimentation 5V pour Arduino]] que l'on peut alimenter avec une pile 9V, ce qui permet au robot d'être indépendant (sans connection avec l'ordinateur).
+</note>
+----
 ===== Journal de bord =====
@@ Ligne 253: / Ligne 528: @@
 - Test du driver Dual TB6612FNG pour piloter des moteurs DC avec la carte Arduino
+<fs large>3-4 février 2018:
+</fs> \\
+- Construction du premier prototype du robot
+<fs large>19 février 2018:
+</fs> \\
+- Mise à jour du wiki

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