Projet des étudiants en Mastère Mécatronique : Suivi et Cartographie avec TurtleBot 3
Un groupe d’étudiants en Mastère 2 Informatique & Robotique, spécialité Mécatronique, à Bordeaux Ynov Campus, a relevé un défi passionnant dans le cadre de leur matière Robotique Avancée. Leur objectif ? Cartographier un environnement et programmer un robot capable de suivre une personne tout en évitant les obstacles, puis revenir à son point de départ. Ce projet met en lumière des technologies avancées de robotique, avec des outils tels que le TurtleBot 3 et le Lidar, pour permettre au robot de se repérer dans son environnement.
Le TurtleBot 3 : Une plateforme robotique versatile
Le TurtleBot 3 est une plateforme robotique très utilisée dans le monde de la recherche et de l’éducation. Ce robot compact est équipé de capteurs sophistiqués comme un Lidar (Light Detection and Ranging). Ce Lidar est un capteur laser qui permet au robot de "scanner" son environnement à 360 degrés. En envoyant des impulsions laser, il mesure la distance aux objets environnants, ce qui aide le robot à naviguer et éviter les obstacles.
L’objectif du projet est que le robot crée une carte de son environnement, puis utilise cette carte pour naviguer et suivre une personne de manière autonome. L'une des étapes clés de ce projet est de faire en sorte que le robot reconnaisse son environnement, et plus particulièrement les personnes qui interagissent avec lui.
Les étapes du projet
1. Installation et Configuration du Système (Azad)
Azad Rojoa a pris en charge l'installation du système nécessaire à la mise en fonctionnement du robot. Cela inclut l'installation du ROS 2 (Robot Operating System 2) sur un ordinateur tournant sous Ubuntu, un système d'exploitation basé sur Linux. Un des défis majeurs était de configurer la bonne version d'Ubuntu, car il existe des spécifications très strictes pour faire fonctionner ROS 2 sur le robot. Une fois le système installé, Azad a dû effectuer un build, une phase de compilation qui permet de s'assurer que tous les packages logiciels nécessaires au robot soient correctement installés et opérationnels.
2. Paramétrage de la Navigation (Maxence)
Maxence Turpault s'est occupé de la partie paramétrage de la navigation. En ajustant les paramètres du robot, il a permis à celui-ci de se déplacer en fonction des obstacles rencontrés. Il a par exemple réglé les options pour que le robot puisse décider de prendre des risques en fonction de l’environnement, en fonction de la largeur des espaces ou de la complexité du terrain. Grâce à ses ajustements, le robot a pu générer des cartes de plus en plus détaillées et naviguer de manière fluide dans ces environnements.
3. Programmation de la Navigation (Aimy, Antoine, Maxime)
Aimy Madelpech, Antoine Bevilaqua et Maxime Paolantoni ont travaillé sur la programmation de la navigation du TurtleBot 3. Leur objectif était de développer un programme permettant au robot de se rendre à des coordonnées précises dans l’environnement et de revenir à son point de départ une fois la mission accomplie. Pour ce faire, ils ont utilisé le ROS 2 pour donner au robot des instructions claires sur la façon de se déplacer, de se repérer et de revenir à son point de départ.
4. « Follow Me » : Suivre une personne (Valentin)
Valentin L’Église a pris en charge la partie la plus complexe du projet, à savoir la création du programme “Follow Me”. L’objectif était de faire en sorte que le robot identifie une personne devant lui, la suive tout en évitant les obstacles, puis s’arrête lorsque la personne s’arrête, avant de revenir à son point de départ. Pour accomplir cette tâche, Valentin a dû programmer un système de détection de mouvement, ainsi qu'un algorithme pour gérer les changements de direction et les arrêts du robot en fonction des déplacements de la personne. Ce programme est un vrai défi, car il nécessite non seulement une détection précise des personnes, mais aussi une navigation fluide et dynamique dans un environnement rempli d'obstacles.
Les défis rencontrés
Tout au long de ce projet ambitieux, les étudiants ont dû surmonter plusieurs défis techniques, notamment l'installation et la configuration des outils nécessaires au fonctionnement du robot. Le langage ROS 2, utilisé pour programmer les robots, est un environnement complexe qui nécessite une certaine courbe d’apprentissage, ce qui a été un défi pour certains membres de l’équipe au début du projet. De plus, la gestion de la navigation autonome, du suivi de la personne et de la gestion des obstacles en temps réel a nécessité des ajustements constants et des tests pour garantir le bon fonctionnement du système.
Un projet enrichissant
Ce projet de robotique avancée a permis aux étudiants d'appliquer concrètement leurs compétences en informatique, robotique et mécatronique. En travaillant sur ce projet, ils ont non seulement appris à programmer et à configurer des systèmes complexes, mais ont également acquis une meilleure compréhension de la mécanique, de la perception des robots et de l’intelligence artificielle.
“C’est un super projet, on apprend plein de choses,” déclare l’équipe. Chaque membre a pu développer des compétences techniques solides, tout en travaillant sur des aspects créatifs comme la cartographie, la navigation et l’interaction avec des objets en mouvement. Le projet a également permis aux étudiants de mieux comprendre les défis de l’automatisation et de la robotique en milieu réel, ce qui est essentiel pour leur future carrière dans le domaine de la mécatronique.
Grâce à leur travail acharné et à leur collaboration, ces étudiants ont réussi à concevoir un robot capable de se repérer, de suivre une personne et de revenir à son point de départ, tout en naviguant de manière autonome dans un environnement complexe. Ce projet démontre non seulement la capacité des étudiants à travailler sur des systèmes complexes, mais aussi leur engagement à repousser les limites de la robotique et de l’intelligence artificielle.
Un grand bravo à Azad Rojoa, Maxence Turpault, Aimy Madelpech, Valentin L’Église, Antoine Bevilaqua, Maxime Paolantoni et tous les Mastères 2 Mécatronique pour ce projet passionnant et enrichissant !