mardi 23 octobre 2012

Dimensionnement du robot principal

Les lego c'est vraiment le top pour valider des solutions techniques en robotique !

Non seulement les éléments lego technic permettent de rapidement faire et améliorer une structure, mais en plus la programmation est très simple à réaliser, on peut donc très rapidement voir si les solutions techniques fonctionnent bien. Une fois que l'on a validé une solution technique, on peut ajuster très rapidement la structure et la programmation pour rendre la solution encore plus performante.
Dans mon dernier message, vous avez pu constaté que ma solution technique empilait plus ou moins efficacement trois verres. A votre avis, combien de verres ma structure empile-t-elle ?

Mais en plus, l'autre très gros avantage des legos, c'est que nous dimensionnons le robot en fonction des élements à notre disposition. Le périmètre limite défini dans le réglement (1000 mm pour le principal et 600 mm pour le secondaire) est donc rarement dépassé. On vérifie quand même bien sûr, au cas où ! Mais nous sommes loin des équipes qui conçoivent leur robot à partir du périmètre et qui rentre dedans tout ce qu'ils peuvent ! C'est un peu comme gérer un budget, plus il est gros, plus on cherche souvent à l'utiliser au maximum ... Mais quand on réfléchit diffèrement, on peut découvrir que certaines choses soient obsolètes.
Lorsqu'on dimensionne un robot à partir de legos, il n'y a pas besoin de grand chose : il suffit de faire un mini montage et de regarder si ça rentre dans le périmètre. Voici donc l'implantation d'Oleg, le robot principal :

 


Comme en 2012, le robot principal sera plein de vide ! Deux moteurs pour les deux roues motrices, deux capteurs rotatifs pour les roues folles, un moteur pour l'empileur de verres, un capteur ultra-son pour la détection de l'adversaire et enfin le cerveau, la brique NXT. Avec tout ça, il n'y aura plus  qu'un seul port capteur de disponible, mais nous avons le temps avant de dire ce qu'il y aura dessus. En tout cas le montage fait en cinq minutes me permet de constater qu'il rentre dans une boîte de 29-30cm sur 19-20cm (sans élaguage). Nous ne sommes pas très loin du périmètre limite mais il y a moyen de rogner sur pas mal de choses : le périmètre limite ne sera toujours pas un problème cette année !

vendredi 19 octobre 2012

Empilage de verres en semi-automatique

Il y a quelques jours, je testais une façon d'élever un verre au dessus d'un autre avec un seul actionneur. Aujourd'hui, après quelques heures de modifications mécaniques, de réglages et de programmation, je peux vous présenter mon avancement sur le sujet : un empilage de 3 verres en semi automatique !

Empilage de 3 verres en semi automatique


Le principe :
- Positionnement d'un verre dans l'antre de la bête
- Appui sur le bouton : Elevation du verre
- Positionnement d'un second verre
- Appui sur le bouton : Relâchement du premier verre sur le second
- Appui sur le bouton : Serrage du second verre
- Appui sur le bouton : Elevation de la pile de 2 verres
- Positionnemement d'un nouveau verre
- Appui sur le bouton : Relâchement de la pile sur le nouveau verre
- Appui sur le bouton : Serrage du nouveau verre
- Appui sur le bouton : Elevation de la pile de verres
- Positionnemement d'un Xème verre
- ...

En principe donc, avec un seul actionneur, Oleg devrait pouvoir réaliser des piles infinies ! En principe seulement puisqu'il ne faut pas le moindre pépin. En l'état la pile de deux verres se fait sans problèmes. A partir du troisième, c'est déjà plus compliqué mais nous verrons ça avec la structure finale du robot. En tout cas, l'installation est clairement validée car, même de travers, le troisième verre est au troisième étage et l'objectif était de faire des piles de trois étages !

lundi 8 octobre 2012

Premiers test d'OLEG

Pyramide de verres :

Les premiers tests concernent la prise et l'empilage des verres.

Objectif :
- Empiler les verres afin de créer des tours

Les contraintes :
- Faire que les verres entrent toujours de la même manière, même si le robot n'est pas très précis dans son déplacement
- Prendre un verre qui vient d'entrer dans le robot, le soulever, le déposer au dessus du suivant et resoulever la tour créée. Tout cela avec un seul actionneur.

Résultat :
Après X échecs de prototypes différents, j'ai enfin trouvé la solution ! Après quelques réglages, voici un prototype qui fonctionne bien vu la rigidité de la structure. Je suis particulièrement satisfait de ce montage puisqu'il ne prend pas beaucoup de place.

Guide d'entrée des verres (à 45°)
 
Le Créateur de tour (un seul actionneur !)

dimanche 7 octobre 2012

Stratégie 2013

Quelle stratégie adopter pour 2013 ?

Mon objectif est d'être à nouveau dans les 16 premiers. Bien souvent, les meilleurs robots sont très complets, ils savent faire beaucoup d'actions et rapidement.

Cependant, l'objectif d'OLEG, c'est de montrer qu'on peut faire très efficace avec peu. A priori c'est donc incompatible avec les meilleurs robots. Pourtant il va bien falloir gagner autant de points qu'eux pour atteindre les phases finales. Il me faut donc concevoir une équipe qui marquera à coup sûr suffisament de points, quel que soit l'adversaire, ces quelques points étant suffisants pour atteindre les phases finales.

Les questions essentielles à se poser :
- 1/ Combien de points peut on viser avec chacune des actions ?
- 2/ Comment réaliser ces actions simplement ?
- 3/ Un ou Deux robots ?


1/ Combien de points peut on viser avec chacune des actions ?

Par principe, nous ne viserons que les points qui sont dans notre moitié de terrain car par experience, la plupart des robots, en détectant l'adversaire, s'arrêtent et ne bougent plus. A cause de cela aucun des deux robots ne marquent plus de points. Si la stratégie de chaque équipe consiste à ne prendre les points que dans sa moitié de terrain (et donc éviter l'adversaire) alors nous améliorons nos chances de marquer un minimum de points.

Action souffler les bougies :

Il y a deux étages de bougie. Chaque bougie éteinte rapporte 4 points.
Au premier étage, de notre côté de terrain, il y a deux bougies de notre couleur et deux blanches. Soit 4*4 points = 16 points.
Si l'adversaire n'est pas dans le coin, nous pouvons viser les deux blanches suivantes et les points bonus qui vont avec. 2*4+20 = 28 points.
Au second étage, il y a 2 bougies de notre côté de terrain. 2*4 = 8 points

Pour cette action, nous pouvons décider pour commencer de ne faire que le premier étage car nous pouvons viser entre 16 et 44 points. Les 8 points complémentaires par rapport à la difficultée de mise en oeuvre ne sont pas une priorité.

Action monter une pyramide de verres :

Nous avons six verres dans notre partie de terrain. Chaque verre rapporté dans notre zone de départ rapporte 4 points * l'étage où il se trouve.
Nous pouvons raisonnablement visé au minimum 4 verres rapportés dans leur zone, en vrac. Soit 4*4 points = 16 points.
Le top, ce serait de rapporter 2 tours de 3 verres dans la zone de départ. Nous pourrions rapporter 2*(4+4*2+4*3) = 48 points.

Pour cette action, nous pouvons viser entre 16 et 48 points. Mais pour atteindre les 48 points, il faut que le robot arrive à empiler 3 verres avec un minimum d'actionneur et que cette tour soit stable !

Action déballer les cadeaux :

Nous avons 4 cadeaux à déballer sur le côté du terrain. Mais seulement 2 sont dans notre partie de terrain.
A partir du moment où nous ne croisons pas l'adversaire, nous pouvons sans problème viser au moins deux cadeaux déballés. 2*4 = 8 points.
Si nous ne croisons toujours pas l'adversaire nous pouvons viser tous les cadeaux : 4*4 = 16 points.

Visons donc entre 8 et 16 points pour les cadeaux.

Action mettre les cerises sur le gateau :

Nous avons au moins 3 paniers de 8 cerises dans notre camp. Chaque cerise sur le gateau rapporte 2 points mais attention il y a 1 cerise pourrie par panier. Qu'il y ait une ou plusieurs cerises pourries sur le gateau et hop, le score de cette action est divisé par deux !
Cette action est clairement la plus difficile. Il faut prendre les balles de ping pong dans leurs paniers, les lancer dans le bocal au dessus du gateau en ayant au préalable trié les bonnes cerises des pourries !
Il est très difficile d'estimer le nombre de points atteignables tant que des solutions techniques ne sont pas trouvées et testées. Nous pouvons estimé un top, dans le cas où nous aurions une solution qui fonctionne, de 14 balles dans le bocal, sans une seule cerise pourrie. Soit 14*2 = 28 points.

Visons donc de 0 à 28 points pour les cerises.

Action fun : gonfler un ballon :

Si nous gonflons un ballon à la fin du temps réglementaire, c'est 12 points de bonus !
La définition d'un ballon 'gonflé' n'est pas encore totalement précisée mais cette action doit obligatoirement avoir un actionneur dédié, en aurons nous assez ?

Visons donc entre 0 et 12 points pour cette action.

Résumé :
- Souffler les bougies : entre 16 et 44 points
- Monter une pyramide de verres : entre 16 et 48 points
- Déballer les cadeaux :  entre 8 et 16 points
- Lancer les cerises : 0 à 28 points
- Gonfler le ballon : 0 à 12 points

2/ Comment réaliser ces actions simplement ?

Par ordre de facilité technique :
- Déballer les cadeaux : Au pire le robot reculera contre la bordure. Au mieux, en avançant le long de la bordure, un actionneur fera basculer les cadeaux. L'odométrie suffira pour détecter la position des cadeaux.
- Souffler les bougies : Au pire un actionneur soufflera les bougies, quelque soit leur couleur. Au mieux, un capteur de couleur permettra d'identifier les bougies à souffler.
- Monter une pyramide de verre : Au pire le robot ratissera le terrain. Au mieux, un actionneur permettra de monter un à un les verres, créant ainsi une tour à l'intérieur meme du robot. Action complexe puisqu'avec un seul actionneur il faut prévoir la prise du verre, son ascension, son relachement au dessus d'un autre verre, sans faire tomber la tour en construction ! Pour déterminer la position des verres, nous commencerons avec l'odométrie et peut être qu'ensuite nous utiliserons un capteur ultra son positionné derrière l'entrée des verres.
- Gonfler le ballon : L'action n'est pas des plus compliquée puisqu'il est possible de monter un moteur linéaire sur une mini pompe à vélo ou à ballon. Le problème principal est que cette action utilise un actionneur dédié pour 12 points maxi.
- Lancer les cerises : Comment prendre des balles de ping pong dans une assiette, les stocker dans le robot puis les lancer à 50 cm de haut à 50 cm de distance, tout cela avec un seul actionneur ? Pour l'instant je n'ai pas trouvé mais si vous avez une idée, je suis preneur !

3/ Un ou deux robots ?

Pour la plupart des équipes, réaliser un seul robot parait plus simple à faire puisqu'il y a moins d'essais à faire, moins de reglages en terme de déplacement (odométrie) , moins de mécanique.
Mais ce n'est pas vrai dans mon cas :
- Si je fais deux robots avec les objets en ma position, j'aurais 2 actionneurs pour le déplacement et 1 seul pour marquer des points.
- Par contre si tous les actionneurs se retrouvent dans un seul robot alors j'aurais toujours 2 actionneurs pour le déplacement mais désormais 4 pour marquer des points. Dans ce cas il y aurait 3 actionneurs et une brique de plus dans un robot principal qui a déjà perdu 20 cm de périmètre ! Il faudrait donc que le robot soit très compact, donc très difficile à monter et régler mécaniquement.

En terme de stratégie, il semblerait, en ne réalisant qu'un seul robot équipé de 4 actionneurs marquant des points, que OLEG soit 'capable' de marquer plus de points puisque le premier actionneur pourrait permettre de souffler les bougies, un second empilerait les verres, le troisieme gonflerait le ballon et l'utilité du dernier actionneur serait à définir.
Mais il y a une énorme diffèrence entre la 'capacité' à gagner des points, et le 'constat' en fin de match du nombre de points réellement gagnés !
Si vous regardez des vidéos d'Eurobot 2012, vous pourrez constater que de très nombreux robots avaient la capacité de réaliser toutes les actions possibles. Cependant, dans certains matchs, ces robots n'ont même pas pu réaliser les actions les plus simples car de petits robots adverses, qui ne savaient faire que cette action simple, s'étaient retrouvés sur leur chemin ...
Exemple ci-dessous avec un quart de final où l'équipe DTraqués (à gauche) n'a qu'un seul robot et se retrouve constament avec un robot adverse en face de lui. Dans ce match, l'équipe DTraqués ne marque que 8 points alors qu'elle en avait marqué plus de 15 en moyenne jusque là.

Exemple 2012 : DTraqués (à gauche)

En conclusion, si on recherche la performance, il me faudrait tenter de tout mettre dans un seul robot. Par contre, vu que je cherche à faire simple et efficace, je vais plutôt partir sur deux robots distincts ayant chacun leur rôle. Je m'enlève une capacité supérieure mais j'obtiens une bien meilleure flexibilité afin d'obtenir toujours un minimum de points.

mercredi 3 octobre 2012

Joyeux Anniversaire ! Le réglement

Happy Birthday ! Et oui ! En 2013, nous fêtons le 20ème anniversaire de la coupe de France de Robotique !

20 ans que des passionnés créés de petits robots durant plusieurs mois dans un seul objectif : participer à la coupe de France de Robotique ! Et pour cette année 2013, le réglement est le plus magique de tous ceux qui ont été réalisés jusque là !

La table 2013
 
La table 2013 conserve les mêmes dimensions que l'an dernier, c'est à dire qu'elle fera 2m sur 3m. Par contre, première nouveauté (il y en aura beaucoup !), la zone de départ est composée de 5 cases qui couvrent toute la largeur du terrain et les robots seront installés dans une de ces cases, au choix de leur concepteur. Fini les matchs où tout commencent de la même manière !
 
Cette année chaque équipe a droit à 2 robots, comme l'an dernier, sauf que cette fois-ci les dimensions tolérées sont plus petites d'environ 20% ! Et malgré cette difficultée, les robots devront réaliser encore plus d'actions !
 
Les robots devront fêter comme il se doit ce 20ème anniversaire en :
- Créant une fontaine de verre
- Mettant des cerises sur le gateau
- Soufflant les bougies sur le gateau

- Ouvrant les cadeaux


La fontaine de verre

Pour créer leur fontaine de verre, les robots devront récupérer les verres disposés au centre de la table et les rapporter dans leur zone de départ. Il n'y a que ceux qui seront intégralement dans la zone de départ qui seront comptabilisés. Chaque verre rapportera 4 points, multiplié par l'étage où il se situe, plus la pile est haute, plus la fontaine rapportera de points !

Les cerises sur le gateau

Les robots ont la possibilité de mettre un paquet de cerises sur le gateau pour lui donner encore plus de goût ! Pour cela, les robots devront prendre les cerises (balles de ping pong) qui se trouvent dans leur zone de départ et les lancer dans le panier situé au dessus du gateau. Mais attention ! Si chaque cerise blanche apporte 2 points, chaque cerise colorée (pourrie) divise le score par deux !

Souffler les bougies

On ne peut pas faire un super anniversaire sans souffler les bougies ! Alors les robots devront écraser les flammes (balles de tennis) de leur couleur correspondante pour fêter ça. Chaque balle enfoncée dans son socle rapportera 4 points à l'équipe qui a la même couleur que le socle. Chaque balle blanche enfoncée rapportera 4 points aux deux équipes et si les 4 balles blanches sont enfoncées, les deux équipes obtiennent un bonus de 20 points !

Ouvrir les cadeaux

Une fois que les bougies ont été soufflées, il ne reste plus qu'à ouvrir les cadeaux ! C'est l'action à priori la plus simple puisqu'il suffit de pousser les planches au bord de la table afin qu'elles se retournent. Chaque cadeau renversé rapporte 4 points.

Action bonus : Gonfler les ballons

C'est la dernière nouveauté, la funny action ! Alors que les matchs dureront toujours 90 secondes et que les robots devront s'arrêter à la fin de ce temps là, la fête ne se terminera que 10 secondes plus tard car durant ces 10 secondes les robots pourront gonfler un ballon qu'ils auront embarqué ! Si le ballon est gonflé et qu'il ne pète pas, l'équipe repart avec 12 points bonus !


Conclusion :
- 10 secondes de plus pour une action bonus
- multiples actions possibles (empilage ; tir ballistique ; appuyer ; pousser)
- multiples zone de départ
- 2 robots plus petits
C'est sûr, ils se sont creusés pour nous faire ce super réglement. Alors ne les décevons pas et soyons à la hauteur le jour J !

lundi 1 octobre 2012

OLEG remet le couvert !

OLEG remet le couvert !

Après une très belle 6 ème place obtenue après les phases qualificatives de la coupe de France de Robotique 2012 (voir le blog : http://oleg-eurobot2012.blogspot.fr/) OLEG remet le couvert en 2013 !

Les objectifs sont simples puisque ceux seront les mêmes que 2012, le but étant de prouver que 2012 n'était pas qu'un coup de chance !

Objectifs d'OLEG :  Simplicité & Efficacité :
Faire qu'Oleg soit un robot efficace par rapport à son coût, au nombre de membres dans l'équipe, et bien entendu par rapport au nombre de points marqués ! Le but principal est de montrer qu'on peut faire quelque chose d'efficace avec peu si on s'y prend correctement !

Conditions de réalisation d'OLEG
"Simplicité = efficacité !" Voilà comment je fonctionne,  je vais avancer à ma méthode : petits pas par petits pas ! Pour cette année 2013, on recommence avec les LEGO, la fameuse brique mindstorms et une structure en polycarbonate !

2012 : Oleg (à gauche) et Olaf (à droite)

Cette année OLEG est beaucoup mieux préparé qu'en 2012, il sait faire des choses essentiels qu'il ne savait pas faire au début de la mission 2012 (Localisation odométrique & Evitement par ultra son) et Olaf (dont les éléments avaient été prêtés 2 semaines avant le jour J) est déjà là !

A priori tout est réuni pour faire aussi bien voir mieux qu'en 2012 ... mais attention ... le thème 2013, c'est du lourd !