SAÉ 3.1 : Pilotage Autonome de Robot AGV & Transit de Colis
Programmation d'un robot mobile autonome Yahboom Raspblock (OpenCV) et conception CAO de zones de transit de colis en bois MDF.
01. À propos du projet
Ce projet pluridisciplinaire (SAÉ 3.1) consistait à concevoir un système complet de transit autonome de colis sans aucune intervention humaine.
Le premier volet concerne la programmation en Python d'un robot Raspblock équipé de roues Mecanum (holonomes) pour se guider de manière autonome. À l'aide de sa caméra et de la bibliothèque OpenCV, le robot détecte des flèches directionnelles sur papier pour décider de sa trajectoire. La vitesse est régulée dynamiquement en temps réel selon la distance de la flèche, estimée par la surface de son contour sur l'image. Un contrôle alternatif par manette sans fil via Pygame a également été implémenté.
Le second volet concerne le maquettage physique des zones de prise et de dépose de colis. Nous avons modélisé l'ensemble des éléments sur SolidWorks avant de les fabriquer avec une découpeuse laser sur des plaques de bois MDF à l'aide de LightBurn. Enfin, nous avons cartographié le deuxième étage du bâtiment en réalisant le mapping LIDAR du robot via l'application Ipsumitek.
02. Architecture de Guidage & Contrôle
Le système repose sur un traitement de flux vidéo en temps réel pour décider du comportement de l'AGV, couplé à une communication série bas niveau déterministe pour piloter la carte moteurs.
03. Démonstrations en Fonctionnement
Détection de Flèche & Guidage
Analyse en temps réel de l'orientation de la flèche et calcul de distance.
Pilotage Manuel (Gamepad)
Contrôle sans fil des moteurs omnidirectionnels via la bibliothèque Pygame.
04. Conception Mécanique & Transit Autonome
Afin d'obtenir un transit sans aucune interaction humaine, nous avons modélisé et fabriqué des zones physiques de prise et de dépose de colis. Les pièces ont été conçues en CAO sur SolidWorks, puis découpées au laser dans des planches de bois MDF via le logiciel LightBurn.
Vidéo - Dépose de Carton Autonome
Cycle complet de dépose de carton par le robot AGV.
05. Cartographie & Mapping LiDAR
Cartographie du Bâtiment (2ème Étage)
Pour naviguer dans des environnements complexes, nous avons réalisé le relevé cartographique complet du deuxième étage de l'IUT. En utilisant le capteur LiDAR rotatif embarqué sur le robot et l'application dédiée fournie par Ipsumitek, nous avons pu générer une carte de points précise (SLAM) pour assurer le guidage spatial du robot AGV.
06. Solutions Techniques aux Complications
Système Embarqué & SSH/VNC
Initialisation d'une carte SD propre et d'une connexion réseau stable (WPA) pour configurer et piloter la Raspberry Pi à distance de manière fluide sans écran externe.
Contrôle des Moteurs Raspblock
Correction de bugs liés à l'initialisation de la bibliothèque matérielle du Raspblock pour piloter correctement et de manière asynchrone les 4 roues Mecanum.
Calibration de la Distance par OpenCV
Mise en place d'un calcul de distance dynamique basé sur l'aire géométrique des contours de flèches pour ralentir et arrêter le robot à l'approche de la zone.