{"id":6653,"date":"2025-06-10T11:06:04","date_gmt":"2025-06-10T10:06:04","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/?p=6653"},"modified":"2025-06-10T11:06:04","modified_gmt":"2025-06-10T10:06:04","slug":"projet-rc-autonomous-car","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/2025\/06\/10\/projet-rc-autonomous-car\/","title":{"rendered":"Projet RC Autonomous Car"},"content":{"rendered":"\n

AMORCE<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La technologie progresse sans cesse, fatalement, nous ne pouvons que l’admettre.. Mais le saviez-vous ? L’homme \u00e0 envoy\u00e9 son tout premier v\u00e9hicule \u00e0 quatre roues dans l’espace en 1970. Il s’agissait de Lunokhod 1, une RC Car*<\/em> sovi\u00e9tique \u262d robotis\u00e9e \u00e0 distance lors de la mission Luna 17.<\/p>\n\n\n\n

La b\u00eate ne pesait pas moins de 756kg, \u00e9tait aliment\u00e9e par des panneaux solaires et a parcouru la distance de 10km de terre lunaire pendant une dur\u00e9e d’environ 10 mois, et le tout en \u00e9tant contr\u00f4l\u00e9e depuis la Terre ! Impressionnant, n’est-ce pas ?<\/p>\n\n\n\n

Illustration 3D de Lunokhod 1<\/em><\/p>\n\n\n

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Et si nous \u00e9tudiants en 2\u00e8me ann\u00e9e \u00e0 Polytech Angers, construisions quelque chose capable de telles prouesses ?<\/p>\n\n\n\n

INTRODUCTION<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Tout d’abord, qui sommes-nous et comment nous est venue l’id\u00e9e parmi la longue liste de th\u00e8mes propos\u00e9s ?<\/p>\n\n\n\n

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M.Bassel, Gabriel, Samuel, Hector et Oussama<\/em><\/p>\n\n\n\n

En effet, peu dou\u00e9s avec l’informatique pour la majorit\u00e9 du groupe, nous avions envie de rechercher l’effort plut\u00f4t que le confort. En effet, le projet repose sur de fortes comp\u00e9tences en programmation.<\/p>\n\n\n\n

Nous d\u00e9cidons alors d’affronter nos limites avec courage et de nous confronter \u00e0 nous-m\u00eame ! En voil\u00e0 une belle philosophie. Notre projet a \u00e9t\u00e9 encadr\u00e9 par notre tuteur, M.Chokr Bassel, un enseignant-chercheur de l’Universit\u00e9 d’Angers, travaillant actuellement sur l’intelligence artificielle.<\/p>\n\n\n\n

CONTENU DU PROJET<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Notre probl\u00e9matique \u00e9tait donc de r\u00e9aliser une RC Car compl\u00e8tement autonome, autrement dit un petit Rover de quelques kilos \u00e0 peine, capable de suivre ordres et directions, le tout en disposant d’un syst\u00e8me de reconnaissance se basant sur du deep-learning. Dit comme cela, on peut se dire que la mission sera laborieuse. C’\u00e9tait le cas, et on vous explique cela !<\/p>\n\n\n\n

Premi\u00e8rement, le rover se comporte comme une voiture (plus ou moins), c’est un engin \u00e0 quatre roues et donc doit se mouvoir sans la moindre contrainte, il est \u00e9quip\u00e9 d’une carte Raspberry-Pi 4 qui joue le r\u00f4le d’un ordinateur et qui est connect\u00e9 \u00e0 une carte Adeept, qui permet de contr\u00f4ler le robot. La carte Adeept dispose de connecteur sur lesquels viennent se brancher les servomoteurs*<\/em> qui permettent le bon mouvement des roues de l’essieu avant et de la cam\u00e9ra ainsi que les composants \u00e9lectroniques alimentant les LEDs, les capteurs et module de Line-Tracking (on en parlera plus tard, on en a bav\u00e9), puis des connecteurs permettant le de relier le moteur ainsi que le boitier porte-piles, utiles alimenter le robot et pour le faire rouler. On branche sur la carte Raspberry la cam\u00e9ra, qui permet la reconnaissance via Yolo.<\/p>\n\n\n

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LE D\u00c9<\/strong>BUT DES ENNUIS<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Tout d’abord, il faut contextualiser la chose. Le robot fonctionne gr\u00e2ce \u00e0 une carte Adeept directement connect\u00e9e \u00e0 une carte Raspberry-pi 4, la carte Raspberry se comportant comme un petit ordinateur, elle nous est tr\u00e8s utile pour programmer le robot . La carte Adeept dispose de ses propres programmes au pr\u00e9alable pour nous permettre de contr\u00f4ler le robot \u00e0 distance… Voici un sch\u00e9ma de la carte Raspberry :<\/p>\n\n\n

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En tout cas, ces programmes nous ont pas aid\u00e9s, ceux-ci \u00e9taient truff\u00e9s d’erreurs du \u00e0 des soucis d’incompatibilit\u00e9. Mais pourquoi ne pas avoir choisi un Raspberry plus r\u00e9cent ? En effet, le Raspberry tourne sous un logiciel d’exploitation d\u00e9riv\u00e9 de Linux, est le seul OS compatible avec Adeept \u00e9tait Legacy. Cependant, il n’existait pas sur Raspberry 5, donc nous n’avions pas le choix.<\/p>\n\n\n\n

C’est pas un bug, c’est une surprise ! <\/strong><\/p>\n\n\n\n

En progressant on s’est rendu compte que l’incompatibilit\u00e9 causait de nombreux d\u00e9r\u00e9glages, notamment dans le PWM. Il s’agit ici d’\u00e9lectronique num\u00e9rique : le robot fonctionne comme un syst\u00e8me analogique, et non pas num\u00e9rique (binaire). Les param\u00e8tres comme la puissance par exemple varient de fa\u00e7on non pas discr\u00e8te mais continue, voici un graphe illustrant la diff\u00e9rence :<\/em><\/p>\n\n\n

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Le principal souci \u00e9tait que le robot ne disposait pas de l’\u00e9quipement le lui permettant. La carte Adeept dispose donc d’un composant PWM* et de son driver* (Pulse Width Modulation) et de son programme pour contr\u00f4ler la puissance de ses composants, en l’occurence des servomoteurs. Or r\u00e9glage de la fr\u00e9quence \u00e9tait erron\u00e9. En effet, celui-ci \u00e9tait beaucoup trop \u00e9lev\u00e9 ce qui d\u00e9r\u00e9glait totalement le bon fonctionnement des ses servomoteurs ce qui a un impact sur la puissance fournie. A titre comparatif, c’est comme si on fournissait la puissance d’un double V12 \u00e0 une petite voiturette, cela provoque litt\u00e9ralement un crash-out du Rover car les servomoteurs (qui sont litt\u00e9ralement les articulations du robot) devenaient litt\u00e9ralement folles, ce qui abimait ses composants. Pour rem\u00e9dier \u00e0 cela, il fallait passer par le programme PWM et modifier les fr\u00e9quences d’entr\u00e9es qui \u00e9taient calibr\u00e9es \u00e0 1000Hz.. C’\u00e9tait trop, beaucoup trop.. On est donc pass\u00e9 \u00e0 50Hz, et c’est bien mieux.<\/p>\n\n\n\n

Driver 16 Servo12 Bits PWM I2C – PCA9685 : le composant \u00e0 l’origine de tout ce raffut.<\/em><\/p>\n\n\n

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L’engrenage \u00e0 coinc\u00e9, il avait une dent contre moi !<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Apr\u00e8s ces r\u00e9glages le robot pouvait enfin rouler, cependant on \u00e0 rencontr\u00e9 un autre souci… C’est presque le dernier, promis ! Puisque tout allait bien jusque l\u00e0 d’un c\u00f4t\u00e9 \u00e9lectronique et informatique, il fallait que \u00e7a p\u00eache niveau m\u00e9canique. Cette fois-ci, c’\u00e9tait au niveau du moteur.<\/p>\n\n\n\n

En effet, pour se d\u00e9placer le robot est mont\u00e9 comme tel : deux essieux, un reli\u00e9 au moteur et o\u00f9 les roues vont tourner et le second reli\u00e9 \u00e0 un servomoteur o\u00f9 les roues vont s’orienter suivant la commande s\u00e9lectionn\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

Essieu arri\u00e8re reli\u00e9 au moteur DC* par une transmission d’engrenages coniques install\u00e9s en perpendiculaire<\/em><\/p>\n\n\n

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Essieu avant reli\u00e9 au servomoteur A<\/em><\/p>\n\n\n

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Apr\u00e8s avoir proc\u00e9d\u00e9 \u00e0 l’installation de tous les programmes indispensables au bon fonctionnement du robot, on a enfin pu acc\u00e9der \u00e0 l’interface de contr\u00f4le du robot \u00e0 distance, et celui-ci arrivait \u00e0 rouler ! C’\u00e9tait une prouesse, jusqu’\u00e0 ce qu’on d\u00e9cide d’acc\u00e9l\u00e9rer et l\u00e0, c’est le drame.. Les roues de l’essieu arri\u00e8re se coincent et glissent sur le sol, on a alors proc\u00e9d\u00e9 \u00e0 une v\u00e9rification pour comprendre d’o\u00f9 venait le probl\u00e8me et au d\u00e9but cela ne paraissait pas \u00e9vident. On pensait que les roues \u00e9taient mal viss\u00e9es : c’\u00e9tait pas \u00e7a. On \u00e0 donc proc\u00e9d\u00e9 a un d\u00e9montage-remontage complet pour les deux essieux pour mieux comprendre, et c’est une fois rendu \u00e0 l’arbre de transmission qu’on a compris que une pi\u00e8ce \u00e9tait ab\u00eem\u00e9e. En effet, un des deux engrenages coniques \u00e9tait d\u00e9fectueux, ce qui cr\u00e9ait du jeu entre les deux engrenages. On a chang\u00e9 la pi\u00e8ce d\u00e9fectueuse et finalement, \u00e7a roule !<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Finalit\u00e9s<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Elle a eu des rat\u00e9s, des pannes, des plans foireux.. Mais \u00e7a y est, elle a enfin pris la route de la gloire !<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Pr\u00e9c\u00e9demment, on vous a parl\u00e9 du module incluant la fonctionnalit\u00e9 appel\u00e9e “Line-Tracking”, ce module permet au v\u00e9hicule de suivre une ligne en autonomie et qui ne faisait que d\u00e9sob\u00e9ir sans cesse. Comme tout ce que j’ai pu mentionner auparavant, ce module dispose de son propre composant et de son propre driver sur la carte Arduino, et de son programme complet dans la carte Raspberry. Tout d’abord, le robot suivait sa propre ombre en pensant qu’il s’agissait d’une ligne ! On a du alors am\u00e9nager le terrain pour que la ligne soit bien distinguable du sol (qui \u00e9tait bleu) afin qu’il ne la confonde plus avec son ombre. Puis enfin, on a in\u00e9vitablement du passer par la modification de ce programme, qui faisait preuve d’incoh\u00e9rences \u00e0 cause de conflits de compatibilit\u00e9, puis apr\u00e8s ces derniers r\u00e9glages on a enfin r\u00e9ussi \u00e0 faire rouler la b\u00eate de fa\u00e7on \u00e0 ce qu’elle soit autonome !<\/p>\n\n\n\n

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