La pince à 3 doigts marche !

23 mars 2024

... mais ce n’est plus un grappin.

Après nos essais non-concluants, nous nous sommes remis au travail. Nous avons coupé les doigts du grappin, percer des trous pour pouvoir fixer différents types de doigts. Finalement, notre seconde itération s’avérera concluante.

 Finalisation électronique

Nous avons fixé nos cartes électronique et raccordé la quasi-totalité de capteurs et actionneurs. Il ne manque que la tirette, le bouton de sélection de la couleur de l’équipe et le petit écran qui indique le score.

Ce qui nous a permis de reprendre le programme de l’an dernier et ses nombreux tests unitaires. Le début ne s’est pas fait sans mal :

❌Recompilation du code en mode test : pas de mode test
❌make clean puis recompilation en mode test : pas de mode test
❌rm -r build/* puis recompilation en mode test : mode test OK (c’est le cache du cmake qui posait soucis), mais pas de retour des codeurs
❌ Oh, le code de test n’initialise pas le module codeur : le code tourne, mais les codeurs sont à 0 en permanence
✅ Ah, oui, après relecture du plan de la carte, les codeurs ne sont pas alimentés par l’USB. On attrape l’arrêt d’urgent de l’an dernier, le connecteur pour la batterie, la batterie et Oh ! Les données arrivent !
✅ Quoi ? Pas de graphique teleplot pour nos codeurs : ça c’est corrigé !

La suite se déroule beaucoup mieux :

✅ Lecture des codeurs
✅ Pilotage des moteurs
✅ Asservissement des moteurs
✅ Lecture du gyroscope
✅ Localisation par codeur + gyroscope

 Finalisation mécanique

Vue arrière du robot (mars 2024)

Nous fixons l’arrêt d’urgence (à cause du souci rencontré plus haut), le gyroscope et le capteur de détection des plantes (VL53L8).

L’arrêt d’urgence se base sur notre système habituel, une sorte de tringlerie en bois qui active un interrupteur à levier.

Arrêt d’urgence (2024)

Le gyroscope est situé à un endroit accessible, afin de facilement pouvoir y accéder en cas de soucis (notamment l’enfermer dans une cage en aluminium).

Gyroscope - sur le toit du robot

Et notre capteur est situé au milieu du robot, à hauteur des plantes qu’il doit identifier.

VL53L8 - Monté sur le robot

 Programmation

Nous avons réglé les positions des 6 bras avec leurs aimants et rajouter sur la carte servomoteur, le code pour communiquer en I2C.

Le gros point restant est le traitement du capteur VL53L8 et la stratégie !

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Le grappin ne fonctionne pas

2 mars 2024

S’il est important de célébrer nos succès, il faut parfois célébrer nos échecs. Après tout, n’est-ce pas d’eux que nous apprenons le plus ?

Alors, nous partageons avec vous notre conclusion, le grappin, pour attraper les plantes ne fonctionne pas. Ou alors pas de manière suffisamment fiable pour être utilisé à coupe.

La preuve en image :

Que faire maintenant ? Nous avons analysé le problème et trouvé deux causes :

• la séquence du programme semblait se comporter de manière erratique, certains temps d’attente n’étaient pas toujours respectés. Un problème lié à la lecture d’une variable 16 bits, dont la valeur était modifiée en interruption, sur une architecture 8 bits.
• mécaniquement, l’appui par trois points ne convient pas à la géométrie des plantes.

Nous vous présenterons prochainement nos améliorations. Nous utiliserons bien une pince 3 doigts pour attraper les plantes, mais ce ne sera pas un grappin !

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L’électronique des PAMI

28 février 2024

Les PAMI sont des petits robots autonomes qui entrent en jeu dans les 10 dernières secondes du match.
Voici la carte électronique que nous comptons utiliser si nous avons le temps de réaliser ces PAMI.

Les fonctionnalités principales sont :

• Microcontrôleur Raspberry Pi Pico
• Connecteur pour l’arrêt d’urgence
• 2 prises moteurs (pilotés par un L293D)
• 2 prises codeurs
• 1 prise Gyroscope (L3GD20H)
• 1 prise I2C pour du TOF
• 1 prise "choix couleur"
• 1 prise tirette
• Surveillance tension batterie
• 1 LED
• 3 Dip Switch

Dimensions : 50 mm x 90 mm

Tous nos fichiers sont ici.

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Translation de la pince

14 février 2024

Ce dernier mois, la priorité n’était pas sur notre robot. Alors que nous étions plutôt bien partis côté planning, nous avons consommé une bonne partie de notre marge.

Mais nous avons quand même avancé !

 Ensemble de la pince

Notre système de pince contient 3 axes :

• Un pour la fermeture de la pince
• Un pour l’ascenseur
• Un pour la translation

Nous avons conçu et assemblé le translateur. En l’installant sur le robot, nous installons notre 15ᵉ servomoteurs sur le robot. Voici la première version de la mécanique :

Translateur (face)

Translateur (côté)

La cinématique est sympa, avec le servomoteur qui avant et recule lorsque l’ensemble va de gauche à droite. Malheureusement, les performances ne sont pas au rendez-vous : le système met du temps à atteindre les positions extrêmes (ça se voit sur la vidéo ci-dessous) et pire, l’ensemble se bloque assez facilement.

Nous allons alors travailler sur une seconde version du translateur, où la course du servomoteur sera négligeable mais qui va nous faire gagner en rapidité et en fiabilité.

Alors nous tentons un test d’un cycle complet de manipulation de plante.

C’est l’occasion de critiquer la pince 3 doigts, où les frottements empêchent la pince de s’ouvrir et limite la force disponible lors de la fermeture. Nous changeons le point d’attache de la bielle pour améliorer grandement l’efficacité du mécanisme. Même si pour cela, nous devons revoir la fixation du servomoteur.

Il y aura bien encore quelques ajustements à effectuer, mais dans l’ensemble, les actionneurs du robot sont en place. Il est maintenant temps de re-travailler sur le déplacement et les capteurs (positionnement et traitement) !

 La suite

• Changer le mini-servo de la pince 3 doigts, car il "croustille" : nous prendrons un MG90-S avec des pignons en métal au lieu de notre SG90.
• Régler les 5 positions des 6 bras
• Finir de concevoir le 3ᵉ axe pour la pince 3 doigts
• Rallonger les câbles des codeurs de moteurs
• Fixer le capteur de détection des plantes
  Fixer la batterie et la carte électronique

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Les bras montés sur le robot

5 janvier 2024

 Préparation des bras

Nous vous avions présenté l’actionneur principal, notre pince 3 doigts. Il est temps maintenant de vous présenter nos actionneurs "secondaires". Il s’agit des petits bras qui tiendront les pots. Nous vous avions donné un aperçu du prototype fin octobre dans cette brève.

Revenons en détail sur fonctionnement du bras, il est composé de deux parties. La première partie permet de lever et d’écarter le pot du robot, c’est la partie la plus visible ci-dessous :

Bras pour pot - pré-série

La seconde partie approche ou éloigne un aimant du pot pour le prendre ou le lâcher.

Nous avons d’abord réalisé un prototype, puis une version pré-série. Enfin, nous décidons de réaliser la série. Pour cela, il faut découper les pièces :

Pièces pour les bras pour les pots

Puis il faut percer les pièces avec précision. En fonction, soit nous perçons les pièces ensembles, 2 à 2, ou nous nous servons de gabarits de perçage pour être répétable.

Pièces percées

On ne dirait pas comme ça, mais c’est un peu de boulot de percer ces pièces !

 Préparation du châssis

En parallèle, nous découpons le châssis.

Châssis du robot 2024

Nous perçons les trous de fixation des moteurs. Pour cela, nous utilisons l’ancien châssis comme gabarit et obtenons rapidement une sorte de base roulante.

Mécanique de la base roulante

 Assemblage des bras

Il va falloir assembler les bras de manière à respecter la position des pots prévue initialement.

La base roulante sur son plan

Vous n’aurez pas de photos de l’assemblage des 6 bras. Avec la visserie, il y a plus d’une cinquantaine pièces par bras. Bref, ça nous a pris un peu de temps, mais le résultat est là :

Base roulante avec pots

Et en détail (notons qu’il manque le pignon et la bielle entre le servomoteur et l’aimant) :

Bras qui tient un pot

Bras qui tient un pot

Ce qui donne en action :

 La suite...

La suite, car nous sommes loin d’être en avance sur la planning, se compose principalement des tâches suivantes :

• Régler les 5 positions des 6 bras
• Finir de concevoir le 3e axe pour la pince 3 doigts
• Rallonger les câbles des codeurs de moteurs
• Fixer le capteur de détection des plantes
• Fixer la batterie et la carte électronique

Ensuite, nous pourrons commencer les déplacements sur le terrain !

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