PROJET WIIBOT
Lycée Louis Payen 2010-2011
St Paul
île de La Réunion- Pilotage d'un robot avec la wiimote de
Nintendo. Terminale S Sciences Ingénieur
| La phase de démarrage du projet (fin
novembre, début décembre 2010 ) a demandé un peu de temps de réflexion
afin de définir précisément l'architecture à la fois mécanique,
électronique et informationnelle du robot. Phase fondamentale car beaucoup
de choses sont liées : Une mauvaise organisation et c'est du temps perdu
ensuite pour la mise en oeuvre. Chaque groupe va réaliser son "sous projet" sur un support en bois qu'il suffira ensuite d'intégrer au robot. L'interconnections électrique des plaques se fera par un ensemble de connecteurs appelé "bus fond de panier". |
Les premières photos (conception des différents étages du robot wiibot)
 |
 |
| Ordinateur portable avec la caméra 2 axes + carte micro + interface visualisation led + interface USB I/O 24 | Djoma câble les sevo-moteurs du support caméra avec la carte 68HC11 |
 |
 |
| Etage pince 3 axes, on soude, on coupe ... | Câblage du support pince + 68HC11 |
 |
 |
| Montage du boîtier caméra réalisé avec l'imprimante 3D BST1200ES | |
 |
 |
| Programmation des premières commandes du wiibot sous visual basic | |
 |
 |
|
Robot Wiibot en cours de montage. On reconnaît (...) les deux trottinettes électriques du robot sumotozor. Sur le côté gauche, les cartes d'interconnections des différends étages (bus fond de panier) : données, alimentation , masse ... |
|
 |
 |
| Fixation de la carte interface de puissance moteurs de propulsion | |
 |
 |
| On monte les différents étages du robot. Tout en haut on distingue la petite tête noire de la caméra dans son support blanc en plastique ABS faite avec l'imprimante 3D | Les nappes de fils commencent à pendre mais il faut tout vérifier avant de brancher, la moindre boulette peut entraîner un méchant court-circuit. Une nappe en provenance du bras a été inversée, il faudra la refaire ... |
 |
 |
| Le robot vu par l'arrière. il manque encore l'ordinateur portable. | On a utilisé un mécanisme d'un ancien système (le Palettiseur) pour réaliser le bras du robot. |
 |
 |
| Jeudi 14 avril 2011 : Premiers tests de programmation. on y a va progressivement. On commence par tester que les données envoyées à l'interface de visualisation à led sont ok. Des petites mises au point du programme en Visual basic sont faites et les premiers tests sont concluants (les leds s'allument correctement en fonction des ordres envoyés) | Les tests se poursuivent :
programmation des servomoteurs de la carte caméra. On se rend compte que
l'alimentation 5V issue de la carte alim n'avait pas été câblée. Il s'agit ensuite de vérifier la correspondance des commandes entre le controlboy caméra et le programme visual-basic. Il est nécessaire d'enlever les cavaliers des deux potentiomètres sur le port E (E0 et E1) de la carte cboyf1 afin de permettre le fonctionnement correct. Après quelques ajustements, la caméra répond aux ordres de l'ordinateur. |
 |
 |
| On teste ensuite la carte pince : on se rend compte que c'est une mauvaise carte (sans régulateur ...) . Après changement, on charge le programme de pilotage en s'inspirant de celui de la caméra (même type de commande en largeur d'impulsions des servomoteurs) . Après correction de quelques erreurs (erreur de numéro de port ... ) la pince répond aux ordres . Dans le cadre des tests préliminaires, on se contente d'un pilotage simple des servomoteurs (2 positions uniquement pour l'instant) . L'objectif étant juste de vérifier la fonctionnalité de la commande. | Prochaines étapes : - tester la carte moteur pour rentrer et sortir le bras de la pince - tester la carte moteurs de propulsions - Intégrer la gestion de la wiimote de Nintendo (communication bluetooth) sous visualbasic et piloter le robot ! - Faire l'interface de visualisation sur le poste distant (communication wifi ). |
| Gestion des ordres (voir tableau) . Les
2 microcontrôleurs (carte pince et carte caméra) lisent les ordres qui
arrivent sur leur PORTE en provenance du Port A de l'interface USB. Si le
code qui apparaît correspond à un code prédéfini en mémoire, il l'exécute,
sinon c'est que c'est adressé à l'autre carte cboyf1. Pour le pilotage des roues motrices, le PORTC y est entièrement dédié (pas de multiplexage) |
Lundi 18 : programmation du moteur de
translation du bras : La commande est ok, la carte interface de puissance
fonctionne toujours bien. Ensuite on attaque le premier étage avec la programmation du moteur de propulsion droit. La roue tourne à la bonne vitesse en marche avant mais dysfonctionne en marche arrière (tourne à la vitesse max au lieu de basse vitesse) Le problème est lié à une erreur de programmation d'un bit du port A (A0) |
 |
|
| Ci-dessus le tableau de commande sous Visual basic (en cours de réalisation). Pour l'instant, on programme et on teste le pilotage des moteurs et servomoteurs à partir de l'ordinateur portable embarqué sur le robot. Si tout va bien, on va pouvoir dès la prochaine séance (jeudi 21 avril 2011) attaquer la programmation de la télécommande wiimote afin de contrôler le robot. Le projet sera alors sur sa phase terminale :-) | |
| Code source provisoire du programme ci-dessus : cliquer ici | |
| Sources divers des programmes du projet : cliquer ici | |
| JEUDI 28 AVRIL : Programmation avec la télécommande de la wiimote : après quelques ajustements et paramétrages, le pilotage par la télécommande est ok. Test ensuite du pilotage dans la salle de classe : ok Aucun problème à signaler, le robot répond au doigt et à l'oeil ! (rotation pince, entrée/sortie du bras, rotation x et y caméra ...etc) . Ne restait plus qu'à prendre en compte l'accéléromètre pour piloter la pince : On a recodé afin de pouvoir switcher entre un pilotage par bouton ou par l'accéléromètre : succès sur toute la ligne. Les résultats des tests dépassent largement nos espérances en matière de conception électronique et informatique : Voir la pince suivre le mouvement de la main (voir vidéos) un vrai bonheur !
|
Les vidéos : (bientôt en ligne !) Vidéo 1 : test sur la table Vidéo 2 : test déplacements dans le laboratoire Vidéo 3 : test de prises avec la pince Vidéo 4 : test divers (visualisation caméra ...) Vidéo 5 : test de suivi du mouvement de la wiimote par la pince.(mise en oeuvre de l'accéléromètre) |
| Vidéo avec ambiance sonore : cliquer ici | |