Traceur de ligne automatisé

[etudiantgmp]

Bonjour,
Je suis actuellement étudiant en DUT Génie Mécanique et Productique. Dans le cadre de cette formation je dois avec mes collègues concevoir un projet sur nos deux ans d’IUT.
Notre projet consiste à automatiser un chariot de traçage de ligne pour terrain de sport.
Nous partons d’un système existant que nous devons étudier et modifier pour obtenir ce que nous voulons.

Le problème est que nous avons que des notions de programmation assez faible car nous sommes en première années.
Notre problématique est la suivante : Nous devons commencer par tracer un terrain de tennis, mais nous ne savons pas comment situer notre chariot dans l’espace pour pouvoir le déplacer en ligne droite continue et quel type de codage ou programmation serait le plus approprié ainsi que le logiciel utilisé.
Nous avions pensé à un système de localisation GPS, grâce à des lasers ou par onde sonore.
Nous avons pensé à poser des balises qui nous permettraient de localiser notre système mais ça n’est pas clair pour nous.

Merci à l’avance pour vos réponses et pour votre aide.
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[cherbe]

Bonjour

Le problème est que nous avons que des notions de programmation assez faible car nous sommes en première années.

Bonjour
A ce stade, le problème est moins la programmation que le choix des techniques et du matériel à mettre en œuvre.

Nous avions pensé à un système de localisation GPS, grâce à des lasers ou par onde sonore.

A moins d'utiliser un matériel professionnel très coûteux, le GPS seul n'est pas assez précis pour cet usage.

Nous avons pensé à poser des balises qui nous permettraient de localiser notre système mais ça n’est pas clair pour nous.

Ca c'est une bonne idée. On peut imaginer des balises à chaque coin du terrain. Elles seraient détectées par laser ou infrarouge selon les distances ; attention aux obstacles et aux règles d'utilisation du laser. Elles serviraient à déterminer la position de l'engin par triangulation.
Ce système existe déjà dans le BTP pour le guidage d'engins ou pour l'aide au terrassement (alignement et profondeur)
Tu devrais regarder de ce côté.
Regarde aussi cette page très intéressante :
http://www.ds-automotion.com/fr/prin...hnologies.html

[etudiantgmp]

Merci de votre réponse, je vais essayer de me renseigner sur l'entreprise que vous m'avez montré.
Entre temps j'ai aussi fait quelques recherches et j'ai trouvé quelque chose qui pourrai peut être être pas mal mais il faut que je travaille dessus : un système de "portiques", plusieurs portiques seraient disposés avant chaque nouvelle trajectoire et seraient détecte par le robot. Du coup, le robot aurait juste un enchaînement d'ordre de travail (exemple : 1)aller tout droit, 2)aller a gauche, 3)aller tout droit ) et chaque ordre serait enclenché par le fait de passer sur un nouveau portique, et pour qu'il ailles droit on aurait juste a mettre plusieurs portique dans la ligne droite pour pouvoir contrôler sur de longue distance.
Après il faut qu'on pèse le pour et le contre de nos solutions pour pouvoir en choisir une intéressante au niveau prix et qualité.
Et reste le problème de la programmation, connaissant pour l'instant que le langage pl7 et les grafcet, il faut que je trouve peut etre autre chose (j'ai commencé a faire des recherches sur arduino mais je comprend pas tout).

[cherbe]

un système de "portiques", plusieurs portiques seraient disposés avant chaque nouvelle trajectoire et seraient détecte par le robot.

A mon avis, il y a beaucoup plus simple et moins encombrant. Regarde le système de "filoguidage" (fil enterré) ou le système de plots magnétiques.

Et reste le problème de la programmation, connaissant pour l'instant que le langage pl7 et les grafcet, il faut que je trouve peut etre autre chose (j'ai commencé a faire des recherches sur arduino mais je comprend pas tout).

Arduino, c'est pour la partie purement électronique. Moi non plus je n'y connais rien.
Pour le pilotage, regarde du côté de Rasberry ou équivalent. C'est un ordinateur de poche qui coûte 3 francs et six sous ! Tu mets un système Linux dessus et tu écris ton programme en Python. C'est le plus simple à prendre en main mais ça ne veut pas dire que c'est trivial !

[A voir en vidéo sur Futura]

[antek]

Pour le pilotage, regarde du côté de Rasberry ou équivalent. C'est un ordinateur de poche qui coûte 3 francs et six sous ! Tu mets un système Linux dessus et tu écris ton programme en Python. C'est le plus simple à prendre en main mais ça ne veut pas dire que c'est trivial !

C'est quand même plus simple avec un micro-contrôleur, avec les périphériques déja implantés.

[etudiantgmp]

A mon avis, il y a beaucoup plus simple et moins encombrant. Regarde le système de "filoguidage" (fil enterré) ou le système de plots magnétiques.

Concernant le filoguidage, j'y ai pensé, mais je pars du principe que mon traceur peut venir re faire la peinture d'un terrain existant (entretient) et du coup si il est nécessaire d'enterrer un câble cela reviendrait a changer le cahier des charges de mon système.
Cependant ton idée de plot magnétique m'a l'air intéressante, je me suis renseigner sur des bandes magnétique disposées sur le sol qui pourraient remplacer un câble enterré.

Je vais me pencher sur Rasberry pour le pilotage comme tu me l'as conseiller, mais le site que tu m'as envoyé (http://www.ds-automotion.com/fr/prin...hnologies.html) est très intéressant et je pense que je vais les contacter pour leur poser quelques questions, merci pour ton aide.

[Mct92mct]

Bonjour,
Si la longueur des lignes à tracer est de l'ordre de 100m
et que la vitesse de traçage de l'engin est de l'ordre de 4 km/h
Alors une méthode très simple est d'utiliser un simple viseur optique couplé avec un gyroscope...
C'est vrai quoi, les torpilles, ça marche quand même pas mal sur des distances de quelques km...

[cherbe]

Je pensais à un fil mis en place une fois pour toutes qui te permettrait de revenir autant de fois que nécessaire.
Je me trompe ou tu penses à une bande magnétique à mettre en place avant chaque intervention ?

Par ailleurs, je me demande comment est conçu l'engin traceur ? Tu comptes agir sur un essieu directeur ? Et comment ?

[Mct92mct]

Je pensais à un fil mis en place une fois pour toutes qui te permettrait de revenir autant de fois que nécessaire.
Je me trompe ou tu penses à une bande magnétique à mettre en place avant chaque intervention ?

Par ailleurs, je me demande comment est conçu l'engin traceur ? Tu comptes agir sur un essieu directeur ? Et comment ?

D'un autre coté, enterrer un fil sur un cours de tennis déjà existant, c'est tout de même problématique...

[cherbe]

D'un autre coté, enterrer un fil sur un cours de tennis déjà existant, c'est tout de même problématique...

Rien n'oblige à l'enterrer. Il peut être fixé à la surface du sol.

[etudiantgmp]

Je me trompe ou tu penses à une bande magnétique à mettre en place avant chaque intervention ?

Oui je pensais à ça.

Par contre avec un viseur optique est-ce que sa serait possible de faire plusieurs virage ? dans ce cas il est nécessaire de mettre plusieurs capteurs non ? Le fait ai qu'il y a en gros 5 lignes horizontale et 4 lignes verticales a tracer, donc potentiellement 9 gyroscopes ?

Et oui le fait de devoir enterrer un câble sur un terrain existant deviens une problématique pour la solution de filoguidage "souterrain". Quant a le laisser sur le sol cela revient a un système de bande magnétique du coup ? ou le câble reste-t-il plus avantageux ? Sachant qu'il faut donc l'installer en amont et le désinstaller en fin de traçage.

J'ai bientôt fini la modélisation 3D sur Solidworks du système que nous devons modifier (donc actuel) je vous la partagerai ici, car le problème c'est qu'il faut trouver une solution qui ne nécessite pas de changer la totalité de notre "chariot". Ce qu'il faut c'est que l'automatisation du chariot se fasse en adaptant des solutions technologiques au système en essayant de ne pas trop modifier sa structure de base (même si je ne vais pas avoir le choix j'essaye de limiter les changements).

[cherbe]

Oui je pensais à ça.

Dans ce cas, ton système n'a aucun intérêt. Le temps nécessaire à la mise en place et au retrait du système de guidage va être trop long.

J'ai bientôt fini la modélisation 3D sur Solidworks du système que nous devons modifier (donc actuel) je vous la partagerai ici, car le problème c'est qu'il faut trouver une solution qui ne nécessite pas de changer la totalité de notre "chariot".

Sur les tracteurs agricoles, certains constructeurs proposent un moteur électrique avec galet qui agit directement sur le volant. Il n'y a donc aucune modification de l'engin, juste l'ajout d'accessoires.
Le moteur électrique reçoit les ordres du pilote automatique.

[Mct92mct]

à mon avis, un gyroscope devrait suffire, pour 1 direction et sa perpendiculaire...
Penser à prendre en compte la correction de la rotation de la terre pendant que la machine travaille.

[etudiantgmp]

Il faut placer des récepteurs a plusieurs endroits sur le chariot du coup ?

[Mct92mct]

Il faut placer des récepteurs a plusieurs endroits sur le chariot du coup ?

bein, tu connais les dimensions de ton cours de tennis ou pas? les roues ça peut faire aussi podomètre non?

[etudiantgmp]

sa revient a faire des roues codeuses du coup, et la correction de trajectoire serait effectuer grâce au gyroscope ? Cette idée est pas mal et pas trop trop dur a mettre en place.

[cherbe]

Il faut placer des récepteurs a plusieurs endroits sur le chariot du coup ?

Moi je dirais oui : placer 2 capteurs sur l'axe longitudinale du chariot pour détecter son alignement sur la ligne qu'il doit suivre

[etudiantgmp]

Je vois juste un petit problème, quand tu dis qu'un gyroscope devrait suffire pour 1 direction et sa perpendiculaire, mais cela marcherait que si on mets le gyroscope dans l'angle du terrain, cependant si on fait sa, on ne peut plus passer avec le chariot. Du coup il nous faut quand même plus de gyroscope (sauf si j'ai mal compris)

[Mct92mct]

Bonjour, un gyroscope te permet d'enregistrer une direction... si tu corriges la rotation de la terre, cette direction est valable plusieurs dizaines de dizaines de minutes sans corrections autres.
Donc, il te reste avec une roue codeuse asservie au gyroscope de matérialiser toutes les directions du plan dont tu as besoin.(en l'occurrence 2)
avec tes roues sur le sol, tu es capable de mesurer tes déplacements...
Avec un axe et des distances de déplacement il te suffit de définir ta position de départ et l'axe pour que le robot puisse faire tout le parcours à tracer.

[etudiantgmp]

D'accord, il va falloir que je fasse un grafcet pour programmer tout sa et voir ou je peux mettre les gyroscopes et les récepteurs sur mon chariot.
Je vous montre la modélisation solidworks que j'ai fait du chariot.
chariot1.png
chariot2.png
chariot3.png

Et ici l'endroit ou j'ai acheter le chariot (si vous voulais voir le modèle réel : http://www.fbd-france.com/upload/mod.../pdf/PGE20.pdf

[Mct92mct]

Bonjour, je ne vois pas trop ce que tu vas pouvoir faire avec un chariot qui avance tout droit... les roues ne peuvent pas changer de direction?

[etudiantgmp]

Pour l'instant non, mais justement il faut aussi que je le modifie.
Rajouter un bloc moteur pour qu'il puisse avancer, changer les roues avant (j'ai déjà des idées mais encore rien de sûr). En gros je pars de ce système existant et je dois tout modifier.

[cherbe]

Pour l'instant non, mais justement il faut aussi que je le modifie.

Si l'entrainement des roues motrices est indépendant ou avec différentiel, tu peux varier la trajectoire en donnant de la motricité à une roue et en freinant l'autre. C'est le principe des BOBCAT qui n'ont pas d'essieu directeur.
Le gros avantage des 2 essieux rigides (non directionnels) est de rester droits donc plus facile de tracer droit une fois qu'ils sont placés dans la bonne trajectoire !

[Mct92mct]

perso, je garderais le système qui roule tout droit et je grefferais dessus un système capable de lever ce chariot et de le faire tourner autour d'un axe de rotation dont l'angle est contrôlé par un gyroscope...
Ceci dit, ça n'engage que moi.

[etudiantgmp]

On avait aussi pensé a mettre une roue jockey devant avec deux moteur sur les deux roues arrières, et pour tourner il faut faire tourner les moteurs dans des sens différents.
Ou encore tout simplement un cerveau moteur pour faire pivoter les roues avant.
Mais il faut que je regarde vos idées qui m'ont l'ai sympa et c'est vrai qu'on n'avait pas pensé de laisser les roues unidirectionnel.
Le fait de surélever le chariot pour le faire pivoter peut entraîner quelques problème mais pas mal d'avantage donc ça peut être une bonne idée.