Recherche d'une solution pour se repérer dans le plan
Lucas WILLEMS - 25/02/2014
L'une des étapes importantes de notre travail dans la conception du robot est d'arriver à trouver comment se repérer dans l'espace : comment arriver à connaître les coordonnées du robot à chaque instant et, si possible, de la manière la plus précise possible ?
Ce travail est loin d'être simple car il n'existe pas une solution, fonctionnant dans tous les cas, mais DES solutions possédant chacune des avantages et des inconvénients. Ainsi, il nous a fallu peser le pour et le contre pour trouver la solution correspondant le mieux à notre robot.
Recherche des solutions
Comment trouver les solutions ?
La meilleure, voire l'unique, façon de trouver des solutions est chercher sur internet et ceux de plusieurs manières :
- en lisant des rapports d'études menées sur des problématiques comme la géolocalisation de robots dans le plan ou la précision des différents système de géolocalisation. Voici des rapports que j'ai pu lire :
- An Ultrasonic/Optical Pulse Sensor for Precise Distance Measurements
- A Sensitive DIY Ultrasonic Range Sensor
- Low Cost Ultrasonic Positioning System for Mobile Robots
- A new Home Robot Positioning System (HRPS) using IR switched multi ultrasonic sensors
- An Outdoor High-Accuracy Local Positioning System for an Autonomous Robotic Golf Greens Mower : vidéo très très intéressante sur les différents systèmes pour se repérer + étude d'un système utilisant ultrasons et infrarouges - en lisant des réponses à des questions déjà posées sur des forums
- en postant des questions sur les forums. Voici des questions que j'ai pu poser :
- Se repérer dans l'espace à l'aide d'un laser
- Système de triangulation ultrason
- Moduler un signal (ultrason)
- Use the DGPS of iPhone and Android (question sur un forum anglais)
- Se repérer très précisément dans un plan
Liste des solutions trouvées
Après, de nombreuses heures de recherches, nous avons trouvé les solutions suivantes :
- GPS classique
- GPS différentiel
- codeurs incrémentaux
- triangulation avec des ondes électromagnétiques
- triangulation avec des ultrasons
- triangulation par angle avec un laser
Avantages et inconvénients des solutions
L'étude des solutions s'est faite sur 2 critères essentiellement :
- le prix car nous avons un budget de 200€ à respecter
- la précision de la solution
| Solution | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|
| GPS classique | Aucun dans notre cas | Précision : 10 mètres environ Coût assez élevé : 50€ minimum |
| GPS différentiel | Très grande précision : 2cm | Coût très élevé : 1000€ minimum |
| Codeurs incrémentaux | Aucun dans notre cas | Dérive trop importante sur 10m Coût élevé : 100€ |
| Triangulation avec des ondes électromagnétiques | Aucun dans notre cas | Grande précision impossible avec capteurs bas prix Faible portée |
| Triangulation avec des ultrasons | Précision : +/-10cm sur une surface de 20m x 20m avec un amplificateur opérationnel | Beaucoup de matériel : micros, capteurs... |
| Triangulation par angle avec un laser | Précision : +/- 5cm sur 20m x 20m Faible coût : 20€ | Obligation d'avoir un terrain plat |
Solution retenue
La solution retenue a été la triangulation par angle avec un laser car elle semble être le meilleur compromis entre prix et précision.
Malheureusement, de base, cette solution n'est utilisable que sur un terrain plat, mais ce problème peut être gommé en plaçant le laser et les capteurs sur une plateforme qui s'auto stabilise.