Voici quelques lignes pour vous décrire mon projet :
L'année dernière je me décide à acheter mon premier robot tondeuse, un John Deere Tango E5 série 1 à deux pas de chez moi. Je profite d'une après midi de beaux temps pour installer le fil périphérique. Et lance le robot. Tout fonctionne quelques petit détails a corriger sur le parcours mais rien de méchant.
Cette année je me décide à reprendre le fil périphérique afin de mieux le disposer pour que le robot soit plus efficace. Je passe une nouvelle après midi pour effectuer les travaux, vais chercher mon robot, je branche le tout, et... rien !! Petite investigation et il s'avère que les fourmis ont élue domicile dans le boitier de la base et ont fini par détériorer la carte mère de la base. Le robot ne reçois aucun signal du fil périphérique, donc il ne démarre pas. Je cherche quelques pistes et me résous à prononcer le décès de la carte de la base.
Je me retrouve donc avec un Tango orphelin qui cherche désespérément un signal de sa base.
Je me suis renseigné pour acheter une nouvelle carte pour ma base, plus de 350€ soit le prix de mon robot actuellement.
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J'ai donc débuté par un peu de mécanique, une révision des roues avant avec l'ajout de roulements pour les pivot de rotation et d'autre roulements pour l'intérieur des roues. Quelques pièces en impression 3d et les roues tournent désormais comme un charme.
Ceci étant, c'est parti pour l'aventure ! Donnons un peu de plomb dans la cervelle de cette boite a roues.
Identification des moteurs :
Moteur de lame EBMPAPST ECI 63.20 24VDC 8.5A 0.36Nm 4000rpm
Moteur d'avance EBMPAPST ECI 42.20N 24VDC 1.25A 3.6Nm 40rpm
Chaque moteur ont :
3 gros fils de puissances pour les phases
A - VIOLET
B- JAUNE
C - MARRON
et 5 petit fils pour les capteurs a effet hall
VCC (5v) - ROUGE
GND - NOIR
HA - BLANC
HB - GRIS
HC - VERT
J'ai trouvé des drivers de moteur brushless qui correspondent aux spécifications :
https://www.omc-stepperonline.com/fr/co ... w-bld-510b
Facilité à régler adaptable pour les trois moteurs
Choix d'un système de batterie :
Deux batteries 12v en série pour avoir du 24v et un chargeur Victron Bluetooth pour suivre la charge lors des expérimentations.
Pour le fil périphérique il existe un kit de développement chez roboshop :
https://eu.robotshop.com/fr/products/ro ... dering-kit
Un ADXL345 pour mesurer les chocs et faire en sorte que le robot s'arrête en cas de problème
Une boussole numérique QMC5883 pour que notre aventurier du gazon garde le cap
Pour contrôler tout ce petit monde, un Arduino MEGA un peu modifié pour l'occasion.
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Code : Tout sélectionner
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_ADXL345_U.h>
#include <DFRobot_QMC5883.h>
Adafruit_ADXL345_Unified accel = Adafruit_ADXL345_Unified(12345);
DFRobot_QMC5883 compass(&Wire, 0xD);
// DECLARATION DES BROCHES
#define MOTEUR_ROUE_GAUCHE 6 // Broche pour le moteur de la roue gauche
#define MOTEUR_ROUE_DROITE 7 // Broche pour le moteur de la roue droite
#define DIR_MOTEUR_ROUE_GAUCHE 5 // Broche pour la direction du moteur de la roue gauche
#define DIR_MOTEUR_ROUE_DROITE 4 // Broche pour la direction du moteur de la roue droite
#define CAPTEUR_FIL_PERPH_AVANT A5 // Broche pour le capteur de fil périphérique avant
#define CAPTEUR_FIL_PERPH_LATERAL_GAUCHE A1 // Broche pour le capteur de fil périphérique latéral gauche
#define CAPTEUR_FIL_PERPH_LATERAL_DROIT A0 // Broche pour le capteur de fil périphérique latéral droit
// Seuils des capteurs
#define VAL_DECL_CAPTEUR 50 // Seuil de détection du capteur avant
#define VAL_DECL_CAPTEUR_LAT 50 // Seuil de détection des capteurs latéraux
#define AMPLITUDE_CHOC_AVANCE 4
#define AMPLITUDE_CHOC_LATERAL 5
#define CORRECTEUR_CAP 0.8
#define KP_SUIVI_CAP 4
// VITESSES
#define VITESSE_DEPLACEMENT_TONTE 180 // Vitesse de déplacement rapide
#define VITESSE_APPROCHE 60 // Vitesse d'approche
// VARIABLES
int VAL_CAP_AVANT = 0; // Valeur du capteur avant
int VAL_CAP_AVANT_ANCIEN;
int VAL_CAP_LATERAL_GAUCHE = 0; // Valeur du capteur latéral gauche
int VAL_CAP_LATERAL_GAUCHE_ANCIEN;
int VAL_CAP_LATERAL_DROIT = 0; // Valeur du capteur latéral droit
int VAL_CAP_LATERAL_DROIT_ANCIEN;
int CAP_ACTUEL;
int CAP_CIBLE = 90;
void setup() {
Serial.begin(9600);
// Configuration des broches en sortie
pinMode(MOTEUR_ROUE_GAUCHE, OUTPUT);
pinMode(MOTEUR_ROUE_DROITE, OUTPUT);
pinMode(DIR_MOTEUR_ROUE_GAUCHE, OUTPUT);
pinMode(DIR_MOTEUR_ROUE_DROITE, OUTPUT);
if (!accel.begin()) {
while (1)
Serial.println("Ooops, no ADXL345 detected ... Check your wiring!");
}
if (!compass.begin()) {
while (1)
Serial.println("Could not find a valid QMC5883 sensor, check wiring!");
} else if (compass.isQMC()) {
Serial.println("Initialize QMC5883");
}
// Démarrage de la communication série
}
void loop() {
float declinationAngle = (4.0 + (26.0 / 60.0)) / (180 / PI);
compass.setDeclinationAngle(declinationAngle);
sVector_t mag = compass.readRaw();
compass.getHeadingDegrees();
CAP_ACTUEL = mag.HeadingDegress*CORRECTEUR_CAP;
// Lecture des capteurs
VAL_CAP_AVANT = (analogRead(CAPTEUR_FIL_PERPH_AVANT) * 0.6) + (VAL_CAP_AVANT_ANCIEN * 0.4);
VAL_CAP_LATERAL_GAUCHE = (analogRead(CAPTEUR_FIL_PERPH_LATERAL_GAUCHE) * 0.6) + (VAL_CAP_LATERAL_GAUCHE_ANCIEN * 0.4);
VAL_CAP_LATERAL_DROIT = (analogRead(CAPTEUR_FIL_PERPH_LATERAL_DROIT) * 0.6) + (VAL_CAP_LATERAL_DROIT_ANCIEN * 0.4);
// Lecture de l'accéléromètre
sensors_event_t event;
accel.getEvent(&event);
// Vérification de la détection de choc
if (event.acceleration.x > AMPLITUDE_CHOC_AVANCE || event.acceleration.y > AMPLITUDE_CHOC_LATERAL) {
// Si un choc est détecté, arrêter les moteurs
ARRET();
while (1) { Serial.println("Choc détecté. Arrêt du robot."); }
}
// Affichage des valeurs des capteurs dans le moniteur série
Serial.print("CAPT_BORD: ");
Serial.print(VAL_CAP_LATERAL_GAUCHE);
Serial.print(" - ");
Serial.print(VAL_CAP_AVANT);
Serial.print(" - ");
Serial.print(VAL_CAP_LATERAL_DROIT);
Serial.print(" / CAP_CIBLE: ");
Serial.print(CAP_CIBLE);
Serial.print(" - CAP_ACTUEL: ");
Serial.println(CAP_ACTUEL);
// Logique de déplacement en fonction des valeurs des capteurs
if ((VAL_CAP_AVANT > VAL_DECL_CAPTEUR) || (VAL_CAP_LATERAL_GAUCHE > VAL_DECL_CAPTEUR_LAT && VAL_CAP_LATERAL_DROIT > VAL_DECL_CAPTEUR_LAT)) {
Serial.println("FIL PERIPHERIQUE DETECTE - DEMI TOUR");
// Si le capteur avant détecte le fil périphérique, arrêter et reculer
ARRET();
delay(800); // Attendre un moment
DEMI_TOUR_DROITE(VITESSE_APPROCHE, 4000);
CAP_CIBLE = (CAP_CIBLE + 180) % 360;
delay(800); // Réajuster le délai si nécessaire
} else if (VAL_CAP_LATERAL_GAUCHE > VAL_DECL_CAPTEUR_LAT) {
Serial.println("FIL PERIPHERIQUE DETECTE - ORIENTATION"); // Si le capteur latéral gauche détecte le fil périphérique, tourner à droite
VIRAGE_DROITE(VITESSE_APPROCHE, 200); // Réajuster la durée de virage si nécessaire
} else if (VAL_CAP_LATERAL_DROIT > VAL_DECL_CAPTEUR_LAT) {
// Si le capteur latéral droit détecte le fil périphérique, tourner à gauche
VIRAGE_GAUCHE(VITESSE_APPROCHE, 200); // Réajuster la durée de virage si nécessaire
Serial.println("FIL PERIPHERIQUE DETECTE - ORIENTATION");
} else {
// Si aucun capteur ne détecte le fil périphérique, avancer
AVANCER_CAP(CAP_CIBLE, VITESSE_DEPLACEMENT_TONTE);
}
VAL_CAP_AVANT_ANCIEN = VAL_CAP_AVANT;
VAL_CAP_LATERAL_GAUCHE_ANCIEN = VAL_CAP_LATERAL_GAUCHE;
VAL_CAP_LATERAL_DROIT_ANCIEN = VAL_CAP_LATERAL_DROIT;
}
// Fonctions de contrôle des mouvements
void AVANCE(int vitesse) {
digitalWrite(DIR_MOTEUR_ROUE_GAUCHE, LOW);
digitalWrite(DIR_MOTEUR_ROUE_DROITE, HIGH);
analogWrite(MOTEUR_ROUE_GAUCHE, vitesse);
analogWrite(MOTEUR_ROUE_DROITE, vitesse);
}
void AVANCER_CAP(int cap_cible, int vitesse) {
float erreur_cap;
const float tolerance_cap = 1; // Tolérance d'erreur de cap
// Calcul de l'erreur entre le cap actuel et le cap cible
erreur_cap = cap_cible - CAP_ACTUEL;
// Correction de l'erreur si elle dépasse 180 degrés
if (erreur_cap > 180) {
erreur_cap -= 360;
} else if (erreur_cap < -180) {
erreur_cap += 360;
}
// Si l'erreur est supérieure à la tolérance, corriger le cap en tournant
if (abs(erreur_cap) > tolerance_cap) {
if (erreur_cap > 0) {
int correction = abs(erreur_cap)*KP_SUIVI_CAP;
VIRAGE_FAIBLE_GAUCHE(vitesse, 100, correction);
} else {
int correction = abs(erreur_cap)*KP_SUIVI_CAP;
VIRAGE_FAIBLE_DROITE(vitesse, 100, correction);
}
} else {
// Si l'erreur est dans la tolérance, avancer en ligne droite
AVANCE(vitesse);
}
}
void ARRET() {
analogWrite(MOTEUR_ROUE_GAUCHE, 0);
analogWrite(MOTEUR_ROUE_DROITE, 0);
}
void VIRAGE_DROITE(int vitesse, int time) {
digitalWrite(DIR_MOTEUR_ROUE_GAUCHE, LOW);
digitalWrite(DIR_MOTEUR_ROUE_DROITE, LOW);
analogWrite(MOTEUR_ROUE_GAUCHE, vitesse);
analogWrite(MOTEUR_ROUE_DROITE, vitesse);
delay(time);
ARRET();
}
void VIRAGE_FAIBLE_DROITE(int vitesse, int time, int force) {
digitalWrite(DIR_MOTEUR_ROUE_GAUCHE, LOW);
digitalWrite(DIR_MOTEUR_ROUE_DROITE, HIGH);
analogWrite(MOTEUR_ROUE_GAUCHE, vitesse - force);
analogWrite(MOTEUR_ROUE_DROITE, vitesse);
delay(time);
ARRET();
}
void VIRAGE_GAUCHE(int vitesse, int time) {
digitalWrite(DIR_MOTEUR_ROUE_GAUCHE, HIGH);
digitalWrite(DIR_MOTEUR_ROUE_DROITE, HIGH);
analogWrite(MOTEUR_ROUE_GAUCHE, vitesse);
analogWrite(MOTEUR_ROUE_DROITE, vitesse);
delay(time);
ARRET();
}
void VIRAGE_FAIBLE_GAUCHE(int vitesse, int time, int force) {
digitalWrite(DIR_MOTEUR_ROUE_GAUCHE, LOW);
digitalWrite(DIR_MOTEUR_ROUE_DROITE, HIGH);
analogWrite(MOTEUR_ROUE_GAUCHE, vitesse);
analogWrite(MOTEUR_ROUE_DROITE, vitesse - force);
delay(time);
ARRET();
}
void DEMI_TOUR_DROITE(int vitesse, int time) {
digitalWrite(DIR_MOTEUR_ROUE_GAUCHE, LOW);
digitalWrite(DIR_MOTEUR_ROUE_DROITE, LOW);
analogWrite(MOTEUR_ROUE_GAUCHE, vitesse);
analogWrite(MOTEUR_ROUE_DROITE, vitesse);
delay(time);
}- IMG_7084.jpg (1.14 Mio) Consulté 1112 fois
- Cap non fiable
- Vitesse de moteurs roues en boucle ouverte
- Pas d'IMU
- Pas de capteur en cas d'obstacle non couvert par les fils périphérique
- Pas de retour a la base automatique ni de guidage vers celle ci
- Faux contacts au niveau des connexions
et j'en passe qui viendront plus tard.
Pour les intéressés et les intéressants, hésitez par a brainstormer des idées de solutions technique dans les commentaires pour faire avancer mon projet. Je suis actuellement sur un développement de carte PCB dédié pour continuer a travailler sur mon projet. Ajout d'un IMU avec boussole électronique witmotion 901B en I2C, Ajout d'une puce GPS pour localiser le robot, Ajout d'une antenne HC12 pour communiquer entre la base et le robot, entre une télécommande et le robot...
Bonne lecture et curieux d'avoir vos retours,
Bonne soirée
A