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Asservissement

  • Fichiers : asserv.c, asserv.h, main.c

Bienvenue dans ce court chapitre dédié à l'asservissement des déplacements du robot.

Dans cette ce chapitre, je vais vous expliquer le fonctionnement global de notre système d'asservissement, ainsi que la manière dont les différents éléments interagissent pour permettre un déplacement précis et contrôlé.

L'objectif est de vous donner une vision d'ensemble dès le départ, car une compréhension globale du système facilitera l'assimilation des détails techniques abordés par la suite.

Dans les chapitres suivants, nous reviendrons plus en détail sur le fonctionnement spécifique de chaque composant impliqué dans cet asservissement.

Fonctionnement général

Pour vous aider à visualiser les différents éléments et leurs interactions, voici un diagramme que j'ai réalisé l'année dernière. Je pense qu'il représente fidèlement ce que je souhaite vous expliquer.

Schéma Base Roulante

Voici le fonctionnement logique séquentiel de notre base roulante pour exécuter un déplacement ou une rotation :

  1. Calcul de l'écart : On compare la position cible avec la position actuelle du robot pour déterminer la distance euclidienne et l'angle séparant le robot de son objectif.

  2. Asservissement en position : Ces écarts sont traités par un contrôleur PID dédié à l'asservissement en position. Celui-ci génère les vitesses cibles que le robot doit adopter selon ses trois axes de mouvement. Un profil de vitesse est appliqué pour adoucir les transitions et respecter les contraintes mécaniques (vitesse maximale, accélération progressive, etc.).

  3. Conversion cinématique : Les vitesses du robot sont ensuite converties en consignes individuelles pour chaque moteur, en utilisant le modèle cinématique de la base roulante.

  4. Asservissement en vitesse des moteurs : Chaque moteur est asservi en vitesse via un PID dédié, afin de suivre précisément la vitesse cible qui lui est assignée.

  5. Génération des commandes moteur : L'asservissement produit des signaux de commande, qui sont directement appliqués aux moteurs pour effectuer le mouvement.

  6. Mesure des déplacements : Pendant le mouvement, les encodeurs mesurent le déplacement effectif du robot selon chacun de ses axes.

  7. Mise à jour de la position : Grâce à l'odométrie, ces mesures sont utilisées pour recalculer la position actuelle du robot, en se basant sur sa dernière position connue.

  8. Fusion de capteurs : Si disponible, on combine les données provenant de plusieurs sources (odométrie, IMU, caméra) pour affiner l'estimation de la position. Cela permet de réduire les erreurs, limiter la dérive et éviter l'accumulation d'imprécisions au fil du temps.

  9. Boucle de contrôle : L'ensemble de ce processus est répété à intervalles réguliers (par exemple, toutes les 10 ms), assurant ainsi un suivi continu et une correction en temps réel.

Ressources et Références