Projet - construction d'un robot

[FDFD]

@Abroise

Tu vas passer en Terminale et tu es bon en math et sciences...
C'est super ! J'espère que tu deviendras ingénieur et que tu n'iras pas grossir les rangs des sciences po...( ici le mot sciences est de trop)
En attendant tu t'es donné un but très difficile à atteindre compte tenu de ton niveau d'études. Idéalement ça conviendrait mieux à un étudiant de premier cycle en sciences, probablement comme ces étudiants chinois.
Ceci dit, comme je te l'ai suggéré, tu peux commencer par un objectif intermédiaire: repérer la position de la balle. Ce que tu as appris en trigonométrie et sur les vecteurs complété par ce que tu vas apprendre en terminale devrait te permettre de réussir, surtout si tu es accrocheur. D'ailleurs après la phase de calculs tu pourras réfléchir à une réalisation soit avec des caméras (traitement d'image) soit avec des PSD (Position Sensitive Device) + dispositif d'éclairage du volant. Et pourquoi pas en faire un sujet de TPE ?
En tout cas, tu mérites tous nos encouragements ! Cordialement.

@umfred
Sans doute... Le calcul permet justement de confirmer ce genre d'intuition. Perso, intuitivement je placerais ces caméras au dessus du terrain, visant le Nadir. Et je m'arrangerais pour mettre également le robot dans le champ de la caméra de façon à le localiser précisément à lui aussi. Mais rien ne vaut le calcul pour voir si c'est vraiment une bonne idée...
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[AmbroiseParet]

Merci à tous pour vos encouragements et surtout pour vos explications sur les méthodes de travail et le fonctionnement de certaines technologies...

Si en effet, comme l'a dit @umfred, il faut une source d'énergie externe au robot pour lire la puce, et ensuite renvoyer l'information au robot, tout devient plus complexe... En effet, je pensais plus au début à une puce très simple, qui ne contient pas d'informations mais que le robot détecte dans l'espace (pas plus de 20m de distance) (mais après est ce que ça existe et la précision est elle suffisante ?).

Ensuite, vous avez été nombreux à me dire de prendre le problème étape par étape, ce qui est logique, et de ne pas aller au bout du bout comme les chinois.
Dès le début je savais que l'on atteindrait pas cela et que le robot se "contenterai" de renvoyer le volant sans pouvoir servir (car il faudrait une pince supplémentaire pour kacher le volant en hauteur...) ni ramasser le volant par terre ou encore compter les points...

Du coup on peut résumer les tâches du robot à :
1- Repérer le volant dans l'espace
2- Se déplacer en conséquence pour atteindre le volant
3- Frapper le volant dans la direction et avec la force souhaitée

De même vous avez été plusieurs à me conseiller de réaliser une seule tâche (repérer le volant) ou de retirer l'autonomie.
Cependant cela retire l'essence même du projet car l'objectif est de remplacer l'humain qui n'est pas parfait (dans son renvoi par ex) pour permettre au partenaire de progresser. Ce serai évidemment déjà très intéressant mais finalement pas utile.
De même réaliser une seule tache serai déjà une grande victoire à mon niveau, mais est-ce utile d'avoir un robot capable simplement de connaître le point de chute du volant sans pouvoir y faire quelque chose ?

[GBo]

@Abroise
Idéalement ça conviendrait mieux à un étudiant de premier cycle en sciences, probablement comme ces étudiants chinois.

Heu, ce sont plusieurs étudiants, et plus âgés, accompagnés par un professeur de mécatronique de la prestigieuse University of Electronic Science and Technology of China (à Chengdu), qui ont fondé leur start-up dans la foulée de la réussite du proto dont on a discuté, qui a d'ailleurs constitué une première mondiale dans le domaine:
https://www.chinadaily.com.cn/region...t_27549942.htm

[GBo]

[...]
De même réaliser une seule tache serai déjà une grande victoire à mon niveau, mais est-ce utile d'avoir un robot capable simplement de connaître le point de chute du volant sans pouvoir y faire quelque chose ?

Non mais le but est d'apprendre pas à pas, si la robotique t'intéresse, tu ne vas pas faire quelque chose d'utile avant plsueires années après ton diplôme d'ingé !

[FDFD]

@GBo

Tout à fait d'accord pour l'équipe qui a réalisé ce robot. Sans avoir l'information je pensais bien qu'il en était ainsi...

Par contre certaines tâches comme repérer la position du volant avec des caméras peut devenir assez rapidement à sa portée... Et surtout, même s'il ne réussit pas, le fait d'avoir essayé et travaillé sur la question lui apportera beaucoup . Surtout ne pas le décourager ! Mais ne pas non plus lui laisser croire qu'i va aller jusqu'au bout avant quelques années... (bref on est d'accord)

[AmbroiseParet]

Oui, j'imagine bien que la première personne qui débarque ne va pas directement construire un robot qui va révolutionner la vie mondiale

Après c'est un effet un projet très compliquer, que j'aurai certainement beaucoup de mal à emmener au bout, mais je vais quand même tenter (et oui je suis un peu buté ) et voir jusqu'où je pourrais aller...

[GBo]

@GBo
Tout à fait d'accord pour l'équipe qui a réalisé ce robot. Sans avoir l'information je pensais bien qu'il en était ainsi...
Par contre certaines tâches comme repérer la position du volant avec des caméras peut devenir assez rapidement à sa portée... Et surtout, même s'il ne réussit pas, le fait d'avoir essayé et travaillé sur la question lui apportera beaucoup . Surtout ne pas le décourager ! Mais ne pas non plus lui laisser croire qu'i va aller jusqu'au bout avant quelques années... (bref on est d'accord)

Oui mais le découragement peut venir aussi d'avoir les yeux plus gros que le ventre (comme disait ma mamie), et d'aller d'échecs en échecs car pas assez modeste. Reprendre un volant (ou une balle) au vol comme un humain dans l'environnement du jeu humain, c'est le championnat du monde des difficultés.
Donc oui, déjà imaginer un dispositif capable de repérer les coordonnées spatiales d'une balle de ping pong fixe...

[GBo]

Après c'est un effet un projet très compliquer, que j'aurai certainement beaucoup de mal à emmener au bout, mais je vais quand même tenter (et oui je suis un peu buté ) et voir jusqu'où je pourrais aller...

C'est comme vouloir commencer le piano avec comme objectif les Etudes Transcendantales de Liszt au bout d'un an, aucun prof de musique sérieux n'accepterait de t'aider, car c'est brûler trop étapes, alors qu'il y avait moyen de jouer du John Lennon, dommage.

[AmbroiseParet]

A oui pas une bonne idée de commencer le piano comme ça

Oui bon je me suis bien dit que si je réussissait à faire un robot capable de renvoyer le volant, ce serait un exploit plus incroyable que les suisses contre la france...
Du coup je vais voir comme vous m'avez dit si déjà j'arrive à prévoir la trajectoire du volant.

Merci a tous

[penthode]

dans le même genre , je restaure moi même mes motos ,
la derniére une CBX1000 6 cylindres pas de la tarte

Mais , y'a 10 ans , je me suis conté de réparer une mobylette

[antek]

Une autre approche qu'il est simple de commencer sur le papier est celle de l'étude mécanique.

- estimer la masse du robot
- estimer la durée minimum de la trajectoire du volant
puis calculer les accélérations nécessaires pour une interception du volant ce qui permettra d'orienter vers un choix de moteur,
des frottements roues/revêtement

- estimer la masse du mécanisme/raquette
- estimer/calculer les accélérations à réaliser par la raquette pour le renvoie du volant
puis effectuer les calculs pour aboutir aux choix des moteurs

Calculer la masse totale et vérifier son adéquation avec les hypothèses de départ.

Et avec ça on n'a pas encore parlé de la réalisation des mouvements . . .

[GBo]

Du coup je vais voir comme vous m'avez dit si déjà j'arrive à prévoir la trajectoire du volant.

Excellent sous-problème en effet. C'est le moment d'emprunter le camescope à ton pater, surtout s'il a l'option 120 fps, et un bon éclairage
Autrement, photo en pause longue dans le noir et flash stroboscopique, c'est la méthode classique en physique expérimentale.

[umfred]

@FDFD (et les autres), les infos que j'ai tiré sur le robot chinois sont trouvables en googlant son petit nom "Robomintoner" et lisant les différents articles

[FDFD]

Bonjours à tous et à @Ambroise en particulier

J'espère que tu n'es pas découragé et que tu vas revenir sur ce forum. Je suis sûr qu'il y a ici des gens qui peuvent te guider, même s'ils ne sont pas spécialistes du domaine (c'est mon cas). Certains d'entre nous ont une expérience de l'ingénierie dans d'autres domaines où règne la complexité....

Justement un des principaux conseils a été de t'intéresser à un sous-système du robot, en particulier pour repérer la position du volant avec une caméra.

Personnellement je te propose un premier exercice de prise de contact avec ces techniques en utilisant Matlab qui est un logiciel de traitement de données qui a des capacités de traiter de très gros fichiers, des images en particulier. Il existe des versions d'évaluation et même gratuites pour étudiants. Renseigne toi. Peut-être y a-t-il ici des personnes mieux renseignées que moi.

La manip que je ferais est très simple. Il suffira d'enregistrer un film de 2 secondes de la chute libre d'une balle ou d'un volant. Ensuite à l'aide de Matlab tu essaieras de repérer les différentes positions sur la trajectoire. Tu pourras varier le fond et l'éclairage. C'est déjà un bon départ...

Bonne réussite !

[GBo]

+1, mais je dirais une balle ET un volant, sachant qu'une balle et un volant pourraient avoir un comportement différent, sauf sur la lune.
Un bon scientifique est un d'abord un bon observateur.

[AmbroiseParet]

Bonjour,
Non non je ne suis pas découragé (pas encore en tout cas)
J'ai un peu réfléchi depuis mon dernier message et donc je pense que la distance parcourue (calculée en ligne droite au sol) dépend de 2 facteurs lors de la frappe :
1- la vitesse de frappe (ou vitesse initiale du volant)
--> plus on frappe fort, plus le volant ira loin
2- l'angle d'inclinaison entre la direction initial et le sol par ex
--> plus l'angle est perpendiculaire ou parallèle au sol, moins le volant va loin (il faut un entre 2)

On pourrait donc a priori obtenir une formule pour connaître la distance parcourue au sol en connaissant ces 2 paramètres...

Mais... et oui car j'ai repéré d'autres problèmes...
1- les volants n'ont pas tous le même poids, ce qui change tous les calculs (on peut régler le problème en prenant un volant en particulier)
2- les forces de frottemments ne sont pas égales tout le temps
----> en effet, un volant qui perds des plumes bien réparties ira beaucoup plus vite (je n'exagère pas, ça influe beaucoup dans le jeu) car plus aérodynamique
----> un volant qui a des plumes abîmées, cassées (mal réparties) sera bien moins aérodynamique et ralentira

Ce facteur de l'usure du volant est très important car pour vous donner une idée, la durée de vie est dans les meilleurs cas de 1 match (souvent moins) soit pour être gentil environ 80 points...
Les forces de frottement sont donc beaucoup modifiées et très vite...

[FDFD]

Je comprends bien ton souci de variabilité du volant.... Sans doute que tu vas devoir observer le maximum de trajectoire pour connaître le freinage par l'air et en tenir compte pour prédire la fin de la trajectoire.

Mais au stade où tu en es, c'est un détail...

A mon avis tu devrais commencer par ce que je te propose avec une simple caméra et Matlab. Et d'ailleurs cette manip, quand tu auras réussi à la faire marcher, te permettra de mesurer les vitesses limites d'un volant en chute libre dans l'air, ce qui rejoint complètement ton souci. Suivant la hauteur de laquelle tu fais chuter le volant il sera d'abord dans une phase accélérée, puis il atteindra une vitesse limite (comme un parachute). Tu pourras mesurer les vitesses limites de différents volants en fonction des plumes abîmées...

Entre temps également, tu auras fait un peu de dynamique dans ton programme de terminale et tu auras étudié quelques équations différentielles, ce qui te permettra de mettre tout ça en équations.

Qu'en penses-tu ?