Robot Gyropode ouvert et évolutif

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Geeros "pcDuino" permet de programmer Geeros en Python grâce, entre autres, à la librairie Pyduino qui donne accès aux entrées-sorties de la carte avec une syntaxe très similaire à celle utilisée sur les Arduino. 
La carte pcDuino v3 intègre par ailleurs la communication Wifi de façon native et permet de faire, comme sur les autres versions de Geeros, de la transmission vidéo en temps-réel.

Les caractéristiques techniques de Geeros "pcDuino" sont les suivantes:

Matériel:

  • mini ordinateur pcDuino, possédant entre autres les caractéristiques suivantes (plus de détails en cliquant ici):
    • CPU AllWinner A20 SoC, 1GHz ARM Cortex A7 Dual Core
    • DRAM 1 Go
    • mémoire Flash 4 Go, emplacement pour carte microSD jusqu'à 32 Go
    • OS Ubuntu 12.04
      • serveur Web (les fichiers de l'application Web de pilotage à distance sont fournis en code source)
      • serveur FTP
      • serveur SSH
      • serveur mjpg-streamer pour la transmission vidéo en temps-réel (compatible avec n'importe quelle Webcam UVC)
    • connecteur Arduino identique à l'Arduino Uno (14xGPIO, 2xPWM, 6xADC, 1xUART, 1xSPI, 1xI2C)
    • Wifi intégré
    • Ethernet 10M/100Mbps
    • 1xUSB host, 1xUSB OTG


  • shield commande moteur intégrant 2 ponts en H pour commander deux moteurs à courant continu jusqu'à 2A
  • shield I/O donnant un accès aisé aux entrées/sorties grâce à un code de couleurs et un groupe de broches signal / masse / alimentation pour chaque voie.
  • 2 moteurs à courant continu 6V avec réducteur 34:1 et codeur incrémental 48 CPR (1632 impulsions par tour d'arbre du réducteur). Vitesse nominale à 6V: 185 tr/min
  • accéléromètre 3 axes et gyroscope 3 axes intégrés avec interface I2C
  • batterie LiPo 7.4V, 2200 mAh avec protection intégrée, permettant d'utiliser une alimentation normale pour la charge
  • alimentation 12V, 1A pour charger la batterie
  • plateau inférieur (supportant les moteurs) en plexiglas bleu, facile à percer pour ajouter vos propres composants
  • plateau intermédiaire en plexiglas transparent, facile à percer pour ajouter vos propres composants
  • plateau supérieur de prototypage mécanique en plexiglas bleu: déjà usiné pour vous permettre d'ajouter très facilement vos propres composants sans perçage nécessaire


Le pcDuino v3 permet le pilotage à distance du robot et la récupération de données (télémétrie) depuis un ordinateur ou un smartphone, via une application Web.

Enfin, Geeros "pcDuino" intègre une Webcam articulée dans le plan vertical par un servo-moteur.


Logiciels:

La carte pcDuino intégrée est livrée avec tous les programmes permettant de faire diverses expériences avec le robot. Entre autres, ces programmes écrits en Python (et utilisant la bibliothèque Pyduino) permettent de:

  • maintenir le robot en position verticale et de suivre des vitesses de consigne en longitudinal et en rotation. Ce programme est exécuté automatiquement à la mise sous tension. Les consignes de vitesse sont nulles par défaut: Geeros reste vertical dans une position fixe. Si vous le bousculez, il ne tombe pas et revient à sa position initiale
  • commander les moteurs en tension
  • réaliser des asservissements de vitesse des moteurs
  • récupérer les accélérations et vitesses de rotation dans l'espace de la centrale inertielle intégrée
  • programmer le robot pour qu'il suive des trajectoires pré-programmées


Les logiciels sont livrés en code source. Vous pouvez les modifier ou en créer de nouveaux comme vous le souhaitez, soit en les développant sur votre ordinateur (depuis n'importe quel type de plateforme: Windows, Linux ou Mac) avant de les télécharger par FTP, soit en les écrivant directement sur la carte pcDuino.

La transmission vidéo se fait en temps-réel par la liaison Wifi du pcDuino v3 grâce au serveur mjpg-streamer intégré et démarré automatiquement à la mise sous tension.

Geeros "pcDuino" vous permet en standard (les logiciels fournis sont pré-configurés) de piloter le robot en Wifi depuis une autre pièce grâce à la transmission vidéo temps-réel des images de la Webcam, sur votre ordinateur ou sur votre smartphone (un simple navigateur Web suffit pour visualiser la vidéo). La caméra s'oriente à distance uniquement dans le plan vertical car l'orientation dans le plan horizontal est directement assurée par la rotation du robot.


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La webcam s'oriente dans le plan vertical grâce à un servomoteur piloté interactivement par une application Web





Une interface Web simple permet de piloter Geeros et de visualiser en temps-réel (à droite) la vidéo prise par la webcam



Le pilotage en Wifi peut se faire à partir d'un ordinateur, d'un smartphone, d'une tablette,...

Eléments constituant Geeros "pcDuino"


Diagramme des échanges de signaux