Balises radio (non abouti)

En 2005, Henri a proposé d’utiliser les ondes radio pour déterminer la position du robot sur le terrain.

Le principe : une balise émet un signal radio. L’onde émise forme des boucles alignées avec l’antenne émettrice (dipôle). Sur le robot, une antenne réceptrice peut capter le signal ; si on recherche le maximum d’intensité, alors on obtient un alignement de l’antenne perpendiculairemenet à l’enveloppe de l’onde.

Prise en compte du commentaire de Stephan : c’est le minimum d’intensité ("nul de champ") qu’il faut chercher.

L’idée est intéressante : c’est le principe utilisé par les sauveteurs de montagne pour retrouver des skieurs perdus. Un appareil appelé ARVA porté par le skieur émet un signal, et les sauveteurs sont équipés d’antenne qui leur font suivre l’onde jusqu’à la position émettrice. Ils parcourent alors la boucle jusqu’à rejoindre le dipôle émetteur.

A cette occasion, nous avions découvert ce petit outil réalisé par Antonio Martos (fondateur de Metria.es) pour simuler les ondes d’un dipole :

Application robotique

Pour notre balise, l’objectif n’est pas d’emprunter ce chemin et de revenir à la source, mais de mesurer l’angle formé par l’antenne alignée au maxium pour la position actuelle. En effet, pour une source donnée positionnée à un coin du terrain, chaque angle correspond à un "rayon" unique (0° pour un côté, 90° pour l’autre côté comme sur le schéma ci-dessous). J’utilise le mot rayon comme si nous étions en présence de cercles concentriques : le même angle est présent qu’une seule fois dans un quart de cercle.

En utilisant deux balises (une à chaque coin), on obtient deux angles, le minimum nécessaire pour une triangulation. Il faut calibrer l’émetteur pour avoir une correspondance entre les deux angles, puisque la forme des boucles ne permet pas de résoudre par des calculs aussi simples qu’avec des cercles.

Voilà une simulation que nous avions réalisée pour envisager la détection. Le code source (Java) est disponible.

Résultats

Le projet est abandonné mais il ne tient qu’à vous de le reprendre.

Pour un petit terrain, il faudrait une grande précision. Mais pour un robot évoluant en extérieur et devant retourner à sa base, cela peut s’avérer une solution à tester, pour ne pas recourir à un GPS. L’avantage est également de revenir aligné.

Prise en compte du commentaire d’Eric : en montagne, les sauveteurs travaillent en pleine nature, généralement après une avalanche qui malheureusement détruit tout sur son passage : il n’y a donc pas d’éléments susceptibles de trop perturber le signal, ce qui ne sera pas le cas pour un robot mobile en environnement urbain ou pavillonnaire.