Balise IR à faisceau très étroit pour pilotage robot
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Balise IR à faisceau très étroit pour pilotage robot



  1. #1
    invite39fa2772

    Balise IR à faisceau très étroit pour pilotage robot


    ------

    Bonjour à tous,

    Je suis sur un projet robotique à base de Mindstorms EV3.
    Mon robot a un capteur IR, qui donne l'angle de la source et une indication de sa distance (-25° à +25°, distance max de détection environ 2 mètres).
    Il existe chez Lego un 'beacon' (émetteur IR), que le robot doit (et peut) trouver, mais je ne peux pas l'utiliser, voici pourquoi:
    Mon robot doit non seulement détecter l'émetteur, mais s'en rapprocher dans un angle très précis afin de se 'docker' pour se recharger.
    L'émetteur de Lego a un angle d'émissioin de presque 180°, (car il sert aussi de télécommande, si on le désire), donc pas utilisable, car le robot peut s'en approcher, oui, mais avec un angle d'approche variant de -25° à +25°, et donc il sera à côté des contacts de rechargement (qui sont des petites plaques de cuivre collées sur un carton mince posé au sol, à un distance très précise de la balise émettrice IR de repérage).
    Il me faut donc un émetteur IR très directionnel (+/- 5° max), portant à 2 mètres, ce qui donnera, à 2 mètres, une plage de détection de +/- 17 cm, ce qui est ok: le robot pourra se rapprocher de la source IR en essayant de rester dans le cône de détection. (en fait le robot connaît approximativement la position de sa station de rechargement, donc pourra entrer tout seul dans le cône d'émission, reste ensuite à se positionner précisément sur les 2 plaques de cuivre pour recharger ses batteries)

    J'ai du mal à déterminer le modèle de diode à utiliser... d'autant plus que n'ayant pas les specs du capteur IR, il est difficile de déterminer sa puissance d'émission.
    Toutefois, je sais que le signal IR doit être modulé à 38KHz, donc une diode acceptant 100ma en mode pulsé devrait convenir.
    Le rayonnement doit se faire sur la bande 940nm.
    Je sais aussi que les 2 diodes IR de la balise Lego (placées en diagonale d'où l'angle de presque 180°) sont des TSAL7600
    J'ai cherché sur le web mais trop souvent l'angle du faisceau de la diode émettrice n'est même pas spécifié...

    Autre possisbilité: utiliser une lentille de concentration du faisceau? si oui, où en trouve-t-on ?

    Enfin, il y a bien longtemps que je n'ai pas bidouillé, mon labo est en état de marche, mais j'en suis resté à la techno des années 80/90 (microprocesseurs série 6809, décodeurs canal+ pirate, bref du vieux) ...
    Si vous avez une idée pour un oscillateur intégré pouvant sortir un signal carré à 38kHz , je suis preneur aussi (avec ma vieille techno, je le ferais avec un oscillo piloté par quartz, suivi d'un ou plusieurs diviseur Cmos... c'est vous dire!)
    L'alimentation de la station de recharge du robot est un bloc secteur (de qualité) sortant 12V en 1700mA max. Le robot a 2 batteries Lipo se chargeant sous 10v à 700mA. (j'ai mis 2 diodes de redressement en série, ce qui me fait chuter de 12v à 10.6V, ça fonctionne...) Il reste donc env. 300mA sous 12V disponibles pour la balise d'émission IR.

    Merci d'avance pour vos lumières ! (et désolé pour ce post un peu long!)

    -----

  2. #2
    antek

    Re : Balise IR à faisceau très étroit pour pilotage robot

    Puisque tu as besoin de ton émetteur 180°, utilise un récepteur à faisceau étroit.
    Ton récepteur actuel peut suffire, la réception te fournit normalement un signal analogique entre 0° (dans l'axe) et 25° (au bord)

  3. #3
    invite39fa2772

    Re : Balise IR à faisceau très étroit pour pilotage robot

    J'ai dû mal m'expliquer....

    Mon capteur IR, je ne peux pas en changer, il est installé sur le robot et fonctionne parfaitement.
    C'est l'émetteur que je dois changer, en le rendant très directionnel. (faisceau très étroit) et j'ai du mal à trouver: soit une LED IR à faisceau étroit, soit une lentille de concentration IR.
    Mon émetteur à 180°, justement , est inutilisable...

  4. #4
    antek

    Re : Balise IR à faisceau très étroit pour pilotage robot

    Citation Envoyé par Integral60 Voir le message
    J'ai dû mal m'expliquer....
    Mon capteur IR, je ne peux pas en changer, il est installé sur le robot et fonctionne parfaitement.
    C'est l'émetteur que je dois changer, en le rendant très directionnel. (faisceau très étroit) et j'ai du mal à trouver: soit une LED IR à faisceau étroit, soit une lentille de concentration IR.
    Mon émetteur à 180°, justement , est inutilisable...
    J'ai pas dis d'en changer. J'ai dit qu'un seul des deux a besoin d'être directif.
    Tu peux utiliser deux capteurs un peu directifs sur le robot pour situer exactement le robot par rapport à l'émetteur, puisque le robot connait à peu près la position de la balise.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite39fa2772

    Re : Balise IR à faisceau très étroit pour pilotage robot

    si le capteur est directif, ça ne résoud pas mon problème, car le robot va s'approcher de l'émetteur (la balise), avec un angle allant de -25° à + 25°
    Le robot doit s'avancer vers la balise sur l'axe d'émission de celle-ci, pour être bien callé sur sa position de recharge.
    Un dessin valant mieux que des paroles, je joins un fichier expliquant l'accès à la balise.

    Merci!
    Images attachées Images attachées  

  7. #6
    vincent66

    Re : Balise IR à faisceau très étroit pour pilotage robot

    Bonjour,
    As-tu regardé du côté d'un diode laser IR..?
    Leonardo était ingénieur "sans papier", et moi diplômé juste...technicien...

  8. #7
    invite39fa2772

    Re : Balise IR à faisceau très étroit pour pilotage robot

    Bonjour vincent66,

    Non, je ne connais pas bien cette techno ... peux-tu me brancher sur qq produits de ce genre stp ? (URL de sites qui en vendent)
    Un tel laser est-il facile à "moduler" par un signal à 38kHz ? existent-ils en 940nm ?
    merci ...

  9. #8
    jiherve

    Re : Balise IR à faisceau très étroit pour pilotage robot

    Bonsoir,
    la modulation à 38kHz est elle basique ou est elle complétée par un codage type télécommande IR, ce que je crois.
    Pour modifier le diagramme de rayonnement d'une Led il suffit de lui adjoindre un petit tube qui en masquera une partie .
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  10. #9
    invite39fa2772

    Re : Balise IR à faisceau très étroit pour pilotage robot

    bonsoir jiherve,

    La modulation à 38kHz est basique tant qu'il s'agit pour le robot de détecter la balise.
    Par contre en effet, s'il s'agit de télécommande, alors il faut appliquer le protocole Lego PF RC qui est décrit dans de nombreux documents sur le web. (PF = Power functions, RC = Remore Control)
    Mais dans mon cas, seule la détection suffit: j'utilise une vieille télécommande Lego Power-Functions, et quel que soit le bouton utilisé, le capteur IR du robot détecte bien l'émission. (mais ça ne prouve pas à 100% qu'une modulation basique fera l'affaire, c'est à tester)

    Enfin, j'ai bien essayé d'occulter le couvercle en plastique juste devant la diode émettrice de la télécommande citée, avec du ruban adhésif noir (genre chaterton) en ne laissant qu'une fente verticale d'env. 1 mm de large. ça améliore la directivité de l'émetteur mais diminue fortement la distance (c'est évident, une forte part de l'énergie n'est pas transmise)
    Je vais essayer ta proposition de tube , mais ça va être coton de l'installer sur les émetteurs dont je dispose.
    merci de ton aide

    Je pense que l'idée de vincent66 est à creuser sérieusement,car l'angle du cône d'émission ne dépasse pas 10°, mais je galère pour trouver une diode laser 940nm d'env. 100 mW, en boitier TO-18 si possible chez les fournisseurs français.... (par contre, facile de trouver de telles laser-diodes en 4000 mW, à 85€, par lot mini de 100 pièces à HongKong...)

    Enfin, il faut que je fasse très attention à avoir une puissance d'émission assez faible vu les dangers pour les yeux (même si cela se passe à 15 cm du sol, je me méfie de mes petits-enfants qui mettent leur yeux sur tout)

  11. #10
    Yvan_Delaserge

    Re : Balise IR à faisceau très étroit pour pilotage robot

    tu peux rendre plus fin le faisceau d'émission de n'importe quelle diode en utilisant une lentille convergente, par exemple une loupe. Il suffit de placer la diodr au foyer de la lentille.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  12. #11
    jiherve

    Re : Balise IR à faisceau très étroit pour pilotage robot

    Bonjour,
    je vais encore radoter : l'achat ou la détention d'un laser dont la puissance depasse 1mW à 2mW est interdite en France.
    La solution du tube ou d'une optique est à la fois suffisante et légale.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  13. #12
    invite39fa2772

    Re : Balise IR à faisceau très étroit pour pilotage robot

    Je me doutais bien qu'il y avait qqchose en France sur ces diodes laser ... merci pour l'info

    j'ai trouvé ceci comme lentille: http://www.amazon.fr/bo%C3%AEtier-di.../dp/B008U1VHX0 ça doit pouvoir se bidouiller ...

    en attendant, je vais essayer de mettre un tube plastique ou métal autour de la diode d'émission ...

    merci de vos tuyaux

    et, si je peux, pour l'oscillateur 38kHz, vous feriez comment ? Quartz + oscillo + diviseur ?

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