Ce gyropode a été conçu pour permettre aux enseignants d'aborder de très nombreuses notions théoriques et pratiques de tous niveaux, sur une plateforme unique. Pour les aider, tous les détails techniques du robot sont fournis.
PROGRAMMATION D'UNE CARTE ARDUINO
Le coeur des asservissements (verticalité et vitesse) et exécuté par une carte compatible Arduino intégrée au gyropode. Cette carte peut être utilisée et entièrement reprogrammée en fonction des besoins pédagogiques.
ETUDE DE CAPTEURS
Geeros possède de nombreux capteurs (gyroscope, accéléromètre, ...) qui peuvent être étudiés.
AJOUT DE CAPTEURS
Geeros est ouvert non seulement d'un point de vue logiciel mais également d'un point de vue matériel: vous pouvez ajouter des capteurs (distance, température,...) et modifier le programme interne pour les prendre en compte.
Apprentissage du langage Python
La version "pcDuino" peut se programmer 100% en Python, ce qui fait de Geeros une plateforme très ludique pour apprendre ce langage.
Etude d'un moteur à courant continu
Chacun des sous-systèmes du gyropode peut être étudié indépendamment. Par exemple, il est possible de travailler uniquement sur le moteur à courant continu (mise en équation, modélisation, asservissement,...). Tous les paramètres physiques du moteur (résistance, inductance, constante de couple,...) sont fournis.
Electronique de puissance
Les moteurs à courant continu sont pilotés à vitesse et à sens variable grâce à un pont en H associé à chacun des moteurs. L'ensemble batterie + pont en H + moteur à courant continu peut ainsi être modélisé et étudié.
CONCEPTION D'ASSERVISSEMENTS
Le gyropode est bien sûr fourni avec des asservissements totalement fonctionnels lui permettant de conserver sa position verticale et de suivre des consignes de vitesse longitudinale et de rotation. Le dossier complet de conception de ces asservissements est fourni. Vous pouvez modifiez ces asservissements et même en créer de nouveaux. Tout est modifiable sans danger, la version originale pouvant être rechargée à tout moment.
API EN PYTHON
Une API de pilotage en langage Python vous permet de programmer à distance les déplacements du robot.
MODIFICATION DE PARAMÈTRES
L'interface Web permettant d'interagir avec le robot vous donne la possibilité de modifier les paramètres des asservissements. Vous pouvez ainsi faire toucher du doigt aux étudiants l'influence des différents paramètres sur le maintien de la verticalité, la précision du suivi de consignes,...
PROGRAMMATION WEB
Geeros peut être piloté via une interface Web interactive. Cette interface peut être modifiée ou recréée totalement lors d'un atelier pédagogique.
PROGRAMMATION LINUX
La carte de communication intégrée dans le gyropode (Raspberry Pi ou pcDuino) tourne sous Linux. L'accès est totalement ouvert, permettant d'explorer ce système ainsi que la façon de le programmer. Tout est modifiable sans danger, la version originale pouvant être rechargée à tout moment.
PROGRAMMATION EN C / C++
La programmation en C/C++ peut être étudiée en utilisant la carte Arduino ou la carte Linux, véritable mini ordinateur embarqué dans le gyropode, gérant la communication avec le monde extérieur.
EQUATIONS DIFFÉRENTIELLES LINÉAIRES
La mise en équations du gyropode peut être étudiée. Les équations différentielles modélisant Geeros dans le domaine linéaire sont fournies, ainsi que la valeur numérique de tous les paramètres physiques.
MODÉLISATION PHYSIQUE
Geeros peut être modélisé en utilisant un logiciel de modélisation physique comme MapleSim. Le modèle complet, intégrant le gyropode lui-même ainsi que sa loi de commande, est fourni.
EQUATIONS DIFFÉRENTIELLES NON-LINÉAIRES
Les équations différentielles non-linéaires décrivant précisément le système sont fournies. Elles peuvent être ré-écrites par les étudiants soit manuellement, soit en utilisant Maple, soit en utilisant la génération automatique à partir de MapleSim.
Optimisation de la consommation
Une activité très en vogue consiste à essayer de réduire au maximum la consommation des systèmes mécatroniques. Ce thème peut être exploré par les étudiants, via de la commande optimale, par exemple.
Reconnaissance de forme
La caméra embarquée donne la possibilité de travailler sur des applications ou des algorithmes de reconnaissance de forme, de couleurs,... Cette application est plutôt réservée à la version Raspberry Pi, plus puissante.
CALCUL SYMBOLIQUE
La mise en équation peut également se faire en utilisant un logiciel de calcul symbolique comme Maple. Le document Maple décrivant cette mise en équation est fourni.
PROGRAMMATION GRAPHIQUE
(prochainement disponible)
Pour les plus jeunes, une interface de programmation graphique permet de programmer le robot à partir de composants graphiques simples (de type "avancer", "reculer", "tourner à gauche",...).
COMMANDE OPTIMALE
(prochainement disponible)
Une application de calcul de commande optimale est fournie avec Geeros. Vous pouvez ainsi calculer, par exemple, la trajectoire permettant de passer par différents points en un minimum de temps.