Application à base de microprocesseurs : robot Bipède

Résumé du document

Les robots marcheurs ont la capacité de se déplacer dans des environnements encombrés,
ils sont donc appelés à avoir un rôle de plus en plus important dans la robotique d'intervention.
Leur utilisation est actuellement limitée par la difficulté d'obtenir des lois de commande, des
consignes de mouvements des jambes et des stratégies d'évitement d'obstacles permettant d'avoir
des déplacements rapides et autonomes du robot.
La réalisation d'un tel robot fait l'objet de ce travail s'intégrant dans le cadre du module "
Applications à base de microprocesseurs". Notre projet se base sur l'utilisation de
microcontrôleur (PIC16F628) et de servomoteurs standard. Il est extrait du magazine
ELECTRONIQUE PRATIQUE n°4 publié en Novembre 2002 (Annexe1).
Dans ce présent rapport, nous commencerons, dans une première partie par la présentation
des différentes étapes de la réalisation du projet. Ensuite, nous examinerons le bilan des outils
utilisés et leur mode de fonctionnement. Enfin, nous décrirons l'algorithme de l'application et son
implémentation sur le microcontrôleur.

Extraits

[...] Deux LED avec leur résistance de limitation et divers condensateurs complètent le tableau. Le système de détection d'obstacles est constitué de deux LED infrarouges et d'un récepteur pour télécommande. L'utilisation de ce type de récepteur simplifie le schéma de l'interface puisque la sortie du composant attaque directement une ligne du PIC. La résistance R5 de 4,7 KΩ permet d'utiliser d'autres modèles à collecteur en l'air. En utilisant deux LED infrarouges, il est possible de détecter des obstacles à droite et à gauche. [...]

[...] L'alimentation, constituée d'une pile plate de 4.5 est placée à l'intérieur du robot ainsi que la carte électronique. Ce robot dispose également d'un système de détection d'obstacles par émetteur et récepteur infrarouges. Ce dispositif permet de donner un peu d'intelligence à notre réalisation. Cependant, nous n'avons pas pu le faire par manque d'un composant électronique (pic26034S) assurant la réception infra-rouge Conception Conception mécanique La réalisation se fait en trois parties : la partie supérieure, les jambes et les pieds. Nous avons réalisé les différentes pièces avec du plexiglas. [...]

[...] Nous avons enfin fixé la fréquence à 121ms à fin d'avoir une vitesse moyenne de rotation. Robot bipède Page : 16 Ecole Polytechnique de Tunisie Application à base de microprocesseurs Conclusion Dans ce mini-projet nous avons eu l'occasion de manipuler le PIC qui fait partie d'une grande famille des microcontrôleurs. Nous avons ainsi découvert les potentiels de ce microcontrôleur et nous avons exploité ses propriétés pour la réalisation d'un robot bipède. En nous inspirant de l'article de l'énoncé du mini-projet, nous avons fait la partie mécanique du robot. [...]

[...] Robot bipède Page : 14 Ecole Polytechnique de Tunisie Application à base de microprocesseurs L'algorithme de la sous-routine est alors le suivant : Initialisation de cmptd à cmptd0, cmpt1 à cmpt10et cmpt2 à cmpt20 cmptd -si cmptd = 0 alors { Mettre le servo 1 en marche } fsi cmpt1 si cmpt1 = 0 alors { Mettre le servo 1 en arret Mettre le servo 2 en marche } fsi cmpt2 -si cmpt2 = 0 alors { Mettre le servo 2 en arrêt Initialisation des compteurs : Si test = 0 alors si cmptd0 Min alors cmptd0 -sinon cmptd0 et test = 0 fsi fsin cmpt1 = cmpt10 cmpt2 = cmpt20 } fsi 3.3 Programme Nous avons implémenté notre algorithme en utilisant le langage assembleur de MPLAB (Annexe 2). Toute la difficulté réside dans le choix des valeurs de prédiviseur du timer, et des largeurs des impulsions maximales et minimales. Comme mentionné dans la partie matérielle, nous avons travaillé avec un quartz de 4MHz. Nous aurons donc une interruption toutes les 0.256 µs. Nous avons choisi de ne pas utiliser de prédiviseur pour le timer puisque la largeur de l'impulsion qui doit être générée est faible. Nous avons donc sélectionné le watchdog avec une valeur de 1. [...]

[...] Le cadre de registre TRISC est ignoré aussi. Counter mode Dans ce mode, Timer1 incrémente sur chaque front montant de l'horloge. Quand le bit T1OSCEN de registre T1CON est mis a zéro, Timer1 incrémente sur chaque front montant de l'horloge sur les RB6/T1OSO/T1CKI (pin12). Quand le bit T1OSCEN de registre T1CON est mis a Timer1 incrémente sur chaque front montant de l'horloge sur RB7/T1OSI (pin 13). Timer 2 Timer2 est une horloge 8 bits avec un prescaler et un postscaler et il a un registre 8 bit PR2. [...]