RobotiqueCoupeGEII

Présentation du projet

Robot joueur de tennis

Le but du robot est d'envoyer le plus de balle possible dans le camps adverse, sans jamais franchir la ligne médiane qui sépare les deux camps et en ne contrôlant qu'une balle à la fois

Cahier des charges / règlement de la compétition

Aire de jeu

L'aire de jeu

L'aire de jeu a pour dimension 8 x 4 m avec une ligne médiane de 67 cm de large.

Les balles

Les balles utilisées sont des balles de tennis standard.
Elles sont placées aléatoirement sur le terrain à l'exception de 3 balles placées systématiquement aux 3 intersections des lignes de notre terrain (points jaunes sur le schéma).

schéma aire de jeu

Le Robot

Le robot doit être autonome. Il peut utiliser les moteurs, la transmission, les roues, le châssis et la batterie officielle de l'événement, mais il est possible d'utiliser aussi ses propres composants.
Le robot peut également utiliser un système propulseur. Lors du lancement d'un match, le robot doit être démarré à l'aide d'un bouton qu'un utilisateur viendra actionner.

Les Balises

Il est possible de poser jusqu'à 3 balises de dimensions maximales de 20 x 20 x 20 cm sur des emplacements spécifiques (détaillé sur le schéma). Nous avons décidé de ne pas utilisée de balise.

Homologation

Le robot doit répondre aux exigences fixées.
Ces exigences sont les suivantes :
- Le robot rentre dans une boite de 40 x 30 x 30 cm.
- Un ballon de baudruche est fixé à 30 cm du sol et doit être percé avant la fin du temps imparti des matchs (90 secondes).
- Le robot ne présente aucun danger, ni au repos, ni en fonctionnement (pas de pièces coupantes...).
- Un dispositif permettant de couper le courant doit être mit en place (bouton d'arrêt d'urgence).
- Un dispositif mécanique de mise en marche doit être présent.
- Un système permettant de contrôler une seule balle à la fois

Fonctionnement du robot

Prototype

Prototype robot avec actionneur fonctionnel

Dans un premier temps, nous avons utilisés un robot existant afin de pouvoir tester, configurer ou encore programmer différente partie du robot à l'aide d'un Arduino.

Alimentation / Régulation

La batterie

Batterie fournie

Notre robot comprend un pack de piles rechargeables 4x 18650 LiFePO 4 Emmerich 4A12318650RK 12.8 V 1100 mAh pour permettre d'alimenter les différents éléments.
Une tension minimum de 9V est nécessaires pour le bon fonctionnement de notre robot.

Abaisseur de tension

abaisseur de tension

La batterie fournie délivre 12.8V, hors nous avons besoin d'une alimentation 5V pour le bon fonctionnement de certain capteur ou actionneur.
C'est pourquoi nous avons utilisée un abaisseur de tension réglable.

Gérer

ATmega 2560

Schéma eagle connecteur ISP

Microcontroleur ATmega 2560 16MHz

Ce microcontrôleur possède un grand nombre de port ce qui nous est utile pour l'élaboration d'une carte complète.
Il est programmable à l'aide du logiciel arduino ainsi qu'un programmateur brancher sur un connecteur ISP.

Schéma ATmega2560

Capteurs

Détection de la ligne médiane

Capteur CNY70

Pour la détection de la ligne médiane, nous avons choisi d'utiliser des capteurs CNY70. Ces capteurs sont composés d'une LED infrarouge et d'un transistor, le principe est que la LED va émettre une lumière et en fonction de la couleur sur laquelle va réfléchir la lumière, il y aura plus ou moins de courant qui passera dans le transistor. Le noir étant la couleur qui réfléchit le moins et le blanc celle qui réfléchit le plus.

Emplacement capteurs

Pour ce qui est de l'emplacement des capteurs, nous avons choisi d'en utiliser 8 et de les placer comme le montre l'image à gauche, les capteurs sont espacés de 2.5cm, il sont reliés à des comparateurs afin d'avoir des données numériques et non analogiques. Les sorties des comparateurs sont ensuite reliées à des portes logiques ET à quatre entrées, les sorties des quatre comparateurs reliés aux quatre capteurs de gauche sont reliés au quatre entrées de la Porte ET, même chose pour les quatre capteurs de droites qui sont aussi reliés à une port ET à quatre entrées. On a décidé de procéder de cette manière car lorsque les quatre capteurs de gauche ou de droite sont tous activés alors on est sur de détecter la ligne médiane et non une ligne du terrain.








Voici le schéma électronique :

Schéma électrique circuit capteur CNY70

La borne 1 sert à relier l'alimentation (+5V), la borne 2 pour le GND, les bornes 3,5,6 et 7 sont reliés au 4 capteurs de gauche et les bornes 8,9,10 et 11 sont reliés au 4 capteurs de droite et la borne 12 est la sortie qui renverra une tension logique au microcontrôleur indiquant l'état des capteurs



Voici le board du circuit précédent créer sur Eagle :

Board circuit détection de la ligne médiane