Laboratoire de robotique

Participants : Jean-Jacques Borrelly, Patrick Itey, Sylvie Granier

Le laboratoire de robotique met à disposition des utilisateurs du projet ICARE deux plateformes expérimentales. Chacune de ces plateformes (éventuellement multi-processeurs) fonctionne sous un système opératoire temps-réel (VxWorks). Tous les noyaux temps-réel correspondant possèdent l'option multi-processeurs (VxMP) et l'option d'analyse temps-réel (windView). Ces plateformes sont interconnectées entre elles et reliées au réseau général par ETHERNET.

• Système de traîtement d'images Temps Réel
  Le système modulaire de traitement de séquences d'images destiné aux applications de type asservissement visuel est composé de trois cartes :
  • la carte WINMAN assurant la gestion de l'ensemble ;
  • la carte WINDIS développée par le Laboratoire d'Electronique de Clermont Ferrand prend en entrée un flot video compatible avec le bus DATACUBE (P3) et produit en sortie un flot de données fenêtre comportant la liste des points d'intérêt détectés ainsi que les informations pixel pour chaque fenêtre distribuée ;
  • la carte WINPROC conçue par l'INRIA dans une optique modulaire permet de traiter le flot des données fenêtre pour en extraire des informations utiles aux applications d'asservissement visuel.

  La recherche de primitives géométriques dans une image suppose qu'on dispose d'une représentation de contours sous forme de chaînes de pixels. L'algorithme qui permet l'obtention de chaînes de contours ainsi que les extrémités et les jonctions des chaînes, qui est implanté sur le système de traitement d'images, opère de la manière suivante :

  • Sélection d'un ensemble de pixels candidats à partir de 3 opérations de convolution (5x5) et seuillage. Les filtres utilisés sont issus des moments de Zernicke.
  • Affinage des contours en fonction de l'orientation locale des contours. Les contours ainsi obtenus sont d'épaisseur 1.
  • Détection des jonctions et extrémites des chaînes à partir des configurations de voisinage de chaque pixel.
  • Détermination des chaînes entre les jonctions
  • Traitement des chaînes fermées
  La mise en oeuvre actuelle permet de traîter une fenêtre 100x100 comportant 600 points candidats, 200 pixels après affinage et 5 chaînes en 160 millisecondes (4 images).
• Plateforme mobile avec système de perception
  Ce robot est composé d'une base mobile à deux roues motrices commandées en différentiel sur laquelle a été montée une caméra commandable en tangage et lacet. Une carte d'asservissement-six-axes d'usage général a été développée autour de composants HCTL 1100 permettant l'implémentation de lois de commande variées et le contrôle de différents types de moteurs.

  La plateforme mobile a été équipée d'une ceinture de huit capteurs ultrasonores. Ces capteurs sont pilotés par une carte processeur MVME162 à travers un module Industry-Pack dédié.
  Le logiciel de pilotage de ces capteurs permet de spécifier le mode de fonctionnement (émission réception) de chaque capteur ainsi que les caractéristiques de mesure (durée de l'impulsion, fenêtres temporelles de mesure. Les capteurs sont activés périodiquement et fournissent une mesure de distance.