{"id":2184,"date":"2021-06-17T14:22:13","date_gmt":"2021-06-17T13:22:13","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/?p=2184"},"modified":"2021-06-17T17:56:51","modified_gmt":"2021-06-17T16:56:51","slug":"robot-diwheel-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/2021\/06\/17\/robot-diwheel-2\/","title":{"rendered":"Conception, mod\u00e9lisation, r\u00e9alisation et commande d\u2019un syst\u00e8me m\u00e9catronique : Robot Diwheel"},"content":{"rendered":"<p><em>par Jad THALAL, Guillaume TREMBLIER, Hugo LE GUILLOUS<br \/>\n<\/em><br \/>\n<strong>Bonjour \u00e0 tous!<br \/>\n<\/strong><\/p>\n<p align=\"justify\">\nNous sommes trois \u00e9tudiants en 2\u00e8me ann\u00e9e du cycle pr\u00e9paratoire d&#8217;ing\u00e9nieur \u00e0 Polytech Angers. Dans le cadre de notre formation, nous avons \u00e9t\u00e9 amen\u00e9s \u00e0 r\u00e9aliser un projet tutor\u00e9 liant plusieurs domaines (m\u00e9canique, capteurs, informatique, mod\u00e9lisation d&#8217;un syst\u00e8me, automatique&#8230;). <\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/photo3.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/photo3-300x225.jpg\" alt=\"photo3\" width=\"300\" height=\"225\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-2014\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/photo3-300x225.jpg 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/photo3-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/photo3-400x300.jpg 400w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a>\n<\/p>\n<p align=\"justify\">\nLa grande source d\u2019inspiration de ce projet se trouve dans le mod\u00e8le EDWARD (Electric Diwheel With Active Rotation Damping), il s\u2019agit d\u2019un projet de l\u2019universit\u00e9 d&#8217;Ad\u00e9la\u00efde consistant en un Diwheel grandeur nature capable d\u2019embarquer un humain.<br \/>\n<div id=\"attachment_2072\" style=\"width: 310px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/assets.newatlas.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2072\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/assets.newatlas-300x200.jpg\" alt=\"le mod\u00e8le EDWARD\" width=\"300\" height=\"200\" class=\"size-medium wp-image-2072\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/assets.newatlas-300x200.jpg 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/assets.newatlas-1024x682.jpg 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/assets.newatlas-450x300.jpg 450w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/assets.newatlas.jpg 1200w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-2072\" class=\"wp-caption-text\">Le mod\u00e8le EDWARD<\/p><\/div>\n<\/p>\n<p align=\"justify\">\nCe projet consistait en la mod\u00e9lisation puis la r\u00e9alisation d\u2019un robot Diwheel t\u00e9l\u00e9commandable par wiimote et automatis\u00e9 afin de s\u2019auto-balancer. En effet, la structure du robot, avec ses deux grandes roues, a la f\u00e2cheuse tendance de se pencher d&#8217;une mani\u00e8re trop importante lors des acc\u00e9l\u00e9rations et des d\u00e9c\u00e9l\u00e9rations.\n<\/p>\n<li> <strong>Mod\u00e9lisation et repr\u00e9sentation du syst\u00e8me<\/strong><\/li>\n<p align=\"justify\">\nLa premi\u00e8re partie du projet a consist\u00e9 \u00e0 repr\u00e9senter notre robot Diwheel en un syst\u00e8me m\u00e9catronique compos\u00e9 de deux parties : les roues et le corps du Robot. En effet, le corps du Diwheel peut \u00eatre repr\u00e9sent\u00e9 comme un pendule de masse <em>m<\/em> qui oscille d&#8217;un certain angle d\u00fb \u00e0 l&#8217;acc\u00e9l\u00e9rations des roues.\n<\/p>\n<div id=\"attachment_2227\" style=\"width: 283px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/https___partage.univ-angers.fr_service_home___authcolocfr_FRid401585part2-Google-Chrome-11_03_2021-11_50_02.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2227\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/https___partage.univ-angers.fr_service_home___authcolocfr_FRid401585part2-Google-Chrome-11_03_2021-11_50_02-273x300.png\" alt=\"Repr\u00e9sentation du syst\u00e8me \u00e9tudi\u00e9\" width=\"273\" height=\"300\" class=\"size-medium wp-image-2227\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/https___partage.univ-angers.fr_service_home___authcolocfr_FRid401585part2-Google-Chrome-11_03_2021-11_50_02-273x300.png 273w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/https___partage.univ-angers.fr_service_home___authcolocfr_FRid401585part2-Google-Chrome-11_03_2021-11_50_02.png 504w\" sizes=\"auto, (max-width: 273px) 100vw, 273px\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-2227\" class=\"wp-caption-text\">Repr\u00e9sentation du syst\u00e8me \u00e9tudi\u00e9<\/p><\/div>\n<p align=\"justify\">\n\u00c0 la suite de plusieurs  calculs de vitesses, d&#8217;\u00e9nergies cin\u00e9tiques, d&#8217;\u00e9nergies potentielles et en passant par des \u00e9quations de Lagrange, qui sont d\u00e9taill\u00e9s dans <a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/Rapport-de-Projet-GJH.pdf\" title=\"Projet DiWheel\" target=\"_blank\">le rapport du projet Diwheel<\/a>, on a r\u00e9ussi \u00e0 mod\u00e9liser par repr\u00e9sentation d&#8217;\u00e9tats notre Diwheel en utilisant un syst\u00e8me \u00e0 temps continu de type CLSS. Notre syst\u00e8me est un syst\u00e8me d&#8217;ordre 4.<br \/>\nCependant, comme on pouvait si attendre, le syst\u00e8me en boucle ouverte n&#8217;est pas stable, ce qui nous contraint \u00e0 \u00e9tablir un asservissement du syst\u00e8me et ainsi avoir un syst\u00e8me en boucle ferm\u00e9.<br \/>\nPour ce faire on a utilis\u00e9 le logiciel Scilab:<br \/>\n<div id=\"attachment_2235\" style=\"width: 310px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/Xcos-Diwheel.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2235\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/Xcos-Diwheel-300x108.png\" alt=\"Syst\u00e8me en boucle ferm\u00e9 (Xcos Scilab)\" width=\"300\" height=\"108\" class=\"size-medium wp-image-2235\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/Xcos-Diwheel-300x108.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/Xcos-Diwheel-500x180.png 500w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/Xcos-Diwheel.png 644w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-2235\" class=\"wp-caption-text\">Syst\u00e8me en boucle ferm\u00e9 (Xcos Scilab)<\/p><\/div>\n<\/p>\n<li> <strong>R\u00e9colte des donn\u00e9es\/capteur<\/strong><\/li>\n<p align=\"justify\">\nNous avons par la suite r\u00e9alis\u00e9 une exp\u00e9rience pour pouvoir r\u00e9colter les donn\u00e9es de l\u2019angle de balancement de notre Diwheel \u00e0 l\u2019aide de l\u2019application Lego Mindstorms et du capteur gyroscopique. Dans le but de reproduire le balancement de notre robot en simulation.<br \/>\n<div id=\"attachment_2236\" style=\"width: 310px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/LEGO-MINDSTORMS-Education-EV3-\u00c9dition-enseignant-04_06_2021-09_40_38.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2236\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/LEGO-MINDSTORMS-Education-EV3-\u00c9dition-enseignant-04_06_2021-09_40_38-300x210.png\" alt=\"Programme sur Lego Mindstorms pour la r\u00e9colte des donn\u00e9es \" width=\"300\" height=\"210\" class=\"size-medium wp-image-2236\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/LEGO-MINDSTORMS-Education-EV3-\u00c9dition-enseignant-04_06_2021-09_40_38-300x210.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/LEGO-MINDSTORMS-Education-EV3-\u00c9dition-enseignant-04_06_2021-09_40_38-427x300.png 427w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/LEGO-MINDSTORMS-Education-EV3-\u00c9dition-enseignant-04_06_2021-09_40_38.png 798w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-2236\" class=\"wp-caption-text\">Programme sur Lego Mindstorms pour la r\u00e9colte des donn\u00e9es<\/p><\/div><\/p>\n<p><div id=\"attachment_2237\" style=\"width: 310px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/Rapport-de-Projet-GJH.docx-Microsoft-Word-Online-Google-Chrome-17_06_2021-17_11_52.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2237\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/Rapport-de-Projet-GJH.docx-Microsoft-Word-Online-Google-Chrome-17_06_2021-17_11_52-300x157.png\" alt=\"Angle de balancement du Diwheel\" width=\"300\" height=\"157\" class=\"size-medium wp-image-2237\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/Rapport-de-Projet-GJH.docx-Microsoft-Word-Online-Google-Chrome-17_06_2021-17_11_52-300x157.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/Rapport-de-Projet-GJH.docx-Microsoft-Word-Online-Google-Chrome-17_06_2021-17_11_52-500x262.png 500w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2021\/06\/Rapport-de-Projet-GJH.docx-Microsoft-Word-Online-Google-Chrome-17_06_2021-17_11_52.png 583w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-2237\" class=\"wp-caption-text\">Angle de balancement du Diwheel<\/p><\/div><br \/>\nDe cette exp\u00e9rience on en conclut que l&#8217;angle maximal d&#8217;inclinaison et d&#8217;environ 40 degr\u00e9s et qu&#8217;au bout de 5s le Diwheel se stabilise et arr\u00eate d&#8217;osciller.\n<\/p>\n<li> <strong>Controle du Robot<\/strong><\/li>\n<p align=\"justify\">\nCette partie consistait \u00e0 contr\u00f4ler le Diwheel avec une Wiimote. Nous nous sommes donc pench\u00e9s sur plusieurs pistes. Dans un premier temps nous avons essay\u00e9 de connecter la wiimote directement \u00e0 l\u2019EV3. Pour ceci nous sommes all\u00e9s dans les param\u00e8tres Bluetooth de l\u2019appareil. La Wiimote \u00e9tait bien d\u00e9tect\u00e9e par l\u2019EV3 mais lors de l\u2019appairage impossible de connecter les deux ensembles car nous revenions en permanence sur le menu d\u2019appairage. Nous avons tent\u00e9 aussi de faire un relais avec l&#8217;ordinateur, c\u2019est-\u00e0-dire que les informations de la Wiimote seraient envoy\u00e9es \u00e0 l\u2019ordinateur, et l\u2019ordinateur \u00e0 son tour les enverrait au Diwheel. Nous avons trouv\u00e9 des exemples de ce type sur internet et nous avons donc install\u00e9 Visual Studio Code afin d\u2019envoyer des informations en python \u00e0 l\u2019EV3 mais nous n\u2019avons pas r\u00e9ussi \u00e0 envoyer les informations.\n<\/p>\n<p align=\"justify\">\nNous avons quand m\u00eame pu contr\u00f4ler le Diwheel \u00e0 l&#8217;aide de nos smartphones, gr\u00e2ce \u00e0 l&#8217;application <em>LEGO MINDSTORMS Commander<\/em> disponible dans le play store. <\/p>\n<div style=\"width: 584px;\" class=\"wp-video\"><video class=\"wp-video-shortcode\" id=\"video-2184-1\" width=\"584\" height=\"331\" preload=\"metadata\" controls=\"controls\"><source type=\"video\/mp4\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/16-juin-2021.mp4?_=1\" \/><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/16-juin-2021.mp4\">https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/16-juin-2021.mp4<\/a><\/video><\/div>\n<li> <strong>Conclusion<\/strong><\/li>\n<p align=\"justify\">\nLe r\u00e9sultat final est conforme au cahier des charges car nous avons obtenu dans la forme un prototype capable d\u2019effectuer les actions du cahier des charges.  Cependant nous avons eu de gros probl\u00e8mes avec la partie Scilab ainsi que la partie connectivit\u00e9 ce qui ne nous a pas permis de remplir le cahier des charges en entier. Pour des futurs projets nous pourrions am\u00e9liorer nos m\u00e9thodes de travail afin de travailler plus efficacement. Mais les cl\u00e9s qui nous ont manqu\u00e9 pour terminer ce projet sont les connaissances. Tant en programmation qu\u2019en automatique, il est certain qu\u2019avec un bagage plus important nous aurions pu venir \u00e0 bout de ce projet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>par Jad THALAL, Guillaume TREMBLIER, Hugo LE GUILLOUS Bonjour \u00e0 tous! Nous sommes trois \u00e9tudiants en 2\u00e8me ann\u00e9e du cycle pr\u00e9paratoire d&#8217;ing\u00e9nieur \u00e0 Polytech Angers. 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