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Balise ultrason





Le système de balise ultrason permet de calculer la position de tous les robots sur la table, calcul de distance par ultrason et envoi des résultats par transmission radio. 

Nous avons développé la technologie des balises ultrason lors de la coupe 2005.

 


 


 

 


 

 

Le système utilise les signaux ultrasons pour déterminer la position du robot.

La vitesse d'une onde ultrason est d'environ340m/s. Dans notre système, des récepteurs ultrasons se trouvent aux emplacements fixes de balises au bord du terrain. Elles sont reliées par fils à la balise principale qui séquence toutes les opérations(voir diagramme temporel).

Cette balise contient un émetteur radio qui transmet les ordres et les positions calculées.

Tous les robots mobiles possèdent une balise qui contient un récepteur radio et un émetteur ultrasons omnidirectionnel. Dès que le robot reçoit l'ordre, il effectue un « Tir ultrason».

A ce moment, les balises fixes (1 et 2)mesurent le temps de vol de l'onde ultrason. Connaissant la vitesse du son il est facilement possible d'en déduire  la distance, puis  de calculer la position à l'aide des formules ci-dessous. Si la position calculée semble être correcte, elle est envoyée par radio à tous les robots.

 


 

 Comme les ultrasons peuvent être perturbés par des ondes sonores nous avons élaboré quelques solutions :  

  • Les envois ne se font que pendant un temps très court avec une fenêtre de temps pendant laquelle nous recevons les ondes US. Il faut donc que la perturbation coïncide avec le tir ce qui est peu probable.
  • Nous avons trois récepteurs ce qui nous permet de calculer 3 fois la position avec les différentes combinaisons de balises. Nous pouvons donc éliminer les positions dues à une erreur de mesure.

En ce qui concerne la transmission radio c'est également un moyen de communication qui peu souffrir de perturbations extérieures, nous avons mis en œuvre les méthodes suivantes pour les contrer:   

  • L'information envoyée contient un CRC (code de redondance cyclique) qui permet de vérifier si le message a été corrompu pendant l'envoi. Il suffit alors de rejeter la commande et d'attendre la suivante.
  • Le module HF choisi utilise une modulation d'amplitude de type ASK ce qui permet de mieux éliminer le bruit de fond car il y a toujours un signal émis même si il n'y a pas de message envoyé.
  • L'utilisation de la porteuse de 868.35 Mhz qui n'est pas une bande très usuelle pour les micros sans fils et autres systèmes radio.