T-Quad

Robot multi-activités




Avant T-Quad, vous aviez besoin d'un robot différent pour chaque application: un robot 4 roues, un robot 2 roues, un robot gyropode,...
Avec T-Quad
, vous pouvez faire tout ceci avec un seul robot.



T-Quad with Mecanum Wheels

T-Quad avec 4 x roues Mecanum

T-Quad peut être utilisé dans différentes configurations.

Sur la gauche, nous utilisons 4 roues Mecanum. Avec ces dernières, le robot peut non seulement avancer, reculer et tourner, mais il peut aussi se translater vers la gauche ou vers la droite ! En fait, en fonction de la combinaison des vitesses de rotation des roues, tout type de mouvement est possible.

A droite, une Raspberry Pi a été ajoutée au robot. Vous pouvez l'utiliser pour ajouter des fonctionnalités de communication performantes (Wifi, streaming vidéo en temps-réel) ou de contrôle de haut niveau (évitement d'obtacles, reconnaissance d'objets,...) dans différents langages (Python par exemple).
Vous pouvez utiliser presque tout type de mini-ordinateur (pas seulement une Raspberry Pi ; cela peut être également, par exemple,une BeagleBone Black, un pcDuino, un C.H.I.P., un Odroid,...) à condition qu'il possède une liaison i2c, quelque soit le niveau de tension (3.3V ou 5V).

T-Quad with Raspberry Pi

T-Quad avec 4 roues Mecanum et une carte pcDuino



T-Quad with Ballcaster

T-Quad avec 2 roues normales, une boule omni-directionnelle et une carte Raspberry Pi

T-Quad peut aussi être utilisé avec des roues standard.

A gauche, il fonctionne d'une façon classique avec une boule omni-directionnelle pour fournir un 3ème point d'appui.

A droite, vous pouvez le voir dans une configuration "gyropode". T-Quad intègre différents capteurs (voir ci-dessous) permettant ce type de contrôle avancé.
Nous avons également ajouté une fonctionnalité très sympa: le capteur ultrasons est monté sur un support dont l'angle est modifiable manuellement. Quelque soit l'orientation du robot (horizontal ou vertical), il suffit de faire pivoter le support pour que ce capteur de distance (de même que la Webcam optionnelle, absente sur la photo) soit utilisable !

T-Quad in self-balancing mode

T-Quad en mode gyropode



T-Quad in self-balancing mode


T-Quad est un shield robotique pour Arduino Mega 2560, avec de nombreuses fonctionnalités:

  • 4 x moteurs à courant continus, 6V, avec codeurs incrémentaux
  • Mesure de courant sur les 4 moteurs (pour l'identification de leurs paramètres physiques)
  • MPU9250 (accéléromètre 3 axes, gyroscope 3 axes, magnétomètre 3 axes)
  • HC-SR04 (capteur ultrasons pour la mesure de distance) monté sur un support orientable
  • 3 x capteurs infrarouges pour les applications de suivi de ligne
  • Différentes configurations de roues:
    • 4 x roues mecanum (roues holonomes permettant la translation dans toutes les directions)
    • 2 x roues standard + boule omni-directionnelle
    • 2 x roues standard (gyropode)
  • Ecran OLED pour l'affichage avancé de messages
  • 2 x interrupteurs permettant de gérer facilement 4 modes de fonctionnement
  • Batterie LiPo 7.4V ou NiMH 7.2V
  • Mesure de la tension fournie par la batterie
  • Socket XBee pour les communications simples Wifi et/ou Bluetooth
  • 2 x sockets i2c (3.3V et 5V)
  • Convertisseur DC-DC 5V / 1A pour d'éventuels éléments additionnels
  • Fonctionnalités optionnelles de communication avancée via l'ajout d'un mini-ordinateur
    • Plateau en plexiglas transparent fourni pour le montage
    • Webcam

De nombreuses activités sont possibles (programmes open-source pour l'Arduino et le mini-ordinateur):

  • Identification des paramètres des moteurs (à partir des mesures des courants et vitesses en boucle ouverte)
  • Commande des moteurs en tension
  • Asservissement des moteurs en vitesse
  • Asservissement des moteurs en position
  • Contrôle du robot en configuration "roues mecanum"
  • Contrôle du robot en configuration classique
  • Contrôle du robot en configuration gyropode
  • Passage automatique du mode classique au mode gyropode et inversement (verticalité détectée par l'accéléromètre)
  • Suivi de ligne (utilisation des capteurs infrarouges)
  • Translation latérale avec suivi de la distance avec le mur faisant face au robot (utilisation du capteur ultrasons)
  • Evitement d'obstacles (utilisation du capteur ultrasons)
  • Suivi de pente (utilisation de l'accéléromètre)
  • Suivi de cap (utilisation du magnétomètre)
  • Gestion de l'écran OLED (affichage de messages variés relatifs aux différents capteurs)
  • Communication i2c avec l'IMU (MPU9250), un mini-ordinateur optionnel ou n'importe quel autre appareil externe
  • Pilotage en Wifi
  • Télémétrie des données par Wifi (nécessite une carte pcDuino ou Raspberry Pi)
  • Streaming vidéo temps-réel de la Webcam (optionnelle) via un mini-ordinateur (optionnel)
  • Suivi de couleur grâce à l'utilisation de la Webcam (optionnelle) et d'OpenCV, installé sur un mini-ordinateur (optionnel)
  • Utilisation ou création de panneaux de contrôle et de visualisation avec MyViz
  • ... (liste non exhaustive)

 

Quelques vidéos:

Commande des moteurs en tension:

 

Asservissement des moteurs en vitesse:

 

Suivi de couleur:

 

Mode gyropode:

 

Programmation par machine à états finis :



Comparaison entre les différentes versions de T-Quad:

 

T-Quad Lite
avec pcDuino

ou Raspberry Pi
et Webcam

Nombre de moteurs
2
2
2
4
4
4
Programmation en C/C++ (Arduino)
Programmation en Python
Identification des paramètres des moteurs
Commande des moteurs en tension
Asservissement des moteurs en vitesse
Asservissement des moteurs en position
Contrôle du robot en configuration "roues mecanum"
Contrôle du robot en configuration classique
Contrôle du robot en configuration gyropode
Passage automatique du mode classique au mode gyropode et inversement
Suivi de ligne
Translation latérale avec suivi de la distance avec le mur faisant face au robot
Evitement d'obstacles
Suivi de pente
Suivi de cap
Gestion de l'écran OLED
Communication i2c avec l'IMU
Pilotage en Wifi
Télémétrie des données par Wifi
Streaming vidéo temps-réel de la Webcam (optionnelle) via un mini-ordinateur
Suivi de couleur via la Webcam (optionnelle) avec OpenCV sur un mini-ordinateur
Programmation en Python par machine à états finis


T-Quad intègre tous les travaux que nous avons réalisés depuis 4 ans
sur différents robots et systèmes didactiques

Déc 2012

Geeros

GeerosGeeros est un robot gyropode basé sur une carte compatible Arduino. Les fonctionnalités de communication de haut niveau (pilotage en Wifi et transmission vidéo en temps-réel) sont gérées par une carte Raspberry Pi ou pcDuino.

Août 2013

Omnisteer

Omnisteer est la première preuve de concept de T-Quad. Il n'a jamais été vendu mais il a été utilisé pour développer les algorithmes de contrôle d'un robot utilisant des roues mecanum.

Sept 2013

Système de commande de moteur électrique

DC Motor Control Learning SystemCe système est une plateforme bon marché pour l'apprentissage de la commande de moteur à courant continu. Il se décline en 2 versions: une basée sur une carte compatible Arduino et l'autre sur une carte pcDuino Nano, programmée en Python.

Sept 2013

X-Bot

X-BotX-Bot est un robot classique à 2 roues + une boule omni-directionnelle. Comme il ne nécessite pas les même asservissements avancés que Geeros, la version pcDuino est programmée 100% en Python !

Avr 2016

Premier prototype de T-Quad

Oui, presque 3 ans entre Omnisteer et ce premier prototype ! Mais cela valait le coup d'attendre car nous avons conçu un robot beaucoup plus intégré que ce qui était prévu il y a 3 ans.
Comme vous le savez probablement, les choses ne fonctionnent jamais parfaitement dès la première fois... Ce prototype a été très utile pour valider la plupart des fonctionnalités, trouver des erreurs dans la conception matérielle... et réaliser que la couleur bleue envisagée pour le PCB n'était pas jolie du tout ;-)

Juin 2016

Première release de MyViz

MyVizEn parallèle, nous avons beaucoup travaillé sur l'adaptation d'une application Web (freeboard) au mode "desktop". Le résultat est MyViz, un logiciel permettant la création de panneaux de contrôle et de visualisation personnalisés. MyViz (qui est open-source) sera fourni avec des tableaux de bord pré-conçus (et bien sûr modifiables) pour les différentes activités réalisables avec T-Quad.

Août 2016

Second prototype de T-Quad

Ce second prototype était bien sûr meilleur que le premier, mais il était encore perfectible sur certains détails.
Et le blanc est nettement plus joli que le bleu ;-)

Sept 2016

PCB de T-Quad 1.0

PCBCette version sera, espérons-le, la première à donner entière satisfaction. Mais on ne sait jamais. Attendons-donc les tests que nous réaliserons après le montage des composants.

Oct 2016

Composants montés sur T-Quad 1.0

PCB montéNous avons reçu 2 PCB montés par notre partenaire en montage de composants électronique. Nous testons actuellement une nouvelle fois toutes les fonctionnaliés du robot.

Oct 2016

Tests OK

PCB montéNos tests se sont déroulés avec succès. Une nouvelle production de PCB a été lancée.


Nov 2016

Premières livraisons

Il est désormais possible de commander les différentes versions de T-Quad dans notre boutique, les premières livraisons sont prévues fin novembre.

Restez informé(e) !
N'oubliez pas de donner votre adresse email en haut de cette page !
Ne vous inquiétez pas, nous ne sommes pas des spammers, vous recevrez exclusivement des informations relatives à T-Quad.