Une valise autonome

Bonjour, dans le cadre de notre projet d’étude de deuxième année de prépa, nous sollicitons votre aide à propos de plusieurs questions : - Nous avons décider d’essayer de créer une valise autonome qui suivrait son propriétaire, nous avons donc utilisé un capteur ultrason afin de calculer la distance, et de cette distance, on en déduit la vitesse optimale, est-ce le meilleur moyen de calculer une distance ? (celle ci n’est pas très précise…) - Pour faire tourner notre système, est-ce plus simple d’implémenter un servomoteur ou simplement de faire varier les vitesses des roues motrices indépendamment les unes des autres ?

Cordialement, des élèves en quêtes de savoir

Bonjour,

C’est la distance entre quoi que vous souhaitez avoir ?

Entre le propriétaire et la valise ?

Si c’est le cas, est-ce que vous vous placez dans une situation complexe ? C’est à dire dans une foule ? Ou bien vous vous placez dans le cas de quelqu’un qui marche seul dans une pièce sans obstacles ?

Pourquoi ne pas placer un capteur gyroscopique sur l’homme (par exemple sur le torse), et envoyé à la valise les informations sur son orientation / sa vitesse à une certaine fréquence, et ainsi calculer en permanence la position de l’homme "virtuellement" et permettre à la valise de reproduire ce déplacement. Enfin ce n’est qu’une idée. Vous pourriez utiliser des capteurs de distance laser ? (là je sais pas si ça peut marcher, jamais vu à l’oeuvre) Sinon, je pense que c’est un peu de la triche, mais pourquoi pas faire une ficelle, reliée entre l’homme et la valise. (par exemple on la place au milieu de la valise). Quand l’homme avance, ça tire sur la ficelle. Vous calculer avec le déroulement de la ficelle de combien de metres il s’est déplacer. Si vous detecter une pression à gauche sur la bobine du fil, c’est que l’homme a tourné à gauche, et pareil pour la droite. Vous enroulez la bobine au fur et à mesure que la valise avance. Un peu de maths, mais he ! Rien d’impossible !

Sinon, vous pouvez travailler avec une caméra et de la reconnaissance d’image.

Si vous voulez d’autres idées, je suis là…

J’espère vous avoir donné des pistes.

EDIT: je n’avais pas vu la 2nd question.

Clairement l’idée de faire tourner les roues indépendement des autres, c’est facile à mettre en oeuvre mais c’est assez laborieux quand il s’agit de tourner. (déjà vécu) Les servos moteurs c’est bien, mais ce n’est pas la seule solution. (notamment avec la rapidité que les servos ont, ça peut faire déraper la valise, mais je pense que ça peut se régler au niveau logiciel) Pourquoi ne pas faire un mécanisme translation -> rotation ? ça demande un peu de conception mais ça peut être assez ingénieux. Là encore j’ai beaucoup d’idées si vous avez besoin..

En fait votre projet, c’est une pléthore de problèmes que vous ne verrez qu’une fois que vous commencerez la réalisation.. ça va vous prendre du temps, du temps et du temps.

Est-ce que votre valise roule debout ou couchée ? Couchée je dirais que c’est plus simple. Ex: en cas d’arrêt brusque, la valise risque de tombée si elle n’est pas couchée.

Bonsoir, merci de ta réponse L’idée serai de calculer la distance entre la valise et le propriétaire, et d’en déduire une vitesse pour que la valise reste à une distance optimale du propriétaire Dans un premier temps, on a décidé de choisir un cas sans foule, afin d’avoir un modèle simple, mais fonctionnant. Le capteur gyroscopique semble être une bonne solution, tu as raison, et l’idée du fil, bien que mathématiquement intéressante, ne correspond au problème principal, qui est d’avoir une valise "sans fil" . Les servos semblent la solution la plus simple à mettre en œuvre, alors, on va tester ça dans un premier temps, plus par manque de temps que par réel choix. La valise étant petite, le problème de basculage n’est pas vraiment d’actualité, mais bonne remarque.

La précision du capteur gyroscopique serai t’elle de qualité ? Nous voulons un système précis à 5/10 cm près.

J’ai des gros doutes sur l’ultrason. Ça ira bien dans un gymnase avec une seul personne, mais des qu’il y aura d’autres choses autour, en mouvement ou pas (un banc, un poteau, etc) ça marchera plus car ça chopera des échos dans tout les sens.

Un truc bien classe serait du traitement d’images de profondeur avec une kinect, mais ça demande un peu de temps pour développer tout ca…

La vitesse optimale n’existe pas vraiment je pense, par contre après avoir fait plusieurs tests, vous pouvez mettre en oeuvre un facteur que vous pourrez changer dans votre code qui correspondrait au rapport vitesse homme/ vitesse valise idéal. Ainsi en le changeant avec des essais, vous pourrez parfaire votre "vitesse et distance" optimale.

Le traitement d’image serait vraiment classe comme le dit Eskimon mais ça demande certaines compétences.

Attention, je trouve le système du gyroscope assez bien (bien que je ne l’ai jamais mis en oeuvre), mais ça demandera surtout une bonne conception côté logiciel plutôt que matériel: il faut trouver la bonne fréquence pour communiquer entre la valise et l’homme: si vous envoyer trop d’infos la valise va constamment changer sa vitesse et son accélération: vous allez utiliser beaucoup de batterie (pics de consommations ?) Si vous en envoyez pas assez la valise va mal suivre la trajectoire. Il y a un compromis à faire.

En plus il faut savoir comment traiter les données et réussir à "modéliser" efficacement en fonction des données reçues relatives à l’angle et l’accélération, la position ET la vitesse de l’homme mais aussi la position RELATIVE entre la vitesse et l’homme; vous aurez forcément des écarts relatifs entre la vitesse à laquelle vous souhaitez aller et la vitesse réelle, la distance que vous pensez avoir parcourue et la vraie distance parcourue, etc..

Du coup je pense que le plus gros de la conception, c’est la phase de reflexion papier. Et selon tout les facteurs que vous mettrez en place et en les affinants, vous pourrez réussir à rentrer dans votre cahier des charges: constamment entre 5 et 10cm. Mais je pense pas du tout que vous soyez limité par le hardware. (ici le gyroscope qui ne serait pas assez précis, pour peu que vous en achetiez un à 10? 20 euros ? ça devrait aller)

Personnelment j’aurais opté pour une solution type balise portée par le propriétaire qui donc renseignera la direction à suivre et la vitesse à adopter. Pour le controle, de quel type est votre "valise". Si c’est 4 roues, il faudra penser à deux roues directrices et deux roues motorisées, je pense pas que ce soit le plus simple. Sur une architecture 3 roues, on peut faire une roue directrice et deux motorisées synchrones donc, ou une roue libre et deux motorisées independantes. Je pense que c’est la meilleur solution. Sinon il reste le cas des deux roues motorisées independantes, sans troisième roue, mais quid de la stabilité. Et si on considère cette architecture, elle ne sera stable qu’en contrepartie d’un charge utile réduite, donc pas très pratique pour une valise… En esperant avoir aidé !