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Embarqué Discussion :

Robot humanoïde à auto-apprentissage


Sujet :

Embarqué

  1. #1
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    Par défaut Robot humanoïde à auto-apprentissage
    Bonjour,

    je viens vous voir car je suis en train de fabriquer un robot humanoïde à auto-apprentissage et j'aurais besoin de votre aide sur divers points, notamment quelle carte mère et quel processeur utiliser ? Aussi quel langage de programmation choisir je suis parti sur du C++, choix judicieux ? Pour expliquer un peu en détail mon robot il comportera 2 caméras et autant de microphones, un haut-parleur, un accéléromètre, pour la motricité il aura environ 150 moteurs de puissances variées et bien sûr toutes les formalités, microcontrôleurs, alimentation etc... Et j'allais oublier quelque chose d'important, vers quel OS me tourner ? J'étais parti sur freeRtos.
      0  5

  2. #2
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    Bonjour,

    Citation Envoyé par Factorisable
    il comportera 2 caméras et autant de microphones, un haut-parleur, un accéléromètre, pour la motricité il aura environ 150 moteurs de puissances variées et bien sûr toutes les formalités, microcontrôleurs, alimentation etc
    ce n'est pas un projet trop important pour tes connaissances dans le domaine de l'embarqué ? Je me pose cette question car tu ne sais pas quel langage utiliser, ni les cartes d'entrées / sorties, ni même l'OS. Bref, tu ne sais pas dans quelle direction partir.

    -> pourquoi 2 caméras ?
    -> pourquoi 2 micros ?
    -> pourquoi 150 moteurs ?
    -> pourquoi 1 accéléromètre ?
      8  0

  3. #3
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    Avatar de Vincent PETIT
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    Salut,
    Tu as beaucoup de moteurs pour si peu de capteur ! C'est normal ? Tu n'as pas de capteur de fin de course pour que tes moteurs sachent où ils se trouvent ? Tu n'as pas de capteur de courant pour voir si tu n'as pas un moteur qui est entrain de forcer ?

    Vu le nombre de moteur attend toi à avoir beaucoup de bruit (pollution électromagnétique). Il te faudra une communication robuste entre les systèmes.

    Gérer beaucoup de capteur demande une bonne analyse car tu n'as pas assez d'I/O et passez de broche d'interruption.

    Pour le type de carte principale, je ne sais pas car tu ne dis rien sur le type de traitement que tu veux faire. Si il y a des réseau de neurones, des algorithmes génétique, traitement vidéo et autre..... C'est sur qu'il faut un truc balaise ! Et pour l'OS ça dépend aussi de ce que tu en attends (multitaches = Linux... ou plus temps réel = FreeRTOS, Linux et Xenomai...)
    La science ne nous apprend rien : c'est l'expérience qui nous apprend quelque chose.
    Richard Feynman
      7  0

  4. #4
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    Pourquoi 1 accéléromètre, je suppose qu'un seul suffira pour gérer les 3 axes, degrés de libertés, 150 moteurs est le nécessaire pour reproduire au degré que je souhaite la mobilité humaine, effectivement je n'y connais rien en robotique, tout s'apprend. J'ai beaucoup de moteurs pour si peu de capteurs, oui il faut également rajouter autant de capteurs pour voir si les moteurs stagne ou pas. Pollution électromagnétique, cage de faraday obligatoire ? Le logiciel je vais le programmer, je l'ai déjà en tête, il traitera tous les capteurs en temps réel, il procédera comme suit : lecture de l'information de chaque capteurs et lancement des réponses en conséquence, ce cycle sera entretenu incessamment à intervalle régulier, les réponses dureront plusieurs cycles et ne pourront influencer que l'alimentation des moteurs, les moteurs eux mêmes et la mémoire. Le wattage des moteurs sera toujours identique mais le couple pourra être augmenter en jouant sur les volts-ampères.
      0  5

  5. #5
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    Citation Envoyé par Factorisable Voir le message
    150 moteurs est le nécessaire pour reproduire au degré que je souhaite la mobilité humaine
    rien que la marche est un processus très complexe à reproduire. Regarde cet article :
    http://www.lemonde.fr/pixels/article...7_4408996.html


    Quelles seraient les dimensions de ton robot ?
      3  0

  6. #6
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    J'assure qu'aucun problème se trouve à cet endroit-ci, j'ai sur papier le fonctionnement théorique du programme et il fonctionne tout à fait, en théorie, la marche de ce robot de 1m30 ne sera pas préprogrammé, il apprendra à marcher de lui même.
      0  5

  7. #7
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    Citation Envoyé par Factorisable Voir le message
    j'ai sur papier le fonctionnement théorique du programme et il fonctionne tout à fait, en théorie
    C'est ça qui est beau...

    Citation Envoyé par Factorisable Voir le message
    la marche de ce robot de 1m30 ne sera pas préprogrammé, il apprendra à marcher de lui même.
    Ca va être coton, avec 1 seul accéléromètre...
    Si vous ne trouvez plus rien, cherchez autre chose...

    Vous trouverez ici des tutoriels OpenGL moderne.
    Mon moteur 3D: Castor 3D, presque utilisable (venez participer, il y a de la place)!
    Un projet qui ne sert à rien, mais qu'il est joli (des fois) : ProceduralGenerator (Génération procédurale d'images, et post-processing).
      6  0

  8. #8
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  9. #9
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    Et donc?
    En quoi elle appuie ta solution que tu n'as pas présentée, cette vidéo?
    Si vous ne trouvez plus rien, cherchez autre chose...

    Vous trouverez ici des tutoriels OpenGL moderne.
    Mon moteur 3D: Castor 3D, presque utilisable (venez participer, il y a de la place)!
    Un projet qui ne sert à rien, mais qu'il est joli (des fois) : ProceduralGenerator (Génération procédurale d'images, et post-processing).
      2  0

  10. #10
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    Voici l'article qui correspond à l'étude présentée en vidéo (il y a un lien vers le PDF) :
    http://www.huffingtonpost.co.uk/2014...n_4594125.html
      2  0

  11. #11
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    Citation Envoyé par Factorisable Voir le message
    je n'y connais rien en robotique, tout s'apprend.
    Oui tout s'apprend mais tu t'attaques a une montagne. Personne ici ne te dissuadera de te lancer, bien au contraire mais tous nous essaierons de te faire prendre conscience du sujet dans le quel tu te lances.
    Tu as besoin de très bonne connaissances en électronique, en mécanique et en informatique (ta vidéo parle d'algorithme génétique, t'es tu déjà essayé à ça juste pour voir ?).

    Si tu es débutant, tu peux presque comparer ce que tu vas faire, à cette image :

    Imagine que tu as un pote qui souhaite se lancer dans la maçonnerie et qu'il n'en a jamais fait ! Qu'est ce que tu lui dirais si son premier projet était de construire le pont de Normandie ?


    Tu lui dirais que ça première surprise va être de ne pas avoir anticipé une bonne fondation et qu'il lui fallait une étude de sol (le sol exigeait peut être des pieux plutôt qu'une semelle filante). Il va devoir apprendre un peu de géologie alors que ça n'était pas prévu et surtout recommencer.

    Tu lui dirais que ça deuxième surprise va être de ne pas avoir anticipé la pression que peut exercer sur le coffrage autant de béton (il fallait prendre des banches plutôt que des planches de coffrage). Il va devoir apprendre la mécanique et la structure des matériaux en plus alors que ça n'était pas prévu et surtout recommencer.

    Tu lui dirais que ça troisième surprise va être de ne pas avoir anticipé la hauteur de son pilier et les effets de cisaillement qui peuvent apparaître à la base du pilier à cause de la prise au vent tout en haut (fallait peut être que le pilier soit plus gros à la base qu'en haut par exemple ou encore avoir une forme cylindrique). Il va devoir apprendre les règles de la construction et de l'ingénierie des bâtiments en plus alors que ça n'était pas prévu et surtout recommencer.

    Tu lui dirais que ça quatrième surprise va être de ne pas avoir anticipé la distance entre deux piliers (il ne sait pas la calculer car elle dépend de la structure qui repose dessus et ça il en ignore tout.) Là ça se corse sauvagement car il va devoir prendre le problème par l'autre bout et il ne s'y attendait pas, il faut qu'il s’intéresse de très près à la structure reposante pour déterminer la distance du pilier suivant...... et il va devoir apprendre pleins de chose en plus (les voiries, les renforts, les tendeurs, les efforts mécaniques lié au poids des véhicules, l'éclairage des candélabres, les galeries techniques) alors que ça n'était pas prévu. Il va se rendre compte que son pilier qu'il a recommencé 3 fois ne supportera pas le poids final ! Et il n'avait pas prévu la norme antisismique non plus ! .....

    Il ne pourra même pas se jeter du pont alors qu'il sera désespéré !

    C'est une plaisanterie bien sur mais l'image est presque juste car c'est très compliqué ce genre de projet dans la mesure où il faut s'y connaître dans plusieurs domaines puisque tout est lié, tout simplement.

    Citation Envoyé par Factorisable Voir le message
    Pollution électromagnétique, cage de faraday obligatoire ?
    Une cage de Faraday (ce grand scientifique mérite au moins une majuscule à son nom) te servira surtout a te protéger des perturbations extérieures mais là avec autant de moteurs tu auras des appels de courant, des couplages et du bruit dans tes alimentations si tout n'est pas penser d'avance et ton électronique va être mal mené. Si tu as un bus de communication sur ce robot, il doit être adapté. Si tu as de l'analogique, elle peut être bien secouer etc...

    Citation Envoyé par Factorisable Voir le message
    Le wattage des moteurs sera toujours identique mais le couple pourra être augmenter en jouant sur les volts-ampères.
    Je ne comprends pas bien ce que tu veux dire ? D'autant plus que tu ne nous a pas dit de quelle techno de moteur il s'agit.
    M. Volta et M. Ampère méritent aussi une majuscule dans les unités des mêmes noms.


    En tout cas je t'encourage a essayer car dans tous les cas ça sera formateur et tu en sortira grandi peu importe comment se termine ce projet !
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  12. #12
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    salut,

    je me permets de notifier l'existence du projet OpenQbo (on trouve pleins de vidéos sur youtube en cherchant "qbo")
    il faut compter ~400€ pour un qbo lite à priori, mais de ce que j'ai pu comprendre en fouinant un peu le wiki et la distribution c'est que chaque module d'IA est optionnel, de fait si on a pas les deux caméras pour la vision binoculaire on peut toujours faire joujou avec la synthèse et la reconnaissance vocale etc. par exemple, peut-être une piste (plus réaliste ?) à creuser...
      3  0

  13. #13
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    Non, je ne me suis jamais essayé à l'algorithme génétique, mais je le dis bien, le logiciel est déjà fixé, j'ai juste à le programmer. Ce sont des moteur à courant continu semblable à celui-ci http://boutique.semageek.com/392-102...nt-continu.jpg que j'utiliserai, j'aimerais pouvoir faire varier le couple de chacun de ces moteurs en jouant sur les voltages et ampérages mais tout en gardant le même wattage. Au sujet du processeur, mon pc vient de rendre l'âme et j'ai pu récupérer un 3610QM intel i7, j'imagine qu'il est trop gourmand ?

    Ce projet je le fais avant tout pour tenter d'en tirer de l'argent, gagner des concours avec mais surtout le commercialiser, donc non, me tourner vers du préconçu ne m'intéresse pas.
      0  5

  14. #14
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    Citation Envoyé par Factorisable Voir le message
    Non, je ne me suis jamais essayé à l'algorithme génétique
    Pourtant ta vidéo parle bien de ça. De ce que j'ai compris, il s'agit d'une simulation de la "marche" (humaine ou animal) grâce un modèle numérique de muscles flexibles le tout optimisé par un algorithme génétique.

    Le hic ! C'est que d'un point de vu robotique/mécatronique on ne sait pas encore faire des muscles électriques flexibles et c'est pour ça que les robots réels ne marche pas comme nous et ne marcheront pas non plus comme sur la vidéo. Une des entreprises les plus avancée c'est Boston Dynamics



    Tu peux aussi regarder cet extrait du grand challenge mondial de la DARPA



    On est encore loin de se qu'un enfant de 4 ans sait faire ! Et pourtant les entreprise qui y participent sont de Google, la NASA etc...

    Citation Envoyé par Factorisable Voir le message
    Ce sont des moteur à courant continu semblable à celui-ci http://boutique.semageek.com/392-102...nt-continu.jpg que j'utiliserai, j'aimerais pouvoir faire varier le couple de chacun de ces moteurs en jouant sur les voltages et ampérages mais tout en gardant le même wattage.
    Je ne vois pas pourquoi tu veux faire varier le couple d'un moteur ? En revanche tu peux très bien surveiller le courant d'un moteur car il te donne l'image du couple résistant.

    Citation Envoyé par Factorisable Voir le message
    Au sujet du processeur, mon pc vient de rendre l'âme et j'ai pu récupérer un 3610QM intel i7, j'imagine qu'il est trop gourmand ?
    Est ce qu'au moins tu t'es posé la question de l'alimentation de tous ce moteurs + les cartes électroniques etc... Est ce que sur une batterie tout va tenir ? Est ce qu'il te faut une rallonge ? Quelle autonomie ? Poids de la batterie qu'il faut ajouter au poids total de l'engin ? Quelle puissance pour mouvoir tout ça ? Tu rencontrera surement ton premier obstacle dans ces questions !

    Citation Envoyé par Factorisable Voir le message
    Ce projet je le fais avant tout pour tenter d'en tirer de l'argent, gagner des concours avec mais surtout le commercialiser, donc non, me tourner vers du préconçu ne m'intéresse pas.
    Ok !
    La science ne nous apprend rien : c'est l'expérience qui nous apprend quelque chose.
    Richard Feynman
      3  0

  15. #15
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    A défaut d'avoir des muscles artificiels en magasin j'ai pensé à un dispositif comme celui sur les grues, une ficelle sera attaché au membre et le moteur comme sur une cane à pêche fixé au membre d'à coté le tirera en enroulant la ficelle, rapidement avec un faible couple ou bien lentement avec un couple accru toujours en utilisant la même puissance, le même wattage. L'alimentation me pose effectivement problème, j'envisage pour commencer de le brancher directement à une prise et puis après si tout se passe bien lui donner une autonomie en étudiants les possibilités (batterie, moteur à essence, à charbon...).
      0  4

  16. #16
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    Je serai curieux de connaître ton budget et le temps que tu vas y consacrer.
    As-tu estimé le poids final de ta machine ?
      3  0

  17. #17
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    pour la motricité il aura environ 150 moteurs...
    Tu as raison de voir grand, au placard l'Asimo (du groupe Honda, un des robots humanoïdes les plus évolués au monde) et ses 57 moteurs...
      6  0

  18. #18
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    Tu as raison de voir grand, au placard l'Asimo (du groupe Honda, un des robots humanoïdes les plus évolués au monde) et ses 57 moteurs...
    et il est peu probable que ce soient des moteurs à courant continu (car je doute que ce genre de moteur puisse déployer la puissance nécessaire aux mouvements et soient capables de maintenir un effort à l'arrêt) mais plutôt des servomoteurs ou des moteurs pas à pas.

    Voici quelques liens sur des robots existants avec certaines caractéristiques (poids, nombre de moteurs, taille):
    http://www.ploix.com/9-humanoides.html
    Parmi la liste de robots proposés dans ce lien, je dois reconnaître que iCub (dont le code est open-source !) est très impressionnant.

    http://boisdron.com/2014/10/10-robot...a-disponibles/
    http://www.scriptol.fr/robotique/robots-humanoides.php
      2  0

  19. #19
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    Citation Envoyé par Auteur Voir le message
    et il est peu probable que ce soient des moteurs à courant continu (car je doute que ce genre de moteur puisse déployer la puissance nécessaire aux mouvements et soient capables de maintenir un effort à l'arrêt) mais plutôt des servomoteurs ou des moteurs pas à pas.
    Je me suis toujours posé cette question !?
    Quel type de moteurs sont les mieux adaptés ?

    Je sais aussi que certain servo sont fait avec => un moteur c.c. (vitesse variable grâce au PWM) + moto-réducteur (couple augmenté grâce au jeu d'engrenage) + codeur incrémental (précision du tonner, mieux qu'un moteur pas à pas) et le tout étant asservie pour maintenir la position mais $$$$$.



    Citation Envoyé par Auteur Voir le message
    Voici quelques liens sur des robots existants avec certaines caractéristiques (poids, nombre de moteurs, taille):
    http://www.ploix.com/9-humanoides.html
    Parmi la liste de robots proposés dans ce lien, je dois reconnaître que iCub (dont le code est open-source !) est très impressionnant.

    http://boisdron.com/2014/10/10-robot...a-disponibles/
    http://www.scriptol.fr/robotique/robots-humanoides.php
    Carrément impressionnant !!!!
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    Richard Feynman
      2  0

  20. #20
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    Le budget du robot est de 1000 euros, le servomoteur je peux oublier, je l'avais déjà passé en revu, j'ai finalement trouvé le moteur comme présenté plus haut à un prix défiant toute concurrence (moins d'un euro la pièce), l'effort stationnaire je me disais qu'en augmentant le couple drastiquement (encore tout en gardant le même wattage) le problème de surchauffe disparaitrait ?
      0  4

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