ROObockey : Robot de hockey sur rue télécommandé à visée assistée de précision

1. Introduction
   Avec l'avancée de la robotique, le traitement d'image est devenu une pierre angulaire dans des applications allant des véhicules autonomes aux robots de service commerciaux. La compétition Robogames à San Mateo, Californie, invite les étudiants à concevoir un robot capable de passer et tirer un palet sur une patinoire grandeur nature. ROObockey relève ce défi en intégrant un mécanisme de tir hautement précis, piloté par IA, exploitant des algorithmes de vision et de contrôle à l'état de l'art.

2. Énoncé du problème
   2.1. Besoin
   La robotique hockey dépend actuellement d'opérateurs humains pour sélectionner les cibles et exécuter les passes, ce qui introduit une erreur inévitable. En intégrant un système de détection capable de localiser précisément la position des coéquipiers et adversaires, nous pouvons éliminer le biais manuel et débloquer des passes véritablement autonomes. Un tel système ouvre aussi la voie à de futures équipes multi-robots coordonnant un jeu intelligent.
   2.2. Objectif
   L'objectif de ROObockey est de construire un robot hockey capable de tirer un palet dans une balise cible stationnaire de façon constante. Le robot sera contrôlable sans fil pour le jeu manuel et acceptera aussi des commandes de tir émises par l'utilisateur.
   2.3. Contexte (Recherche bibliographique)
   2.3.1. Aperçu
   Le concept central implique une plateforme de tir assistée par logiciel utilisant le traitement d'image pour détecter formes et couleurs des cibles. Une caméra à objectif grand angle alimente le processeur en temps réel, qui pilote alors un lanceur électromécanique pour propulser le palet avec précision.
   2.3.2. Technologies pertinentes
   Les brevets actuels se concentrent sur des robots hockey humanoïdes grandeur nature ou des contrôleurs montés au plafond. Il existe un vide pour des robots de niveau rue, sans fil, capables de tir de précision, une niche que ROObockey adresse.

2.4.Arbre des objectifs

3. Spécification des exigences de conception
   Le système intègre multiples entrées capteurs, alimentation batterie, contrôle sans fil, analyse d'image, et actionnement moteur.
   3.1. Exigences ingénierie et marketing

Voici un diagramme de blocs niveau 0 simple du système entier.

4.2. Niveau 1
4.2.1. Matériel
Le robot est alimenté par batterie pour fonctionnement sans fil, avec une tension supérieure régulée pour protéger capteurs, contrôleur sans fil, et processeur. La gestion d'énergie fournit les tensions step-up et step-down requises. L'entrée sans fil permet à l'utilisateur de commander mouvement et tir.
La suite capteurs inclut une caméra pour détection de balise et un capteur de présence de palet. Tous les flux de données alimentent le processeur central, qui gère analyse d'image, logique de contrôle, et commandes moteurs.
Le contrôle moteur pilote les moteurs DC, modulant vitesse et direction via PWM. Le mécanisme de tir reçoit une commande de libération du processeur et propulse le palet avec précision.
Le diagramme de blocs matériel niveau 1 (Figure 3) illustre ces sous-systèmes et leurs interconnexions.

4.2.2. Logiciel
Les couches logicielles implémentent la reconnaissance de couleur et forme pour localiser la balise cible. L'entrée caméra est traitée en temps réel ; les balises détectées déclenchent des directives moteurs via PWM. La Figure 4 présente le diagramme de blocs logiciel niveau 1, montrant le flux de la capture d'image à l'actionnement moteur.

Source : ROObockey : Robot hockey rue télécommandé, visée assistée de précision