Module odométrie

De Pensée Profonde - Robotique.

Sommaire

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Principe Général

Le module a pour objectif de fournir une information de position relative. Placé entre l'axe des roues d'un robot il permet d'obtenir un positionnement à tout instant.

La localisation dans un repère orthogonal 2D (X,Y) se résume à 3 valeurs:

  • position en X
  • position en Y
  • orientation Ө

Le positionnement est dit "relatif" car il dépend de la position de départ (généralement l'origine du repère X=0, Y=0, Ө=0). Il est donc inévitable d'avoir une dérive liée à l'accumulation d'erreurs successives. La correction et la compensation de ces erreurs fera l'objet d'un chapitre à part entière.


Les capteurs

Différent type de capteurs permettent d'obtenir des informations de position, de déplacement, d'accélération ou de vitesse. Leur mesures sont plus ou moins fiables (bruit, dérive...) et complexe à exploiter (lecture directe, intégration simple ou double...). Se pose également la question du rapport qualité/prix.

Le premier chapitre présente les principaux recalés et les raisons de ce choix. Les chapitres suivants présentent les capteurs retenus.


Les éliminés

Accéléromètre et Gyroscope

Ces composants MEMS sont fortement bruités et souffrent d'une dérive importante. De plus un changement d'inclinaison minime ainsi que les vibrations faussent fortement les mesures.
L'utilisation de plusieurs composants permet de s'affranchir de certaines problématiques mais complique fortement la réalisation.

Des centrales inertielles (IMU) reposent sur des composants de ce type. Elles restent hors de prix (1200€ pour les moins chères, plus de 3000€ généralement) et plutôt volumineuses.

Télémètre et Balise

Ils permettent un positionnement absolu mais imposent des pré-requis importants. Télémètres: Connaitre parfaitement l'environnement et que celui-ci n'évolue pas (pas d'obstacle mobile). Mesure d'orientation complexe. Balises et "LandMark": Installation préalable de balises actives ou passives. C'est un projet complexe à part entière.

Boussole

Les boussoles numériques fournissent une orientation absolue. Elles souffrent d'imprécision lorsque l'environnement magnétique est très perturbé. La présence de moteurs changeant de régime ainsi que la structure métallique du robot ou du terrain parasitent les mesures.


Les encodeurs

Les capteurs de souris optique

La logique

Cahier des charges

Les prétendants

Liens

Quelques liens:

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