pr sentation module m2 arph sans...
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ARPHArchitecture
Sébastien DELARUE
Cours M2
10/12/2006
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ARPH
Bras Manus
Capteurs US
Roues motrices
Caméra orientable
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Interconnexions
PC embarqué
Camera SonyOrientable
RS232-9600b+ Bus numérique Bras Manus
CANMotorisation- Carte PIC- 2 variateurs ELMO
RS232-115200b
Ceinture US- Carte 8051- 7 capteurs
RS232-9600b
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Capteur US
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Camera
Camera
-Vidéo-Audio-Pan Tilt
Liaison RS232 ( Zoom, Pan, Tilt)
Video analogique
Audio analogique
Aquisitionvidéo/audio
Bus numérique
Carte PCI traitement- Compression MPEG
- 25im/s 388*316 pixels
Sony
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Protocole Camera- RS232- 8 bits, pas de parité, 1 bit stop, 9600 bauds- RCA Audio + Vidéo
Commande
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Protocole CameraStatut
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Protocole Manus (1)CAN
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Protocole Manus (2)Ordre de mouvement cartésien
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Protocole Manus (3)Trame Informations codeurs
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Protocole Manus (4)Exemple d'échange entre le MANUS et le PC:
t=20ms Le MANUS envoie un message 0x350. Le PC le lit et l’interprète.t=40ms Le MANUS envoie un message 0x360. Le PC le lit et l’interprète.t=60ms Le MANUS envoie un message 0x37F pour que le PC lui donne la « controlbox » et les déplacements désirés.
60<t<79ms Le PC répond avec 0x371, tous les octets à 0 : le MANUS se met en mode cartésien, et ne bouge pas.
t=80ms Le MANUS envoie un message 0x350. Le PC le lit et l’interprète.t=100ms Le MANUS envoie un message 0x360. Le PC le lit et l’interprète.t=120ms Le MANUS envoie un message 0x37F pour que le PC lui donne la « control box » et les déplacements désirés.
120<t<139ms Le PC répond avec 0x371, le 2ème octet à 1: le MANUS reste en mode cartésien, et se déplace le long de l’axe X, à vitesse 1.
…….
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Motorisation
PC embarqué
HARMONICA 12/60
RS232-115200b Carte PIC 18F258
HARMONICA 12/60
RS232-57600b RS232-57600b
Codeurs incrémentaux KUBLER
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MotorisationMatériel
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Variateur Harmonica (1)
-12A 60V-Mémoire interne-Communication par CAN ou RS 232-Capture d’événement-Courbe d’accélération-Protection surpuissance-Contrôle en position/vitesse/accélération-….
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Variateur Harmonica (2)
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Calcul de l’odométrie- À partir de 2 codeurs incrémentaux (12000 pas/tour)
0 pas
t t+1 t+2 t+3
x pas x1 pas x2 pas
0 pas
t t+1 t+2 t+3
y pas y1 pas y2 pas
- Réglage du pas en fct vitesse et des codeurs- Dépendant du diamètre des roues, imprécision, local
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Variateur Harmonica (4)
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Variateur Harmonica (5)// input 1// Pour la synchronisation de l'odométrie// => sauvegarde de PX##AUTO_I1
UI[SAVE_PX]=PX;return
// input 2// Arret d'urgence, on arrete les moteurs##AUTO_I2JV=0; BG; MO=0;return
// input 3// Test : marche avant##AUTO_I3MO=1; JV=200; BG;return
// input 4// Do Calcul##AUTO_I4OB[1]=0; Compute(); OB[1]=1;return
##start##AUTOEXEC
UF[NB_PAS_CODEUR]=4096.0;UF[DIAMETRE_ROUEG]=0.30;UF[DIAMETRE_ROUED]=0.30;UF[DEMI_ENTRAXE]=0.30;run();
function Compute()float deltatheta;float drg,drd,dr2;float dpasg,dpasd;drg=UI[SAVE_PX]-UI[OLD_PX1];drd=UI[VALUE_PX2]-UI[OLD_PX2];dpasg=(UF[DIAMETRE_ROUEG]*3.1457)/UF[NB_PAS_dpasd=(UF[DIAMETRE_ROUED]*3.1457)/UF[NB_PAS_drg=drg*dpasg;drd=drd*dpasd;dr2=(drg+drd)/2.0;deltatheta=(drg-drd) / (2.0*UF[DEMI_ENTRAXE]);UF[ORIENT]=UF[ORIENT]+deltatheta;UF[XCART]=UF[XCART]+dr2*sin(UF[ORIENT]);UF[YCART]=UF[YCART]+dr2*cos(UF[ORIENT]);UI[OLD_PX1]=UI[SAVE_PX];UI[OLD_PX2]=UI[VALUE_PX2];
return
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Motorisation Protocole PC-PIC
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MotorisationImplantation
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Les objectifs du « logiciel »
Interface Logicielle
matériel
Commande
• Gestion du hardware• Communication• Echanges inter-modules• Maintenance• Evolutivité• Robustesse
Interface Utilisateur
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Séparation Hardware/Comm
Interface Logicielle
matériel
Commande
Interface Utilisateur
Camera
Commande camera
Serveur de communication
Serveur Hardware
Interface Utilisateur
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Echanges intra modules
Camera
Commande camera
Serveur de communication
Serveur Hardware
Base mobile
Commande Base mobile
Serveur de communication
Serveur Hardware
Interface Utilisateur
Réseau TCP/IP
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Echanges inter-modulesCamera
Serveur de communication
Serveur Hardware
Base mobile
Serveur de communication
Serveur Hardware
Interface Utilisateur
Mémoire partagée
• Gérer les accès concurrentiels• Optimiser les accès
Réseau TCP/IP
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Supervision
Camera
Serveur de communication
Serveur Hardware
Base mobile
Serveur de communication
Serveur Hardware
Interface Utilisateur
Qui Fait Quoi ?
Superviseur
Debug & statut
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Modules supervisionCamera
Serveur Hardware
Base mobile
Serveur Hardware
Motricité
Evitement
Commande effective
Mémoire de travail
- V linéaire- V angulaire- … Interface Utilisateur
Superviseur
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Programmation objet (C++)
•Age•Sexe•Taille
Humain
Naissance()Vie()Meurt()
Humain•Age•Sexe•Taille
Naissance()Vie()Meurt()
{Humain HNaissance(H)Vie(H)H.Sexe=FMeurt(H)
}
{Humain HH.Naissance()H.Vie()H.Sexe=F //InterditH.Meurt()
}
• Programmation modulaire• Accesseurs• Protection des données• Lisibilité accrue• Boite Noire
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Héritage
Homme•Age•Taille
Naissance()Vie()Meurt()
Femme•Age•Taille
Naissance()Vie()Meurt()
Humain•Age•Sexe•Taille
Naissance()Vie()Meurt()
Homme
Naissance()
Femme
Naissance()
Age=0Age=Age+1
Sexe=M Sexe=F
ET
Naissance()
Sexe=E
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Héritage et composition
Véhicule
-Marque-N°série…
Voiture Camion
…. est une sorte de ……
Roue
-Diamètre-Largeur-….
Moteur
-Cylindrée…
… est composé de …
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Structures Message et Statut(Ex : Caméra)
Camera
Serveur Hardware
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Mémoire partagéeCamera
Serveur Hardware
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Serveur & co
CServeur
- Init- Run- Stop
CLog
- Ouvrir- Ajoute- Ferme
CServeurCamera CServeurTCPIP
- Socket …
CServeurTCPIPCamera
CObjet
- error
CCommCamera- Ouvre- Ferme
CCommHW
- Ouvre- Ferme
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Globalement ….
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Organisation des fichiers
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Normes de codage
nom des variables
Fonctions
Variables membres
i_nListenPort
m_saAdresseServeur
//!< L’adresse du serveur
//! Ferme la connexion/*! ………………*\ return Le succès de l’opération*/
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Documentation automatique(DOxygen)
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Documentation automatique
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Lancement des serveurs
ServeursMateriels
ServeursLogiciels
Fenêtres de Log
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Interface Utilisateur
Base mobileRadar US
Camera
Vidéo
Manus
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Lancement général
-Initialisation des drivers- Initialisation Mémoire partagée- Lancement des serveurs
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Architecture matérielle
PC embarqué
- Carte WIFI- Acquisition Vidéo
Borne Wifi
PC de commande
Mpeg 388*316
- Wifi 11Mb/s- 10 images/secondes- Portée 10m
Réseau ethernet
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Evolutions
PC embarqué
- Acquisition Vidéo PC de commande
Wifi 54Mpeg 388*316
- Wifi 108G MIMO- 30 images/secondes- 640*480 pour IP- Portée 50m
Routeur Wifi 108G
Camera IP
Camera IP
Camera IP
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Comparatifs Vidéo
Analogique IP
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Question?