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E-Puck

Le e-puck est un petit robot pour l’enseignement et la recherche. Il a été conçu à l’origine par Francesco Mondada et Michael Bonani à l’EPFL (Lausanne, Suisse) en 2004. Une version 2 plus récente a vu le jour en 2006. Le e-puck est open hardware et open source. Plusieurs compagnies le fabriquent et le vendent.

Robot E-puck mobile

Bien que le e-puck ait été développé pour l’éducation, son prix bas et son grand nombre de capteurs le rendent intéressant pour la recherche. Il a été utilisé en robotique collective, en robotique évolutionnaire, et en robotique artistique.

Caractéristiques

  • Diamètre : 70 mm
  • Hauteur : 50 mm
  • Poids : 200 g
  • Vitesse maximale : 13 cm/s
  • Autonomie en dĂ©placement : h
  • Processeur : DsPIC30F6014A Ă  30 MHz (15 MIPS)
  • RAM : 8 KB
  • Flash : 144 kB
  • 2 moteur pas Ă  pas
  • 8 capteurs de distance infrarouge (TCRT1000)
  • Camera couleur VGA (640 Ă— 480)
  • Anneau de 8 LEDs + 1 LED frontale + 1 LED centrale
  • AccĂ©lĂ©romètre 3D
  • 3 microphones
  • 1 haut-parleur

Extensions

Les fonctionnalités du e-puck peuvent être étendues par l’utilisation de cartes d’extension qui s’empilent sur un connecteur au sommet du e-puck.

Listes des extensions :

  • Une carte de 3 camĂ©ras linĂ©aires, plaçable selon plusieurs configurations, appelĂ©e le "fly-vision turret"
  • Trois capteurs infrarouges au sol, nommĂ©s "ground sensors", permettant le suivi de ligne, la dĂ©tection de surface au-dessous du robot (nous aurions par exemple apprĂ©ciĂ© de developper une application oĂą le robot pourrait librement se dĂ©placer sur une table, sans barrière, puisqu'il dĂ©tecterait lui-mĂŞme l'absence de surface), ou encore la dĂ©tection de niveau de gris
  • Un Ă©metteur-rĂ©cepteur ZigBee
  • Une camĂ©ra omnidirectionnelle
  • Des roues aimantĂ©es
  • Un anneau de 8 DELs multicolores, le "Colour LED Communication Turret", qui peut ĂŞtre utilisĂ© pour faire de la communication visuelle grâce Ă  la camĂ©ra du robot
  • Un lecteur de cartes SD

Programmation

Environnement de programmation

Il est nécessaire de disposer d’une version de Windows XP ou plus haute afin de pouvoir utiliser l’IDE "MPLAB" ainsi que "Tiny Boot Loader". "MPLAB" est essentiel pour le développement d’applications embarquées utilisant des PIC et autres microcontrôleur, notamment pour compiler les programmes pour e-puck. Ce logiciel est gratuit, et comprend une foule de composants logiciels libres pour le développement rapide d’applications. Il n’y a pas de débugger fourni avec l’IDE permettant de débugger les e-puck une fois le programme chargé.

Langage de programmation

La programmation du e-puck est assurée par GNU C. Il sera compilé par l’IDE sus-nommé, qui génèrera un fichier exécutable ".hex" qui sera ensuite téléversé vers le robot.

Exportation du programme vers le robot

Pour ce faire, il est nécessaire d’installer "Tiny Boot Loader" afin de téléverser le programme dans le PIC 8 bits du e-puck. Le transfert s’effectue par liaison matériel bluetooth. Les E-Puck possèdent des numéros d’identification uniques, permettant notamment d’accéder à ceux-ci afin de charger le fichier ".hex".

Différentes approches/techniques utilisées pour la programmation du e-puck

  • Il est possible d’accèder aux divers composants du robot via
    • Des variables (comme l'instruction LED0 = 1 qui permet d’accèder Ă  la diode 0 de l’anneau et de l’allumer ou IR0 qui permet d’accĂ©der au capteur infrarouge 0)
    • Des mĂ©thodes (comme la fonction e_set_led(0, 1) qui permettent lui aussi d’accèder Ă  la diode 0 de l’anneau et de l’allumer
  • Il est possible d’effectuer une boucle infinie via
    • Un while(1) classique
    • La mĂ©thode e_activate_agenda(nom_de_la_mĂ©thode, cycle_en_millisecondes) en ayant au prĂ©alable correctement initialisĂ© les "agendas" au moyen de e_start_agenda_processing()

Pour les deux techniques abordées, les secondes alternatives sont les plus propres.

Liens externes

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