Architecture générale

PoBot 2006 est un robot volontairement simple, l’objectif étant de faire peu de choses, mais de les faire bien, et surtout de manière fiable et répétable.

Déplacement et propulsion

Il s’agit d’un robot à roues, les roues motrices étant situées à l’avant, l’arrière du chassis reposant sur des classiques ball casters (2, suffisamment espacés pour que les trous ne posent pas de problème).

Nous avons sélectionné des roues de patinette de 100mm de diamètre, pour leur qualité de grip d’une part et leur aptitude à franchir les trous sans déviation notable du chassis.

Chassis et stucture mécanique

Il est constitué d’un assemblage de divers profilés aluminium, disponibles dans les grandes surfaces de bricolage. Aucune pièce métallique usinée n’a été utilisée, les seuls usinages ayant été les adaptations des poulies pour courroies crantées de manière à les solidariser des roues motrices.

Capture des balles

Sa technique de capture de balle est basée sur l’aspiration, non pas centralisée dans le robot, mais montée sur un bras extensible, de manière à augmenter son rayon d’action.

Bien qu’initialement prévu, et techniquement possible avec le système utilisé, l’extraction des balles depuis les trous n’a pas été incluse dans les fonctionalités. La raison en est simple : il aurait fallu être capable de remplir tous les trous possibles avant de commencer à s’occuper de vider les points marqués par l’adversaire. Or notre déplacement n’était pas assez rapide pour faire tout cela dans les 90 secondes.

La sélection des balles (blanche ou noire) est faite à la source : le système d’aspiration est équipé d’un dispositif d’analyse de la balle capturée, et seule une balle blanche est ramenée à bord.

Pour plus de détails, consulter l’article Capture des balles

Totems

Le déclenchement des totems est assuré par deux bras rétractables, équipés en bout d’un rouleau à rotation libre recouvert de laine d’acier très fine. Après essais de nombreuses autres solutions, celle-ci s’est révélée la plus efficace (100% de déclenchements), et ne nécessite pas de force d’appui pour établir le court-circuit : le simple contact du rouleau sur le totem présente en effet une conductivité électique suffisante.

Navigation

Elle se fait selon des parcours pré-établis, sélectionnés en début de match en fonction de la configuration de totems reconnue par la caméra (CMUcam) intégrée au pare-choc avant. Ces parcours sont de simples polylignes joingant les trous.

Aucune tentative de parcours aléatoire n’a été retenue, car vu le nombre de balles disponibles, la manière dont elles se répartissent statistiquement sur la table et le rayon d’action du dispositif d’aspiration, il était toujours possible de capturer des balles en restant sur ces parcours pré-définis. Ainsi, on minimise les risques de collision contre des obstacles.

Le robot ne dispose pas d’odométrie et contrôle ses déplacements uniquement par l’intermédiaire des moteurs pas à pas utilisés pour la propulsion. Il se recale sur les disques de couleur au moyen d’un système optique situé sous le chassis. En fait, il n’utilise pas de système de coordonnées X/Y mais uniquement un repérage par cap et distance à parcourir.

Calculateurs

2 cartes maison identiques à base d’ATmega32 sont utilisées :
– carte principale : supervision, traitement des capteurs, gestion des moteurs et des actionneurs
– carte secondaire : gestion de la caméra et du panneau de contrôle
Ces deux cartes sont reliées par un bus I2C.

Motorisation

Elle est assurée par des moteurs pas à pas, pilotés par des cartes maison à base de drivers L6208 de chez ST Micro (datasheet).