ROObockey :robot de hockey de rue télécommandé et assisté

1. Présentation
   Au fur et à mesure que la technologie progresse, le traitement d'images est utilisé dans de nombreuses applications, notamment
   au sein de la robotique. Des exemples de traitement d'images peuvent être trouvés dans les véhicules autonomes et
   les robots commerciaux. La compétition Robogames qui s'est tenue à San Mateo, en Californie, met les élèves au défi
   d'utiliser les nouvelles technologies pour concevoir un robot joueur de hockey capable de passer et
   tirer une rondelle ainsi que de manœuvrer dans une arène de hockey. Le ROObockey s'inspire des
   compétitions actuelles, mais la conception comprend un mécanisme de tir
   plus précis et intelligent.

2. Énoncé du problème
   2.1. Besoin
   Une partie de hockey consiste en de multiples défis, y compris la capacité de passer avec précision une
   rondelle à un autre joueur ou de tirer une rondelle dans le but. Les robots de hockey s'appuient actuellement sur
   le contrôle humain pour déterminer la cible et passer la rondelle en conséquence. Un système de détection
   utilisé pour localiser avec précision la position d'un autre joueur éliminerait l'erreur humaine lors de
   passer la rondelle. Ce système de détection pourrait être étendu à l'avenir à plusieurs robots
   pour créer une équipe de hockey robotique avec des capacités de passes et de tir intelligentes.
   2.2. Objectif
   L'objectif de ROObockey est de concevoir et de construire un robot de hockey capable de
   tirer avec précision une rondelle sur une cible de but. Des objets fixes seront utilisés comme balises cibles pour
   tirer la rondelle. Le robot sera contrôlé sans fil pour un fonctionnement manuel. Il recevra également
   une commande de tir de l'utilisateur.
   2.3. Contexte (enquête de recherche)
   2.3.1. Aperçu
   L'idée principale du projet est de concevoir un robot pouvant mettre en œuvre le tir assisté par logiciel d'une rondelle de hockey. L'approche de cette tâche consiste à utiliser le
   traitement d'image de diverses formes et couleurs pour faire la distinction entre les différentes
   cibles. La caméra utilisée pour fournir l'entrée au système de traitement d'image
   pourrait utiliser un objectif qui peut fournir un champ de vision plus large. [3] Un mécanisme de tir
   électromécanique sera utilisé pour passer et lancer la rondelle vers les
   cibles définies par l'utilisateur.
   2.3.2. Technologies pertinentes
   À l'heure actuelle, les brevets sur les robots de hockey concernent des robots humanoïdes qui
   simulent un jeu de hockey sur glace typique à grande échelle. Une idée du titulaire du brevet était de
   suspendre des joueurs de hockey robot contrôlables à grande échelle au plafond et de les contrôler
   à partir d'un emplacement distant. Une autre idée brevet consiste à utiliser un moteur
   rotatif lanceur de palet de hockey. Il n'existe aucun brevet pour les robots de hockey utilisés avec
   des applications contrôlées sans fil. [1][2]

2.4.Arbre des objectifs

3. Spécification des exigences de conception
   Le robot ROObockey se compose de plusieurs entrées de capteurs. Le système aura besoin d'une batterie
   pour fonctionner. Le système recevra une entrée de commande sans fil, interprétera les données de commande et d'image
   , puis actionnera les moteurs.
   3.1. Exigences d'ingénierie et de marketing

Ce qui suit est un schéma fonctionnel simple de niveau 0 de l'ensemble du système.

4.2. Niveau 1
4.2.1. Quincaillerie
Le robot de hockey sera alimenté par batterie permettant un fonctionnement sans attache. La
batterie sera à une tension plus élevée que ce que les capteurs, le contrôleur sans fil et
processeur peuvent exiger. Un régulateur de tension sera utilisé pour alimenter les appareils en toute sécurité.
Le système de gestion et de distribution de l'alimentation fournira les tensions d'élévation et d'abaissement nécessaires au fonctionnement du système.
L'entrée du contrôleur sans fil permettra à l'utilisateur de contrôler le robot. Le
dispositif de communication contrôlera les manœuvres du robot et la
commande de tir.
Le réseau de capteurs sera composé d'une caméra pour localiser une balise et d'un capteur pour
déterminer si le robot a actuellement la rondelle. Les données du capteur sont toutes envoyées au
processeur où tous les calculs nécessaires peuvent être traités.
Le processeur principal gérera le traitement du signal et des données provenant du
réseau de capteurs et de l'entrée du contrôleur sans fil. Il sera également chargé de contrôler
le système de contrôle du moteur et le mécanisme de tir.
Le système de contrôle du moteur entraînera les moteurs à courant continu. Il s'agit d'un interrupteur entre la
batterie et les moteurs, contrôlant la vitesse et le sens de rotation des
moteurs.
Le mécanisme de tir sera constitué d'un dispositif capable de projeter le hockey
> rondelle en avant. Il reçoit la commande de libération du processeur.
Le schéma fonctionnel de niveau matériel 1 illustré à la figure 3 ci-dessous se compose de chacun de
ces systèmes ainsi que des entrées et sorties correspondantes dans le
système.

4.2.2. Logiciel
La conception intègre un traitement d'image de reconnaissance de couleur et de forme pour localiser
la balise vers laquelle l'utilisateur souhaite passer et tirer la rondelle vers. Le logiciel
reçoit l'entrée de la caméra, traite les images tout en recherchant la balise,
puis prend une décision sur la façon de diriger les moteurs. Le PWM quittant le
processeur indiquera aux moteurs à quelle vitesse faire tourner les moteurs en faisant varier le cycle de service.
Un aperçu du flux de processus logiciel est présenté ci-dessous dans la figure 4, le niveau du logiciel
1 schéma fonctionnel. Il intègre l'entrée de la caméra, la détection de forme et de couleur,
et un algorithme pour déplacer les moteurs.

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