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1.0 Introduction
2.0 Composition de la compagnie
3.0 Description du projet
4.0 Expertises techniques
5.0 Description des différentes modules
6.0 Analyse fonctionnelle préliminaire
7.0 Liste des biens livrables à détailler et planifier
8.0 Caractéristique distinctive
9.0 Conclusion

        Tous les membres de la compagnie Peripleko Technologies Inc. furent regroupés dans le cadre du cours Design III par M. Denis Poussart, professeur au Département de génie électrique et informatique de l'Université Laval.
M. Poussart nous a donner comme mandat de réaliser le projet Cyclope dont la durée des travaux est de 15 semaines (session automne 1999).

        Le projet Cyclope consiste à développer un système qui permettra à un micro-robot mobile de se déplacer dans un environnement connu tout en évitant des obstacles et effectuer une tâche bien précise.

        La localisation sera possible grâce à l'information donnée par une caméra. Il faudra alors traiter ces informations pour savoir l'état de la situation : emplacement des obstacles, des pièces, du robot et des zones de déchargements et de rechargement des piles.

        Dès lors, l'intelligence artificielle du système va permettre de prendre les bonnes décisions et de contrôler le robot à travers un système de communication sans fil.
        Enfin, le système devra permettre à un usager de savoir ce qui se passe et de lui donner le pouvoir de commander le robot manuellement si besoin est.

1. Les points forts de l’expertise de notre compagnie.

En programmation, nous avons plusieurs personnes qui ont des connaissances intéressantes dans divers langages : C++ et MFC, C bas-niveau, assembleur Motorola, JAVA, HTML, VHDL.

Nous avons aussi des gens possédant une expertise au niveau matériel : les automates programmables, FPGA, microprocesseurs, microcontrôleurs, électrotechnique, électronique analogique et numérique, communications hertziennes, conversion analogique et numérique. La gestion de projets et rédaction des textes et de rapports fait également parti de nos points forts.

2. Les éléments où nous sommes plus faibles et les solutions pour y remédier.

L’aspect acquisition et traitement des données visuelles nous apparaît un élément de taille sur lequel nous avons peu de connaissances. Nous comptons mettre des efforts particuliers et consulter des personnes ressources pour corriger nos lacunes.

Nous observons aussi que personne n’est très familier avec les algorithmes pour contrôler et diriger le robot. Nous pensons encore une fois devoir consulter des personnes clefs pour corriger la situation. Nous voulons aussi insister sur l’intégration des différents modules du projet et coordonnant tous les sous modules dès le départ.

3. Liste des expertises techniques nécessaires :

- Programmation en C++ ;

- Acquisition d'images numérisées ;

- Traitement de signal ;

- Extraction d'éléments de référence dans l'image numérisée ;

- Affichage et traitement de données en temps réel ;

- Algorithmes de contrôle du robot (détection des obstacles, choix du chemin optimal) ;

- Télécommunications, fréquences radios ;

- Modulation AM et FM ;

- Antennes émettrices et réceptrices ;

- Gestion d'énergie ;

- Méthodes de détection de la capacité résiduelle d'une pile au nickel-cadmium ;

- Méthodes de recharge d'une pile au nickel-cadmium ;

- Électromagnétisme (électro-aimant servant à capturer les objets) ;

- Mécanique du bras ;

- Conversion des niveaux de tension RS-232 ;

        Le projet cyclope peut être décomposé en six sous-ensembles distincts qui pourrons être réalisé par des petites équipes . Néanmoins, il est important de rappeler que ces blocs ne sont pas totalement indépendants entre eux . Il faudra donc que chaque équipe communique avec les autres équipes pour s’assurer que les différents blocs puissent être assemblés ensemble à la fin et bien fonctionner les uns avec les autres . Voici la liste des six blocs ainsi qu’une brève description de ceux-ci :

1. Acquisition et traitement de l’image

Consiste à réaliser les fonctions permettant de reconnaître les obstacles et objets importants pour le projet à partir des images fournit par la caméra et la carte de numérisation de l’image.

2. Communication

Ce bloc concerne la transmission et la réception sans fil des données de l’ordinateur au robot et vice-versa.

3. Interface

Consiste à réaliser des fonctions permettant aux différent blocs d’interagir ensemble.

4. Contrôle du robot

Conception des algorithmes de commande permettant d’aller récupérer les objets et les placer dans l’aire de déchargement. C’est ce bloc qui s’occupera de la gestion des obstacles.

5. Consommation d’énergie et recharge

Ce bloc consiste à réaliser le système de gestion de l’énergie du robot et à construire les connecteurs permettant la recharge des piles du robot.

6. Page Web

Rédaction des rapports techniques et conception du site web du projet.

Interface utilisateur

Responsables :

Pascal Fecteau

Pascal Ouellet

Biens livrables prévus :

Module commande manuel : 1999/10/15

Module affichage d’état : 1999/10/20

Implantation des modules : 1999/11/08

Bloc décisionnel

Responsables :

Simon Tremblay

Hakim

Pascal Fecteau

Biens livrables prévus :

Générer matrice de perception : 1999/10/01

Trouver le meilleur chemin : 1999/10/15

Suivre le chemin théorique : 1999/11/05

Décisions de base : 1999/11/01

Implantation des modules : 1999/11/15

Noyau / Boucle principale

Responsables :

Simon Tremblay

Pascal Fecteau

Biens livrables prévus :

Interface aux modules : 1999/10/15

Boucle de base : 1999/11/01

Implantation des modules : 1999/11/07

Traitement image

Responsables :

Christian

Francesco

Biens livrables prévus :

Obtenir l'image : 1999/10/15

Percevoir les objets : 1999/11/01

Convertir en coord logique : 1999/11/21

Implantation des modules : 1999/11/07

Gestion de l'énergie

Responsables :

Pascal Ouellet

Biens livrables prévus :

Réaliser l'électronique / bras : 1999/10/15

Interface module énergie : 1999/10/20

Implantation des modules : 1999/11/10

Lien RF série

Responsables :

Hugo : À déterminer

Etienne : À déterminer

De plus, des rencontres formelles sont prévues tous les lundis à 18h30

        Nous avons décidé de doter notre robot de la capacité de reconnaître diverses formes dans le but de lui faire construire des casses-têtes. Il ne sera pas capable de décider comment placer les pièces mais il saura les reconnaître et ira voir dans sa mémoire pour savoir ou les placer. Nous avons pensé à deux types de jeux. Le premier consiste à faire un casse-tête classique à partir de pièces déposées aléatoirement sur le terrain. Le second consiste à faire une pile de disques, du plus gros au plus petit, en ramassant des disques de tailles différentes. Donc le robot devra être capable de déterminer la géométrie et la taille (pour les disques) de plusieurs formes à l'aide d'un traitement d'image de haut niveau. Ensuite, il devra décider du chemin à suivre pour ramasser la pièce et la déposer dans le bon sens.

        Ce projet va nous permettre d'acquérir de nouvelles connaissances et de faire la synthèse sur la matière apprise depuis les 3 dernières années. Nous aurons la chance de travailler en équipe sur un projet d'envergure dont les défis nous seront formateurs. Nous y mettrons l’énergie nécessaire pour réussir.

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