Système de contrôle

ÉQUIPEMENT OBLIGATOIRE

Automate NI-roboRIO

  • L’automate roboRIO de National Instruments est le contrôleur principal du robot en Compétition de robotique FIRST. Le roboRIO comprend un processeur  à double cœur ARM Cortex-A9 fonctionnnat à 667 MHz et une matrice logique programmable (FPGA) qui contrôlent sécuritairement les composants électroniques et le programme chargé par l’équipe. L’automate dispose de 512 mégaoctets de mémoire installée. Le contrôleur d’interfaces gère plusieurs protocoles de communication (Ethernet, USB, CAN, SPI, I2C, et série) et des ports pour PWM, servo, entrées/sorties numériques et analogiques utilisées pour connecter les périphériques (capteurs et contrôleurs) du robot. Le roboRIO possède un accéléromètre 3-axes pouvant mesurer des accélérations jusqu’à 8 « g ». Le roboRIO reçoit son alimentation des bornes 12V du panneau de distribution électrique. Il tolère une tension d’entrée entre 7 et 16 volts DC, et il consomme jusqu’à 45 watts de puissance sous une charge maximale. Les communications passent par câble USB ou Ethernet.

  • cr. National Instruments
  • cr. National Instruments

    roboRIO User Manual
    roboRIO Details and Specifications

  • Le roboRIO prend en charge les langages de programmation LabVIEW, Java et C ++. Toutes les équipes obtiennent un automate dans leur kit de pièces d’équipe recrue. Les équipes peuvent acheter un roboRIO de rechange d’AndyMark. Le roboRIO utilise l’architecture de base d’un processeur en temps réel + FPGA (chipset de Xilinx Zynq). Il dispose d’un processeur à double cœur en temps réel. Il a des connecteurs et des entrées/sorties spécifiques pour FIRST (par exemple, les connecteurs CAN et PWM). RoboRIO nécessite la suite logicielle FRC. Le roboRIO est également conçu pour être robuste afin qu’il puisse survivre à plusieurs saisons de compétition grâce à des fonctionnalités telles que son revêtement et une protection renforcée contre les courts-circuits. RoboRIO exécute le système d’exploitation en temps réel NI Linux qui est utilisé est la plupart des nouveaux périphériques RIO de National Instruments. Vous devrez toujours utiliser un ordinateur Windows pour programmer et contrôler le roboRIO car les outils roboRIO ne sont pris en charge que dans Windows.

  • Une carte d’extension MXP peut être ajoutée au roboRIO. Elle offre jusqu’à 10 sorties supplémentaires pour PWM, 16 entrée/sortie numériques, 4 entrées analogiques, 2 sorties analogiques, et plus encore! Les équipes peuvent se procurer plusieurs de ces cartes d’extension. Elles peuvent même concevoir leurs propres cartes à utiliser en compétition. Assurez-vous cependant de respecter les règles FIRST en vigueur.

Pourvu qu’ils respectent les règles spécifiques, d’autres processeurs tels que les arduinos, raspberry pis, et même des ordinateurs portables peuvent être permis dans un robot de Compétition de robotique FIRST. Ils peuvent être utiles pour faire des calculs complexes comme pour le traitement de l’image en mode vision. Par contre, ces co-processeurs ne peuvent contrôler directement des moteurs ou des contrôleurs de moteurs; ils doivent toujours interpeller le roboRIO qui, lui, transmettra les commandes.

Installer l’image du roboRIO

Avant d’imaginer le roboRIO, vous devez avoir terminé l’installation de FRC Update Suite. Vous devez également avoir câblé l’alimentation du roboRIO correctement au panneau de distribution électrique. Assurez-vous que les fils d’alimentation du roboRIO sont solidement connectés et que le connecteur est solidement fixé sur le roboRIO (4 vis).

Configurer le roboRIO

L’utilitaire roboRIO Imaging Tool sera utilisé pour imager votre roboRIO avec la dernière version du logiciel.

  • 1 Connectez un câble USB du port de périphérique USB sur le roboRIO au portable. Cela requiert un câble avec connecteur mâle USB type A (extrémité PC standard) et un connecteur mâle type B (carré avec 2 coins coupés): câble USB d’imprimante. Note : Le roboRIO ne doit être imagé que via la connexion USB. Il n’est pas recommandé d’essayer d’imager en utilisant la connexion Ethernet.

    Le pilote de périphérique doit s’installer automatiquement. Si vous voyez un pop-up « New Device » en bas à droite de l’écran, attendez que l’installation du pilote soit terminée avant de continuer.


  • 2 L’utilitaire d’imagerie roboRIO Imaging Tool et la dernière image font partie de la NI Update Suite. Accédez à  C:\Program Files (x86)\National Instruments\LabVIEW 2016\project\roboRIO Tool et double-cliquez sur roboRIO_ImagingTool.exe

    Remarque: pour les machines 32 bits, le chemin d’accès est C:\Program Files\National Instruments\LabVIEW 2016\project\roboRIO Tool.

    NdT :  chemins d’accès en fonction de la saison en cours. Vérifiez le instructions annuelles.


  • 3 Après le lancement, l’utilitaire d’imagerie roboRIO Imaging Tool recherche les roboRIO disponibles et indique ceux trouvés dans la zone en haut à gauche. La case inférieure gauche affichera les versions d’image disponibles qui peuvent être chargées sur le roboRIO. La colonne de droite contient des informations et des paramètres pour le roboRIO sélectionné dans le volet supérieur gauche.

  • 4 Pour installer l’image:

    a Assurez-vous que le roboRIO est sélectionné dans le volet supérieur gauche
    b Entrez le numéro de votre équipe dans la case en haut à droite
    c Assurez-vous que l’option, en bas à droite, Disable RT Startup App n’est PAS cochée
    d Cochez la case Format Target et sélectionnez la dernière version de l’image dans la boîte
    e Cliquez le bouton Reformat pour commencer le processus d’installation de l’image.


  • 5 Une fois l’installation de l’image terminée, vous devriez voir la boîte de dialogue ci-contre. Cliquez sur OK, puis cliquez sur le bouton Fermer en bas à droite pour fermer l’utilitaire d’imagerie. Redémarrez le roboRIO à l’aide du bouton « Reset » pour que le nouveau numéro d’équipe prenne effet.

Dépannage
Si vous ne parvenez pas à imager votre roboRIO, voici les étapes de dépannage:

  1. Essayez d’accéder à la page Web du roboRIO avec un navigateur Web à l’adresse http://172.22.11.2/ ou vérifiez que la carte réseau NI apparaît dans votre liste de Adaptateurs réseau dans le Panneau de configuration. Sinon, essayez de réinstaller NI Update Suite ou essayez un portable différent.
  2. Assurez-vous que votre pare-feu du portable est éteint. Vous trouverez plus d’informations à ce sujet ici: Windows Firewall Configuration
  3. Assurez-vous que votre firmware roboRIO est à jour en utilisant les instructions ici: Updating your roboRIO firmware
  4. Essayez un portable différent
  5. Essayez de démarrer le roboRIO en mode sans échec en appuyant et en maintenant le bouton « Reset » pendant au moins 5 secondes.

Batterie

  • La source d’énergie électrique dans un robot de la Compétition de robotique FIRST est une et seulement une batterie 12 volts et 18 ampères-heures. Ce sont des batteries hermétiques acide/plomb capables de fournir l’intensité de courant requise par un robot en Compétition de robotique FIRST.

    MK ES17-12 Enersys NP18-12

    D’autres modèles sont admissibles, consultez le manuel de jeu en vigueur.


  • cr. AndyMark Inc.

  • Tous les fils allant de la batterie au panneau de distribution électrique doivent avoir un calibre minimal AWG 6 et être pourvus d’une isolation électrique. Le connecteur requis est de type Anderson.

Manipulation et recharge

Apprenez à tous les membres de l’équipe comment manipuler les batteries correctement; c’est-à-dire avec des gants et jamais en tirant sur les câbles! Coupez le circuit d’alimentation du robot (avec le disjoncteur principal 120A) avant d’en retirer la batterie. Il faut laisser la batterie refroidir durant au moins 5 minutes après chaque usage avant de la mettre sur la charge. Il n’est pas nécessaire d’attendre une décharge complète avant de la recharger.

Pour éviter toute décharge électrique et court-circuit, assurez-vous que votre chargeur de batterie est aussi équipé d’un connecteur de type Anderson. La jonction du câble de batterie au câble du chargeur sera ainsi sécuritaire et solide.

Idéalement, les batteries devraient être chargées avec un courant maximum de 4 ampères afin d’assurer une durée de vie plus grande. La recharge doit se faire dans un endroit aéré. Afin de préserver la durée de vie de vos batteries, chargez les batteries avant de les entreposer (avant l’été, par exemple).

En tournoi

Essayez d’utiliser une batterie différente pour chaque partie. Il faut une personne désignée pour la recharge et la rotation des batteries. Testez la charge de vos batteries avec un vérificateur de charge (load tester ou battery beak) Une lecture au multimètre est insuffisante!

Disjoncteur principal 120 A

  • Le disjoncteur principal de 120 A (Cooper Bussmann 18X Series PN: 185120F) joue deux rôles dans le robot: interrupteur principal et protection des composants en aval. Le disjoncteur est câblé aux terminaux positifs de la batterie et du panneau de distribution du courant.

    Cooper Bussmann 18X Series Datasheet


  • cr. AndyMark Inc

Disjoncteurs automatiques de circuit Snap Action

  • Les disjoncteurs Snap Action, séries MX5-A40 et VB3, sont utilisés conjointement avec le panneau de distribution électrique pour limiter le courant dans les différents circuits. Le disjoncteur MAXI de 40A, MX5-A40, s’insère dans les portes larges du panneau de distribution électrique pour alimenter des circuits jusqu’à 40 ampères de courant continu. La série VB3 s’insère dans les portes courtes du panneau de distribution électrique pour alimenter des circuits jusqu’à 30 ampères de courant continu, ou moins.

    MX5 series Datasheeets VB3 Series Datasheeets


  • cr. AndyMark Inc

Fils et connecteurs

  • Les fils et terminaux électriques permettent de brancher divers composantes en toute sécurité. Considérez l’acquisition d’une bonne paire de pinces à sertir comme un investissement rentable, elle assure travail propre, durable, fiable de qualité professionnelle. La taille des fils est dictée par le courant maximal sécuritaire du circuit électrique. Peu importe le modèle, il faut utiliser un terminal approprié à la taille du fil auquel il doit être attaché; le tout étant fonction du courant électrique qui traverse le conducteur.

La Compétition de robotique FIRST impose des règles concernant les composants électriques qui visent à assurer la sécurité des participants.

Tailles de fils admissibles

Application Dimension minimale du fil
Batterie – panneau 120 A 6 AWG (4,11 mm)
Circuit 30 – 40A 12 AWG (2,052 mm)
Circuit 20 – 30A 14 AWG (1,628 mm)
Circuit 5 – 20A 18 AWG (1,024 mm)
Circuit 1 – 5A 22 AWG
Circuit 0 – 1A 28 AWG

Couleurs de fils admissibles

Pour les tensions positives le rouge, le blanc, le brun (ou noir avec une bande)
Pour les tensions négatives le noir ou le bleu

Embouts de raccordement (terminaux)

  • Les terminaux à anneau (ou annulaires) sont plus fiables au niveau de la connexion physique alors que les terminaux de type fourchette peuvent être très utiles pour une connexion/déconnexion rapide, mais ils sont moins fiables (ne les serrez pas trop fort!). Sans utiliser de soudure, il est possible « d’allonger un fil » avec un raccord de type bout à bout. Utiliser du ruban isolant ou une gaine thermique si les terminaux sont découverts.

    Il existe des connecteurs rapides qui peuvent être fixés sur les contrôleurs de vitesse.

Code de couleurs des terminaux

Couleur Taille du fil Courant maximum
Jaune AWG 10-12 40 A max
Bleu AWG 14-18 30 A max
Rouge AWG 16-22 ≤ 20 A

Planifiez un programme de vérification et d’entretien régulier – et surtout en tournoi – de toutes les connexions électriques des circuits sur le robot. Le temps investi sera du temps gagné !

Module d’alimentation Servo

Le module d’alimentation Servo de Rev Robotics est capable d’augmenter la puissance disponible pour les servos au-delà de la capacité du bloc d’alimentation intégré du roboRIO. Le module fournit jusqu’à 90 watts sur 6 ports à 6 volts. Tous les signaux de commande proviennent directement du roboRIO.

Servo Power Module webpage

Module de contrôle pneumatique (PCM)

  • Le module de contrôle pneumatique offre toutes les entrées et sorties nécessaires pour opérer les solénoïdes pneumatiques 12 ou 24 volts et le compresseur, si installé sur le robot. Le module est contrôlé par le roboRIO via l’interface CAN. Le module possède une entrée pour le pressostat (interrupteur à pression) et commandera automatiquement le compresseur pourvu que le robot soit sous tension et qu’une électrovanne existe dans le code. Le module recueille et fournit certaines informations diagnostiques telles que l’état des électrovannes, du pressostat et du compresseur. Des témoins DEL diagnostiquent les canaux de chaque solénoïdes et le bus CAN.

    PCM User Manual


  • cr. AndyMark Inc

Module régulateur de tension (VRM)

  • Le module régulateur de tension est un module indépendant et fonctionnant sous 12 V. Il est connecté à un port dédié du panneau de distribution électrique. Le module offre plusieurs sorties 12 V et 5V stabilisées. La fonction du module VRM est de stabiliser l’alimentation électrique de la radio, des circuits-maison et des caméras.

    Note: Les deux paires de borniers associées aux étiquettes ont une capacité combinée correspondant à l’indication. (e.g. 5V/500mA est le total des deux paires et non pour chacune). La limite 12V/2A est un maximum de pointe, n’appliquez pas une charge supérieure à 1,5A en continu.

    VRM User Manual


  • cr. AndyMark Inc

Panneau de distribution électrique (PDP)

  • Le panneau de distribution électrique est conçu pour alimenter depuis la batterie 12VDC les divers composants du robot à travers des disjoncteurs automatiques et un certain nombre de ports dédiés et protégés par fusibles. Le panneau comprend 8 borniers de sortie à 40A de courant continu et 8 borniers de sortie à 30A de courant continu. On trouve également des connecteurs 12V dédiés au roboRIO, et des connecteurs pour les modules de régulation de tension et de contrôle pneumatique. L’interface CAN permet de surveiller le courant, la température et la tension de la batterie.

    Le panneau mesure le courant à chaque sortie, sauf aux sorties dédiées, et transmet l’information sur le bus CAN. Le panneau doit donc faire partie de la chaîne du bus CAN. Finalement, un cavalier permet d’activer le résistor de terminaison du bus CAN, si désiré. Le panneau devient le terminal idéal du bus.

    PDP User Manual


  • cr. AndyMark Inc

  • Il y a plusieurs capteurs intégrés au panneau de distribution électrique; il faut donc respecter les polarités au risque d’endommager physiquement le panneau de distribution. Les fusibles au bas du panneau sont des fusibles miniatures pour automobile. Ils sont encastrés dans le panneau, et si un remplacement est nécessaire, veillez les remettre en place correctement. Un fusible mal fiché peut causer des interférences entre le roboRIO et la radio. Si on peut facilement retirer un fusible à la main, c’est qu’il est mal enfoncé…

Radio OpenMesh OM5P-AN et OM5P-AC

La radio sans fil OpenMesh OM5P-AN ou OpenMesh OM5P-AC est utilisée sur le robot pour lui permettre de communiquer sans fil. La radio peut être configurée comme un Point d’Accès pour communiquer directement avec le portable à la maison, mais aussi comme un Pont pour le contexte d’un tournoi sur un terrain de jeu. La radio doit être alimentée depuis les bornes 12V du module régulateur de tension et elle doit être connectée par ethernet à l’automate roboRIO.

Le modèle OM5P-AN n’est plus disponible sur le marché. Le modèle OM5P-AC est légèrement plus lourd, a plus de volets refroidisseurs, et a une surface moins lisse comparativement au OM5P-AN.

Programming your radio for home use
Open Mesh OM5P-AC product page

Relai Spike pont-H

  • Le relai Spike pont-H de VEX Robotics contrôle l’alimentation des moteurs et autres composants maison en robotique. Connecté à un moteur, le relai Spike agit comme interrupteur on/off dans les deux directions. Les sorties du relai Spike sont contrôlées indépendamment, ce qui lui permet d’alimenter jusqu’à deux circuits électroniques. Le relai Spike pont-H doit être connecté aux sorties Relais du roboRIO et alimenté depuis le panneau de distribution électrique.

    Spike User’s Guide


  • cr. VEX Robotics, Inc

 

Crédit : FIRST : 2017 FRC Control System Hardware Overview

CONTRÔLEURS DE MOTEUR

 

Il existe une variété de contrôleurs de moteur qui sont compatibles avec le système de contrôle en Compétition de robotique FIRST.  Ces appareils servent à fournir une tension contrôlée variable aux moteurs électriques utilisés dans le cadre de la Compétition de robotique FIRST. Par ordre alphabétique:

DMC-60

  • Le DMC-60 est un contrôleur de moteur PWM produit par Digilent. Il est muni de capteur thermique et de protection interne afin d’éviter la surchauffe et les dommages. Quatre fréquences de voyants DEL indiquent la vitesse, la direction et l’état pour faciliter le diagnostique.

    DMC-60 reference manual


  • cr. Digilent

Jaguar

SD540B et SD540C

  • Le contrôleur SD540 de Mindsensors est un contrôleur pour les moteurs à vitesse variable utilisés en Compétition de robotique FIRST. Le SD540B est contrôlé avec l’interface PWM. Le SD540C est contrôlé par signaux CAN. Des interrupteurs de fin de course peuvent être connectés directement au SD540 pour couper le moteur dans un sens, ou les deux. Des bascules sur l’appareil permettent de changer la direction du moteur, configurer la polarité du filage des interrupteurs de fin de course, sélectionner le mode frein ou roue libre, ou calibrer le contrôleur.

    Mindsensors FRC page


  • cr. Mindsensors

SPARK

  • Le contrôleur SPARK de REV Robotics est un contrôleur pour les moteurs à vitesse variable utilisés en Compétition de robotique FIRST. Le SPARK est contrôlé avec l’interface PWM. Des interrupteurs de fin de course peuvent être connectés directement au SPARK pour couper le moteur dans un sens, ou les deux. Le voyant DEL indique l’état de l’appareil, dont le mode frein ou roue libre.

    REV Robotics SPARK product page


  • cr. AndyMark Inc

Talon

  • Le contrôleur Talon de Cross the Road Electronics est un contrôleur pour les moteurs à vitesse variable utilisés en Compétition de robotique FIRST. Le Talon est contrôlé avec l’interface PWM. Il doit être connecté à un port PWM du roboRIO et alimenté depuis le panneau de distribution électrique.

    Talon User Manual


  • cr. VEX Robotics, Inc

Talon SRX

  • Le contrôleur Talon SRX est un contrôleur « intelligent » compatible CAN de Cross The Road Electronics/VEX Robotics. Ce contrôleur a un boîtier métallique électriquement isolé pour la dissipation de chaleur rendant l’utilisation d’un ventilateur optionnelle. Le contrôleur Talon SRX peut être contrôlé via le bus CAN ou par l’interface PWM. Sous contrôle CAN, cet appareil peut recevoir des entrées d’interrupteurs de fin de course, potentiomètres, encodeurs et autres capteurs pour assurer un contrôle avancé tel les limites et boucles de rétroaction.

    Talon SRX User Manual CTRE Toolsuite installer

    Note: Appareil retiré de WPILib.


  • cr. VEX Robotics, Inc

  • Les fils rouge et noir doivent être connectés à un circuit du panneau de distribution électrique. Les fils vert et blanc doivent être connectés au moteur. Les câbles de contrôle peuvent accommoder les modes PWM et bus CAN. En tant que composante compatible CAN, deux paires de fils de contrôle sont présentes. Ces deux paires sont identiques et peuvent toutes deux servir d’entrée ou sortie.

Puisque ces contrôleurs ont des boîtiers isolés, il est non seulement permis mais suggéré de les installer directement sur des structures en métal afin de faciliter la dissipation de chaleur. Comme avec les autres composantes électriques, respectez la polarité des connexions pour éviter des dommages permanents au matériel.

  • Si vous comptez utiliser un signal PWM avec un Talon SRX, connectez les câbles comme illustré ci-contre. Le fil rouge sert à alimenter des composantes telles qu’un servo moteur, et n’est pas utilisé dans ce cas. De plus, une seule paire de câbles de contrôle est utilisée; l’autre peut être enroulée et accolée au contrôleur.

Des capteurs et des interrupteurs peuvent être connectés directement au Talon SRX par un port de données. Un câble plat et une carte d’extension amovible sont requis. Si des capteurs sont connectés directement à un Talon SRX, alors le contrôle par bus CAN est obligatoire.

Victor 888 / 884

  • Le contrôleur Victor 888 de VEX Robotics est un contrôleur pour les moteurs à vitesse variable utilisés en Compétition de robotique FIRST. Le Victor 888 remplace le Victor 884 qui est encore autorisé. Le Victor est contrôlé avec l’interface PWM. Il doit être connecté à un port PWM du roboRIO et alimenté depuis le panneau de distribution électrique.

    Victor 884 User Manual Victor 888 User Manual


  • cr. VEX Robotics, Inc

Victor SP

  • Le contrôleur Victor SP est un contrôleur de moteur PWM de Cross The Road Electronics/VEX Robotics. Ce contrôleur a un boîtier métallique électriquement isolé pour la dissipation de chaleur rendant l’utilisation d’un ventilateur optionnelle. Le boîtier est scellé contre l’entrée de débris. Ce modèle a approximativement la moitié de la taille des précédents.

    Victor SP User Manual


  • cr. VEX Robotics, Inc

  • Les fils rouge et noir doivent être connectés à un circuit du panneau de distribution électrique. Les fils vert et blanc doivent être connectés au moteur, et le câble PWM au roboRIO. Comme avec les autres composantes électriques, respectez la polarité des connexions pour éviter des dommages permanents au matériel.

Les fonctions frein (brake) et roue libre (coast) sont accessibles par un bouton qui sert également à la calibration. Puisque ces contrôleurs ont des boîtiers isolés, il est non seulement permis mais suggéré de les installer directement sur des structures en métal afin de faciliter la dissipation de chaleur.

 

Crédit : FIRST : 2017 FRC Control System Hardware Overview

CAMÉRAS ET CAPTEURS

Caméras

Caméra ethernet Axis M1013/M1011/206

  • Les caméras ethernet Axis M1013, M1011 et Axis 206 sont utilisées pour la captation d’images qui serviront à la reconnaissance visuelle ou pour transmission à la station de pilotage. La caméra doit être alimentée depuis des bornes 5V du module de régulateur de tension et connectée à un port ethernet de la radio sur le robot.

    Configuring an Axis Camera
    Axis 206 Axis M1011 Axis M1013


  • cr. AndyMark Inc.

Caméra Lifecam HD3000 de Microsoft

  • La Lifecam est une caméra USB qui peut être connectée directement au roboRIO. Elle peut enregistrer des vidéos à 30 images par seconde de résolution 1280 par 720.

    Pour plus d’information sur l’utilisation de la caméra avec le roboRIO, consultez le document Vision Processing section.

    Microsoft product page


  • cr. FIRST

Crédit : FIRST : 2017 FRC Control System Hardware Overview

Capteurs

Des circuits ou éléments de circuit (interrupteur, capteur, etc.) ne peuvent altérer directement le courant d’alimentation électrique entre la batterie, le panneau de distribution électrique, les relais, les contrôleurs, les moteurs ou les autres composantes électriques du robot.

En somme, les capteurs et autres circuits sur mesure (« custom ») ne peuvent être introduits dans le schéma général d’alimentation électrique du robot. Tous les capteurs doivent faire partie du circuit de contrôle relié à l’automate. Le traitement ou la rétroaction au signal provenant des capteurs doit être soumis au système de contrôle, il ne peut agir directement sur un autre élément de circuit.

Interrupteur

  • L’interrupteur est considéré comme un capteur numérique qui permet de couper ou d’ouvrir un circuit après une action où il y a eu contact physique avec le levier de l’interrupteur. Il est souvent utilisé pour détecter la fin d’un mouvement, signaler la présence d’un objet ou d’un mécanisme. Choisissez l’interrupteur en fonction de la force qui pourra s’exercer dessus. Deux modes: un circuit ouvert qui se ferme, ou un circuit fermé qui s’ouvre.

Encodeur

  • L’encodeur mesure le nombre de révolutions faites par l’engrenage de la boîte de vitesse par exemple, c’est un capteur numérique. Ceci est utile lors de la programmation du mode autonome du robot pour qu’il puisse « savoir » la distance parcourue, par exemple.

Sonde à ultrasons

  • Cette sonde analogique émet un cône de fréquences ultrasons dans une direction et en reçoit l’écho ce qui permet de connaître la distance de l’objet sur lequel l’onde s’est réfléchie. Évidement, positionnez la sonde sur votre robot en vous assurant qu’aucun mécanisme ne viendra gêner l’écho-détection. Ci-contre, une barrette de connecteurs est déjà installée sur la sonde et les broches actives sont identifiées.

Gyroscope

  • Le gyroscope sert à déterminer la position relative du robot dans l’espace tridimensionnel. C’est un capteur analogique. Il peut être très utile si la plateforme pilotable ou les commandes au robot provoquent des glissements non statiques des roues sur le sol dont la conséquence est que le mouvement réel n’est pas celui escompté. Le gyroscope est donc utile pour certains styles de pilotage ou avec certains types de plateforme. Protégez le gyroscope en l’installant dans une boîte attachée solidement au robot.

ALIMENTATION DE PUISSANCE ET SIGNAUX DE CONTRÔLE

Nous décrirons ici comment monter un panneau électrique de base. La référence est le système de contrôle de la saison 2017. Certaines images illustrent les connexions pour un contrôleur Victor-SP. Les diagrammes et designs devraient être sensiblement les mêmes pour d’autres contrôleurs de moteur. Le filage de contrôleurs par PWM est également illustré.


  • Vous trouverez dans le kit de pièces reçu au lancement:
    – Panneau de distribution électrique (PDP)
    – Module de contrôle pneumatique (PCM)
    – Module régulateur de tension (VRM)
    – Radio OpenMesh (avec câble d’alimentation et ethernet)
    – Témoin lumineux du robot (RSL)
    – 4 contrôleurs Victor SP ou autres
    – 2 câbles-Y PWM
    – Disjoncteur principal 120A
    – 4 disjoncteurs de circuit de 40A
    – Fil électrique rouge de grosseur 6 AWG
    – Fil électrique rouge/noir de grosseur 10 AWG
    – Fil électrique rouge/noir de grosseur 18 AWG
    – Câble CAN torsadé jaune/vert de grosseur 22 AWG
    – 2 connecteur de batterie Andersen SB50
    – Embouts de raccordement 6AWG
    – Batterie 12V
    – Ruban isolant rouge/noir, ou gaine thermique
    – Ruban adhésif double face
    – Attaches rapides
    – Panneau de bois 1/4″ ou 1/2″ ou de polycarbonate
  • Vous aurez besoin des outils suivants:

    – Levier Wago ou un petit tournevis plat
    – Tournevis plat très fin (optométrie)
    – Tournevis Philips
    – Clé à écrou hexagonal 5mm (ou 3/16″)
    – Clé à écrou hexagonal 1/16″
    – Pinces coupantes, dénudeur de fil et sertisseuse
    – Clé polygonale ou tournevis à douille 7/16”

Note: Si vous n’utilisez pas le filage intégré des contrôleurs de moteurs, le kit de pièces ne fournit pas suffisamment de terminaux annulaires/fourchettes. Munissez-vous de terminaux usuels de taille 12/14 AWG.

Panneau électrique

Le panneau électrique est un panneau de bois, de polycarbonate ou de tout autre matériel non conducteur sur lequel seront disposés et éventuellement fixés la plupart des composants physiques du système de contrôle du robot. Certains composants sont eux-mêmes isolés électriquement, mais d’autres non. De plus, rappelez-vous que les règles usuelles ne permettent pas d’utiliser la structure du robot comme conducteur de courant ni de signal (eg. pas de mise à la terre par le châssis).

Les caractéristiques recherchées sont:

  • rigidité et légèreté
  • isolation électrique
  • flexibilité des options de fixation
  • modularité

Les dimensions devront être ajustées à la taille et au nombre des composants, mais elles sont assujetties au design du robot, particulièrement de la plateforme pilotable. Dans certaines situations, le système de contrôle est réparti sur plus d’un panneau électrique. Il n’est pas requis que le panneau de contrôle soit à l’horizontale. Les seules prescriptions usuelles sont:

  • visibilité : panneau de distribution électrique, disjoncteur principal, témoin lumineux du robot, DEL de la radio
  • accessibilité : batterie, panneau de distribution électrique, disjoncteur principal, radio et roboRIO

Il va sans dire que le système de contrôle est de première importance pour la bonne marche du robot.  Il faut que son design soit robuste et que, dès la conception, on ait prévu protéger les équipements. Les risques proviennent du contexte du jeu: collisions, chutes, vibrations; mais aussi des conditions de construction et d’assemblage : limaille de métal, isolation électrique des fils et connexions, etc. En contexte de jeu, le filage a intérêt à être bien fixé, sans boucles libres qui pourraient être vulnérables.

Une équipe peut choisir de faire en sorte que le panneau électrique soit totalement modulaire. L’avantage étant de pouvoir le retirer facilement du robot pour y travailler ou pour le protéger. Il y a plusieurs degrés de modularité selon la volonté et l’expertise des équipes: du simple panneau qui se déboulonne du châssis avec un certain nombre de connexions à défaire, au panneau à glissières avec des connexions bien alignées qui se défont « en bloc ». L’investissement en design et connecteurs spécifiques peut être justifié par le temps gagné en développement et maintenance du robot.

Pour monter un banc d’essai de panneau électrique, une pièce de bois ou polycarbonate ¼ à ½ pouce mesurant 24″ x 16″ suffira. Évidement, si vous souhaitez ajouter de contrôleurs de moteurs, il faudra en tenir compte.

Sur un robot, votre prototype de panneau devra être optimisé pour respecter le design et l’espace disponible sur le robot.

Mise en place

Poser, sans les connecter, tous les composants du système de contrôle dont vous aurez besoin. Voici une configuration simple et possible:


Notes:

  • La batterie est un élément très lourd du robot; à tel point que sa position doit être considérée lors de l’étape design pour ajuster le centre de gravité et la traction du robot. La batterie peut donc être disposée différemment sur le panneau et même hors du panneau électrique.
  • On suggère de ne pas placer la radio et le module régulateur de tension à proximité un de l’autre.

Fixer les composants

  • Les composants du système de contrôle ont presque tous des trous facilitant leur fixation au panneau. Quelques options:
    – Adhésif (colle)
    Velcro
    – Attaches rapides (zip-ties)
    – Écrous et boulons
    – Une combinaison de ces options

    Il y a plusieurs possibilités d’installation du roboRIO. Il y a des fentes aux coins pour y passer des attaches pour câble de 2 façons différentes . Il peut également être fixé grâce à 4 visses #4-40 aux coins d’un rectangle de 4 pouces par 5 pouces. Dans le contexte du jeu, il n’est pas impossible que le robot soit renversé! Prévoyez un système d’attache et de fixation de la batterie qui pare à cette éventualité. Les connexions au bornier de la batterie sont particulièrement fragiles.

    Ce n’est qu’une fois votre design achevé que vous devrez penser à disposer et fixer proprement les fils et câbles.

Alimentation électrique

Connecter les câbles de batterie au panneau de distribution électrique

  • Vous aurez besoin de: le connecteur à batterie,  des embouts de raccordement taille 6AWG, clés Allen 1/16″ et 5mm, clé polygonale ou tournevis à douille 7/16”

    0. Attachez les embouts de raccordement au connecteur de la batterie. Si vous souhaitez utiliser des gaines isolantes thermiques, n’oubliez pas de les installer avant de poser les embouts, puis de les positionner avant de chauffer.
    1. Avec la clé Allen 1/16″, retirez le deux vis qui retiennent le couvercle du bornier sur le panneau de distribution électrique.
    2. Avec la clé Allen 5mm (ou 3/16″), retirez l’écrou et la rondelle de la borne négative du panneau de distribution électrique, et attachez le terminal négatif du connecteur de la batterie.
    3. Avec la clé polygonale ou tournevis à douille 7/16”, retirez l’écrou du côté « BATT » du disjoncteur principal et attachez le terminal positif du connecteur de la batterie.

Connecter le disjoncteur principal au panneau de distribution électrique

  • Vous aurez besoin de: fil rouge 6AWG à batterie,  deux embouts de raccordement taille 6AWG, clés Allen 5mm, clé polygonale ou tournevis à douille 7/16”

    1. Coupez, et sertissez l’embout de raccordement à l’extrémité du fil rouge 6AWG de batterie. Si vous souhaitez utiliser des gaines isolantes thermiques, n’oubliez pas de les installer avant de poser les embouts, puis de les positionner avant de chauffer.
    2. Avec la clé polygonale ou tournevis à douille 7/16”, retirez l’écrou du côté « AUX » du disjoncteur principal et attachez le terminal sur la borne. Prenez le temps de figurer quelle longueur de fil rouge vous aurez besoin avant de serrer les connexions.
    3. Avec la clé Allen 5mm (ou 3/16″), attachez l’autre extrémité du fil rouge (coupé et embout installé préalablement) à la borne positive du panneau de distribution électrique.

Isoler les connexions du panneau électrique

  • Vous aurez besoin de: clé Allen 1/16″ et ruban isolant électrique

    1. Avec le ruban électrique, isoler les deux connexions sur le disjoncteur 120A. Commencez par couvrir la borne et l’écrou, puis continuez en enrouler le ruban autour du fil. Isolez également toute partie des connexions au panneau de distribution électrique qui sera non recouverte par le protecteur quand il sera en place.
    2. Replacez le couvercle protecteur en utilisant la clé Allen  1/16″.

Les connecteurs Wago

  • Le panneau de distribution électrique est muni de connecteurs de type Wago. Pour utiliser un connecteur Wago, introduisez un petit tournevis plat légèrement incliné dans le trou rectangulaire, puis faites le pivoter vers le haut tout en maintenant la pression, ce qui ouvrira la mâchoire du connecteur.
Vous trouverez deux tailles de connecteurs Wago sur le panneau de distribution électrique:

– petits connecteurs Wago: pour fils 10-24 AWG dénudés sur 11-12mm (~7/16″)
– grands connecteurs Wago: pour fils 6-12 AWG dénudés sur 12-13mm(~1/2″)

Pour maximiser la prise et minimiser la résistance électrique de la connexion, les fils ne doivent pas être fuselés (amincis) ni, idéalement, torsadés avant d’être insérés dans un connecteur Wago.

Alimenter les contrôleurs de moteur

  • Vous aurez besoin de: pinces à dénuder, petit tournevis plat, et, pour les contrôleurs sans filage intégré, du fil et des terminaux annulaire et fourchette 10-12 AWG et une pince à sertir.

    Pour chaque contrôleur de moteur (Victor SP dans l’illustration),

    1. coupez et dénudez les fils rouge et noir d’alimentation,
    2. les insérer dans un des grands borniers Wago 40A du panneau de distribution électrique.

Pour les autres contrôleurs:
1. Coupez du fil rouge et noir à une longueur appropriée pour atteindre les terminaux 40A (grands Wago) et le côté entrée du contrôleur (avec un peu de jeu à chaque extrémité pour l’insertion dans les borniers)
2. Dénudez une extrémité de chaque fils puis insérez-les dans les bornes Wago du panneau de distribution électrique.
3. Dénudez l’autre extrémité de chaque fil et sertissez les avec un embout anneau ou fourchette
4. Fixez le terminal aux bornes d’entrée du contrôleur de moteur (rouge à +, noir à -)

Les connecteurs Weidmuller

  • Un certain nombre de connexions d’alimentation électrique et de signal CAN dans le système de contrôle utilisent des connecteurs de circuit de la série Weidmuller LSF.

    Les fils devraient être de taille 16-24 AWG (consultez les règles pour vérifier la taille requise pour le câblage électrique). Les extrémités des fils doivent être dénudées d’environ 5/16  » (8 mm).
    Pour insérer ou retirer le fil, appuyez sur le « bouton » correspondant pour ouvrir le terminal.

Assurez-vous que la connexion est nette et solide:

– Vérifiez qu’il n’y a pas de « moustaches » en dehors du connecteur pouvant provoquer un court-circuit.
– Tirez sur le fil pour vérifier qu’il est complètement saisi. Si le fil sort et qu’il est de taille appropriée, il doit être inséré plus à fond et / ou dénudé davantage.

Alimenter le roboRIO

  • Vous aurez besoin de: mini fusibles 10A/20A, dénudeur de fil, tournevis plat très fin, fil rouge et noir 18 AWG.

    1. Insérez les mini fusibles 10A et 20A dans le panneau de distribution électrique aux  emplacements indiqués ci-contre.
    2. Dénudez ~5/16  » de fils 18AWG rouge et noir et connectez-les aux bornes » Vbat Controller PWR  » du panneau de distribution électrique.
    3. Mesurez la longueur requise pour atteindre l’entrée d’alimentation sur le roboRIO. Prévoyez suffisamment de longueur pour acheminer les fils autour de tout autre composant tel que la batterie et pour permettre un soulagement de la tension ou la gestion des câbles.
    4. Coupez et dénudez ~5/16″ au bout de chaque fil.
    5. En utilisant un très petit tournevis plat, connectez les fils au connecteur d’entrée d’alimentation du roboRIO (rouge à V, noir à C). Assurez-vous également que le connecteur d’alimentation soit bien vissé au roboRIO.

Connecter le module régulateur de tension

  • Vous aurez besoin de: dénudeur de fil, petit tournevis plat, fil rouge et noir 18 AWG.

    1. Dénudez ~5/16  » à l’extrémité des fils rouge et noir 18AWG.
    2. Connectez-les aux bornes « Vbat VRM PCM PWR » du panneau de distribution électrique.
    3. Mesurez la longueur requise pour atteindre les terminaux « 12Vin » sur le module de régulation de la tension. Prévoyez suffisamment de longueur pour acheminer les fils autour de tout autre composant tel que la batterie et pour permettre un soulagement de la tension ou la gestion des câbles.
    4. Coupez et dénudez ~5/16″ au bout de chaque fil.
    5. Connectez les fils aux bornes « 12Vin » du module régulateur de tension.

Connecter le module de contrôle pneumatique (optionnel)

  • Le module de contrôle pneumatique est utilisé pour contrôler les éléments pneumatiques du robot, le cas échéant; il est donc optionnel selon le design de votre robot.

    Vous aurez besoin de: dénudeur de fil, petit tournevis plat, fil rouge et noir 18 AWG.

    1. Dénudez ~5/16  » à l’extrémité des fils rouge et noir 18AWG.
    2. Connectez-les aux bornes libres « Vbat VRM PCM PWR » du panneau de distribution électrique.
    3. Mesurez la longueur requise pour atteindre les terminaux « Vin » sur le module de contrôle pneumatique. Prévoyez suffisamment de longueur pour acheminer les fils autour de tout autre composant tel que la batterie et pour permettre un soulagement de la tension ou la gestion des câbles.
    4. Coupez et dénudez ~5/16″ au bout de chaque fil.
    5. Connectez les fils aux bornes « Vin » du module de contrôle pneumatique.

Alimenter la radio et connecter le câble ethernet (2016+)

  • Vous aurez besoin de: dénudeur de fil, petit tournevis plat, câbles d’alimentation OM5P-AN et éthernet.

    1. Dénudez ~5/16″ de chaque fil du câble d’alimentation.
    2. Identifiez le fil avec une bande blanche (un fil a une fine bande blanche, l’autre des inscriptions) et branchez-le à un des terminaux rouges « 12V/2A » du module de régulation de la tension.
    3. Connectez l’autre fil (avec les inscriptions) au terminal noir de la borne « 12V/2A » choisie.
    4. Insérer la fiche de connexion derrière la radio OpenMesh.
    5. Connectez le câble éthernet dans le port « 18-24V POE » (le plus près du fil d’alimentation) de la radio et dans le roboRIO.

Si vous souhaitez vérifier la polarité de la connexion de l’alimentation de la radio à l’aide d’un testeur, le connecteur est configuré positif au centre. Cela signifie que le fil qui se connecte à la borne rouge doit être connecté au centre du connecteur, le fil qui se connecte à la borne noire doit être connecté à l’extérieur du connecteur.

Signaux de contrôle

  • Depuis 2015, des câbles torsadés pour bus CAN munis de connecteurs Weidmuller permettent de relier les différents composants faisant partie du bus.
    – Fil jaune : CAN haut (CANH)
    – Fil vert : CAN bas (CANL)

Connecter le roboRIO et le module de contrôle pneumatique par circuit CAN (le cas échéant)

  • Le module de contrôle pneumatique est un composant optionnel servant au contrôle de la pneumatique sur le robot, le cas échéant. Si vous n’utilisez pas le module de contrôle pneumatique, vous pourrez connecter la chaîne CAN directement du roboRIO (voir cette section) au panneau de distribution électrique (prochaine section).

    Vous aurez besoin de: dénudeur de fil, petit tournevis plat, câble CAN jaune/vert.

    1. Dénudez ~5/16″ de chaque fil du câble CAN.
    2. Insérez les fils dans les terminaux CAN appropriés du roboRIO (Jaune->YEL, Vert->GRN).
    3. Mesurez la longueur de fil requise pour atteindre les bornes CAN du module de contrôle pneumatique (une des deux paires de bornes disponibles). Coupez et dénudez ~5/16″ au bout de chaque fil.
    4. Insérer les fils dans les ports CAN colorés du module de contrôle pneumatique. Il n’y a pas d’ordre d’entrée/sortie pour les deux paires de borniers CAN sur le module.

Connecter le module de contrôle pneumatique et le panneau de distribution électrique par circuit CAN

  • Le module de contrôle pneumatique est un composant optionnel servant au contrôle de la pneumatique sur le robot, le cas échéant. Si vous n’utilisez pas le module de contrôle pneumatique, vous pourrez connecter la chaîne CAN directement du roboRIO (voir section précédente) au panneau de distribution électrique (cette section).

    Vous aurez besoin de: dénudeur de fil, petit tournevis plat, câble CAN jaune/vert.

    1. Dénudez ~5/16″ de chaque fil du câble CAN.
    2. Insérez les fils dans les terminaux CAN appropriés du module de contrôle pneumatique.
    3. Mesurez la longueur de fil requise pour atteindre les bornes CAN du panneau de distribution électrique (une des deux paires de bornes disponibles). Coupez et dénudez ~5/16″ au bout de chaque fil.
    4. Insérer les fils dans les ports CAN colorés du panneau de distribution électrique. Il n’y a pas d’ordre d’entrée/sortie pour les deux paires de borniers CAN sur le panneau.

    Remarque: Le panneau de distribution électrique est livré avec le cavalier de la résistance de terminaison du bus CAN en position « ON ». Il est recommandé de laisser le cavalier dans cette position et de placer les autres nœuds CAN supplémentaires entre le roboRIO et le panneau de distribution (en laissant donc le panneau en fin de bus). Si vous souhaitez placer le panneau de distribution électrique au milieu du bus (en utilisant les deux paires de bornes CAN du panneau), déplacez le cavalier sur la position « OFF » et placez votre propre résistance de terminaison de 120 ohms à la fin de votre chaîne de bus CAN.

Les câbles PWM

  • Optionnellement, vous aurez besoin de: deux câbles Y PWM pour connecter 4 contrôleurs en tout

    Option 1 (connexion directe):
    1. Connectez les câbles PWM de chaque contrôleur Victor SP directement au roboRIO. Le fil noir devrait être en position vers l’extérieur du roboRIO. Il est recommandé de connecter le côté gauche aux ports PWM 0 et 1 et le côté droit aux ports PWM 2 et 3 pour une programmation plus conviviale, mais n’importe quel canal fonctionnera tant que vous noterez quel côté correspond à quel canal et ajusterez le code en conséquence.

    Option 2 (avec câble Y):
    1. Connectez un câble Y PWM aux câbles PWM des contrôleurs Victor SP en charge des moteurs d’un côté du robot. Le fil brun du câble Y doit être vis-à-vis le fil noir du câble PWM.
    2. Connectez les câbles Y PWM aux ports PWM du roboRIO. Le fil brun doit être du côté extérieur du roboRIO. Il est recommandé de connecter le côté gauche au port PWM 0 et le côté droit au port PWM 1 pour une programmation plus conviviale, mais n’importe quel canal fonctionnera tant que vous noterez quel côté correspond à quel canal et ajusterez le code en conséquence.

Connecter un contrôleur Jaguar au bus CAN (le cas échéant)

  • Le Jaguar utilise un connecteur RJ-11/RJ-12 pour la connexion CAN. Les deux broches centrales du connecteur servent à la connexion CAN. Si un connecteur 6P6C (RJ12) est choisi, la broche 3 est CANH et la broche 4 est CANL. Si un connecteur 6P4C (RJ11) est plutôt choisi, la broche 2 est CANH et la broche 3 est CANL. Avec un câble téléphonique standard, le fil Rouge est CANH et le fil Vert est CANL. Plur de plus amples détails, consultez: FIRST : Wiring CAN Jaguars

Connecter le témoin indicateur du robot

  • Les règles requièrent qu’un témoin soit installé visiblement sur le robot, et au plus deux témoins. Vous aurez besoin de: dénudeur de fil, câble à 2 broches, fil rouge 18 AWG, tournevis plat très fin

    1. Coupez une extrémité du câble à 2 broches et dénudez les deux fils.
    2. Insérez le fil noir dans la borne centrale « N » et serrez.
    3. Dénudez le fil rouge 18AWG et insérez-le dans la borne « La » et serrez.
    4. Coupez et dénudez l’autre extrémité du fil 18AWG pour l’insérer dans le terminal « Lb » (ne pas serrer).
    5. Insérez le fil rouge du câble à deux broches dans la borne « Lb » avec le fil rouge 18AWG et serrez le terminal.
    6. Branchez le connecteur à deux broches au port « RSL » du roboRIO. Le fil noir devrait être le plus proche de l’extérieur du roboRIO.

    Vous voudrez peut-être immobiliser temporairement le témoin à votre panneau électrique à l’aide d’attaches rapides ou du ruban double face, pour le fixer définitivement qu’en fin de construction. Il n’est pas obligatoire que le témoin lunineux demeure sur le panneau électrique, il peut être monté sur tout autre structure pourvu que la visibilité pour les officiels du terrain ne soit pas entravée.

Les disjoncteurs de circuit

  • Vous aurez besoin de: disjoncteurs de circuit Snap Action (e.g. 40A)

    Insérez les disjoncteurs à 40 ampères dans les positions du panneau de distribution électrique correspondant aux connecteurs Wago auxquels les contrôleurs de moteur sont connectés. Chaque disjoncteur doit être vis à vis la borne positive (rouge) la plus proche (voir l’illustration ci-contre). Tous les terminaux négatifs du panneau de distribution sont reliés à l’interne.

Installation dans le robot

Pour les étapes suivantes, à moins de travailler sur un prototype, le panneau électrique doit être monté sur le robot pour avoir accès aux moteurs.

Si votre concept comprend un panneau électrique modulaire pouvant être retiré du robot, vous devrez installer un système de connexion entre le panneau et le robot qui sera facile d’accès et de manipulation.

Alimenter les moteurs

  • Nous présentons comment réaliser le filage des moteurs de la plateforme pilotable. Évidemment, la méthode est similaire pour les autres moteurs. Vous aurez besoin de: dénudeur de fil, sertisseuse, tournevis Phillips, raccords

    Pour chaque moteur CIM:
    1. Dénudez les extrémités des fils rouge et noir des CIM.

    Dans le cas des contrôleurs avec fils intégrés:
    1. Dénudez les extrémités des fils blanc et vert du contrôleur (e.g. Victor SP)
    2. Connectez les fils provenant du moteur aux fils provenant du contrôleur (il est recommandé de connecter le fil rouge à la sortie blanche M+).  Ci-contre, une connexion à l’aide de marrette ou connecteurs rapides.

    Attention : Les marrettes de fil ne sont pas recommandées pour une utilisation permanente sur le robot car elles ne sont pas conçues pour un environnement avec vibrations. C’est cependant une solution temporaire possible.

    Dans le cas des contrôleurs sans filage intégré:
    1. Sertissez un terminal annulaire ou fourchette sur chaque fil d’alimentation du moteurs
    2. Fixez les fils aux bornes de sortie du contrôleur de moteur (rouge à +, noir à  -)

AVANT DE BRANCHER LA BATTERIE

Fixation de la batterie

  • La batterie 12V du robot est lourde et constitue un élément essentiel du robot. Il faut prendre soin de la protéger et de l’immobiliser dans le robot. Il faut prévoir un moyen facile de la sécuriser et de pouvoir la retirer, parfois entre chaque match, sans compromettre la solidité de son installation. Il ne faut pas prendre pour acquis que le robot demeurera à l’horizontale; imaginez ce qui arriverait à la batterie si le robot était basculé. Protégez également le connecteur Anderson; les câbles doivent demeurer à l’intérieur du cadre périphérique du robot.

    Les bandes velcro, si bien fixées au panneau électrique ou à la structure du robot peuvent suffire. Assurez-vous de contraindre les déplacements possibles de la batterie en cas de collision. Ci contre, un boitier retient la batterie, même sur un prototype de panneau électrique.

Inspection de sécurité

  • Avant de brancher la batterie, assurez-vous que toutes les connexions ont été effectuées avec la polarité appropriée. Un défaut de polarité endommagera irrémédiablement probablement certains composants pour la plupart coûteux à remplacer. Idéalement, un membre de l’équipe n’ayant pas participé au câblage devrait s’assurer indépendamment que toutes les connexions sont conformes.

    – Commencez par la batterie, et vérifiez que le fil rouge est connecté au pôle positif.
    – Vérifiez que le fil rouge passe à travers le disjoncteur principal et à la borne « + » du panneau de distribution électrique et que le fil noir est connecté directement à la borne négative « -« .
    – Pour chaque contrôleur de moteur, vérifiez que le fil rouge passe du terminal rouge du panneau de distribution à la borne d’entrée du contrôleur (e.g. Talon) étiquetée « + » en rouge (pas le « M+ » en blanc !!!!)
    – Pour chaque composant périphérique, vérifiez que le fil rouge se connecte de la borne rouge du panneau de distribution à la borne rouge sur le composant.
    – Vérifiez que le fil d’alimentation de la radio avec la bande blanche est connecté à la borne rouge de l’alimentation radio sur le module régulateur de tension.

    Au premier démarrage, il est recommandé de mettre le robot sur les blocs afin que les roues ne soient pas en contact avec le sol. Cela empêchera tout mouvement inattendu et potentiellement dangereux.

 

Gestion des fils et câbles

C’est toujours une bonne idée d’identifier par une petite étiquette chaque extrémité des fils.

Révisez le chemin des fils et câbles; attachez toute boucle superflue. Prenez la peine de fixer les fils de façon à rendre facile leur inspection visuelle. Les attaches rapides sont idéales. Soyez conscients que bon nombre de problèmes de fonctionnement du robot sont de nature électrique: les connexions intermittentes ou qui se rompent. Protégez les fils et les connexions.

Connecter la batterie

  • Connectez la batterie avec le connecteur Andersen. Allumez le robot en déplaçant le levier sur le dessus du disjoncteur principal dans la crête au dessus du boîtier.

Crédit images et textes: FIRST – Wiring the 2017 FRC Control System

LE BUS CAN

 

CAN signifie en anglais Controller Area Network ou réseau local de contrôle. C’est utilisé en industrie automobile et aérospatiale entre autres.

CAN réfère à la ligne omnibus (ou simplement bus) reliant des composantes électroniques plutôt que le signal lui-même; les données étant transmises depuis et vers ces modules. Les équipements connectés entre eux plutôt qu’au contrôleur. Chaque composante sur le bus CAN reçoit une adresse pour que le contrôleur puisse lui acheminer ses commandes. C’est un réseau bidirectionnel, les appareils reçoivent et renvoient des signaux. La chaîne du bus CAN doit avoir un résistor de 120Ω comme terminaison.

 

Comparaison PWM vs CAN


  • Le roboRIO peut gérer jusqu’à 64 composantes sur le bus CAN. Le réseau a une capacité de 1 mégabit par seconde comme bande passante. Le filage utilisé pour relier les appareils est une paire de fils torsadés vert et jaune.

Le bus CAN fonctionne par différentiel de tension. Le filage présente la même tension quand il n’y a pas de signal à transmettre. Quand des données sont transmises, le voltage sur le fil HAUT (jaune) du bus augmente, et diminue sur le fil BAS (vert) du bus.

Tant que le filage du bus CAN demeure torsadé, toute interférence aura un effet égal sur chaque fil, lla différence de potentiel demeurant constante en tout point, ce qui fait du bus CAN un réseau très fiable.

Installation

Les composantes pouvant être reliées par bus CAN sur un robot en Compétition de robotique FIRST sont: le roboRIO, le panneau de distribution électrique, les contrôleurs de moteurs de types Talons SRX et Jaguar, et le module de contrôle pneumatique PCM. D’autres modules compatibles avec le bus CAN tels que des capteurs ou des circuits maison sont permis.

 

  • Le roboRIO, le panneau de distribution et le module pneumatique ont des connecteurs pouvant recevoir le filage jaune et vert du bus CAN. Le Talon SRX a déjà deux paires de fils CAN intégrés, tandis que pour le Jaguar il faut utiliser des câbles avec connecteurs 6P6C utilisés en téléphonie.
  • Contrôleur Jaguar:

Toutes les composantes sur le bus CAN doivent être commandées par le roboRIO. Elles peuvent être connectées directement au roboRIO (comme 1er élément) ou à la chaîne aux autres modules contrôlés par le bus CAN. Certains composants tels que les Talons SRX et Jaguar sont capables de recevoir des signaux PWM et par bus CAN. Par contre, en vertu des règles de la Compétition de robotique FIRST, un choix doit être fait et un seul type de branchement doit être utilisé. Des circuits compatibles CAN sont autorisés mais ne doivent pas interférer ou bloquer les signaux des autres modules CAN. Le filage doit être de calibre 28 ou plus dans la boucle CAN. Le panneau de distribution électrique doit toujours être connecté au roboRIO par le bus CAN, même si aucun autre appareil CAN n’utilise le bus.

Les composantes compatibles CAN n’ont pas d’entrées/sorties spécifiques. Elles peuvent être branchées sur n’importe quel connecteur ou paire de fils CAN. L’ordre de connexion des composantes n’affecte pas l’opération ni le résultat. Par contre, c’est une bonne pratique que de travailler de manière systématique et de connecter physiquement les modules dans l’ordre correspondant à leurs adresses. Il est très important que toutes les connexions soient solides. Une seule connexion défaillante causerait des ennuis à tous les appareils liés par le bus.

Le panneau de distribution électrique offre la possibilité, avec un cavalier, d’activer une résistance interne terminale. Dans ce cas, il peut alors servir de terminaison à la chaîne CAN.

  • Certaines composantes telles que le Talon SRX ont leur propre filage CAN intégré. En relier plusieurs requiert un moyen de connexion efficace. Des terminaux de connexion peuvent être sertis aux fils, ou ils peuvent être soudés un à l’autre. Il existe également des connecteurs spécifiques aux réseaux CAN qui facilitent les connexions et déconnexions…

    Finalement, il faut tenir à jour les versions matérielles de toutes les composantes reliées au bus CAN.

Attribution des adresses

  • Premièrement, avec un navigateur autre que Google Chrome, accédez au tableau de bord WebDash du roboRIO. Les composantes CAN sont énumérées.

    Accès au roboRIO: 172.22.11.2 pour lien USB,

    autrement roboRIO-nnnn.local , où nnnn est votre numéro d’équipe


  • Pour accéder aux paramètres d’un des éléments CAN, sélectionnez l’élément dans la liste par un clic. Les paramètres apparaissent dans le volet de droite.

  • Le numéro d’identification de chaque élément est 0 par défaut. Si un seul élément d’un type est utilisé, il est recommandé de conserver la valeur par défaut. Par contre aucun élément de même type ne devrait avoir le même numéro. N’oubliez pas de sauvegarder vos changements. 

Valeurs permises:

– Module de contrôles pneumatiques (PCM) : 0 à 62 (inclusivement)
– Panneau de distribution électrique (PDP) : 0 à 62 (inclusivement)
– Jaguar : 1 à 63 (inclusivement)
– Talon SRX : 0 à 62 (inclusivement)

Mise à jour

  • La version matérielle de la composante CAN peut être mise à jour à partir de la page des paramètres. Il est possible que vous ayez à vous enregistrer avec l’identifiant « admin » pour obtenir les permissions administratives.

  • Sélectionnez la nouvelle version en utilisant la fenêtre de navigation.

    Localisation: C:\Users\Public\Public Documents\FRC (à confirmer pour la saison en cours)


  • Confirmez la mise à jour. Un message de confirmation apparaîtra au haut de l’écran.

CONNECTER LE SOUS-SYSTÈME PNEUMATIQUE

Un seul module de contrôle pneumatique peut prendre en charge de nombreuses applications pneumatiques, fournissant une sortie pour le compresseur, une entrée pour le pressostat et des sorties pour jusqu’à 8 solénoïdes pneumatiques (12 ou 24 volts au choix). Le module est connecté au roboRIO par le bus CAN et alimenté sous 12V depuis le panneau de distribution électrique.

Câblage du module de contrôle pneumatique

Le premier module de contrôle pneumatique sur votre robot peut être alimenté à partir des connecteurs VRM / PCM au bout du panneau de distribution. Le module de contrôle pneumatique est connecté au roboRIO via le bus CAN et peut être placé n’importe dans la chaîne CAN (ou à la fin avec un résistor terminal). Pour plus de détails sur le câblage d’un seul module, consultez la section Câblage et connexions. Des modules de contrôle pneumatique supplémentaires peuvent être branchés aux connecteurs Wago du panneau de distribution électrique et protégés par un disjoncteur 20A ou moins. Les modules supplémentaires peuvent également être placés n’importe où dans la chaîne CAN.

Le compresseur

Le compresseur peut être câblé directement sur les connecteurs « Compressor Out » du module de contrôle pneumatique. Assurez-vous d’utiliser du fil 18 AWG ou plus gros.

Le pressostat

Le pressostat ou interrupteur à pression doit être raccordé directement aux bornes d’entrée du commutateur de pression sur le module de contrôle pneumatique. Il n’y a pas de polarité sur les bornes d’entrée du module ni sur le pressostat lui-même.  Des raccords annulaire ou fourchette sont recommandés pour la connexion aux vis de l’interrupteur.

Les valves pneumatiques

Chaque canal de valve électromécanique (solénoïde pneumatique) doit être câblé directement sur une paire de terminaux numérotés sur le module de contrôle pneumatique. Un solénoïde à simple action utilisera une paire de bornes numérotées. Un solénoïde double action utilisera deux paires. Si votre solénoïde ne comporte pas de câblage codé par couleur, vérifiez la fiche technique pour vous assurer de respecter la polarité lors des connexions.

Le cavalier de tension

  • Le module de contrôle pneumatique est capable d’alimenter des solénoïdes de 12V ou 24V, mais tous les solénoïdes connectés au même module doivent être de la même tension. Le module de contrôle est livré avec le cavalier de tension dans la position 12V comme indiqué sur l’image ci-contre. Pour utiliser des solénoïdes 24V, déplacez le cavalier des deux broches de gauche (comme indiqué sur l’image) sur les deux broches droites. Vous devrez peut-être utiliser un outil tel qu’un petit tournevis, une petite paire de pinces ou une paire de pincettes pour enlever le cavalier.

Crédit photos et textes: FIRST : Wiring Pneumatics

 INTERPRÉTATION DES CODES LUMINEUX

Bon nombre des composants du système de contrôle comportent des voyants qui peuvent être utilisés pour diagnostiquer rapidement des problèmes avec votre robot.

Témoin lumineux du robot (RSL)

  • – Continu : Robot allumé mais désactivé
    – Intermittent : Robot allumé et activé
    – Éteint : Robot éteint, roboRIO non alimenté ou témoin mal connecté.

roboRIO

  • Power
    – Vert : Alimentation correcte
    – Ambre : La protection contre les pannes est déclenchée, les sorties sont désactivées
    – Rouge : Défaut d’alimentation, vérifiez le câblage pour court-circuit

    Status
    – Continu au démarrage de l’automate, devrait s’éteindre ensuite
    – 2 clignottements : Erreur logicielle, réimagez le roboRIO
    – 3 clignottements : Mode sans échec, redémarrez le roboRIO, réimagez-le si persiste
    – 4 clignottements : Deux plantages logiciels sans redémarrer, redémarrez le roboRIO, réimagez-le si persiste
    – Clignottement sans arrêt ou demeure allumé:  Erreur irrécupérable

    Radio
    Inutilisé

    Comm
    – Éteint : Pas de communication
    – Rouge continu : Communication établie mais pas de programme
    – Rouge intermittent : Arrêt d’urgence déclenché
    – Vert continu – Communication correcte avec la radio

    Mode
    – Éteint: Sorties désactivées (robot désactivé, protection contre les pannes est déclenchée, etc.)
    – Ambre/orange : Mode autonome
    – Vert : Mode téléopéré
    – Rouge : Mode test

    RSL
    Voir ci-dessus

Radio OpenMesh

  • Power
    – Bleu : Allumé ou en démarrage
    – Bleu intermittent : Démarrage

    Eth Link
    – Bleu : Connecté
    – Bleu intermittent : Connecté et communique

    WiFi
    – Éteint : Mode Pont non lié, ou version non compatible FRC
    – Rouge : Mode Point d’accès non lié
    – Jaune\orange : Mode Point d’accès jumelé
    – Vert : Mode Pont jumelé

Panneau de distribution électrique

  • – Vert intermittent rapide : Aucune erreur, robot activé
    – Vert intermittent lent : Aucune erreur, robot désactivé
    – Orange intermittent lent : Erreur persistante
    – Rouge intermittent lent : Pas de communication CAN
    – Rouge et Orange : Équipement endommagé
    – Vert et Orange : En démarrage
    – Éteints : Pas sous tension ou mal connecté

Module régulateur de tension

  • Les témoins DEL du module régulateur de tension indiquent l’état des deux blocs d’alimentation. Si l’alimentation fonctionne correctement, la DEL doit être allumée en vert clair. Si la DEL n’est pas allumée ou est faible, la sortie peut être en court-circuit ou tire trop de courant.

Module de contrôle pneumatique

  • – Vert intermittent rapide : Aucune erreur, robot activé
    – Vert intermittent lent : Aucune erreur, robot désactivé
    – Orange intermittent lent : Erreur persistante
    – Rouge intermittent lent : Pas de communication CAN ou défaut de solénoïde (numéro identifié par clignements)
    – Rouge intermittent long : Défaut de compresseur
    – Rouge et Orange : Équipement endommagé
    – Vert et Orange : En démarrage
    – Éteints : Pas sous tension ou mal connecté

Voyants des solénoïdes : DEL allumée en rouge si le canal solénoïde est activé, et n’est pas allumée s’il est désactivé.

Comp : C’est le témoin du compresseur. Cette DEL est verte lorsque la sortie du compresseur est active (le compresseur étant actuellement activé) et éteinte lorsque la sortie du compresseur n’est pas active.

Status – Ce témoin indique l’état du périphérique comme indiqué ci-dessus. Pour plus d’informations sur la résolution de problèmes PCM, consultez le manuel de l’utilisateur PCM.

Notez que le défaut de communication CAN ne se produira pas uniquement si l’appareil ne peut pas communiquer avec un autre périphérique, si le module de contrôle pneumatique et le panneau de distribution électrique peuvent communiquer entre eux, mais pas le roboRIO, vous ne verrez PAS le signal d’un défaut de communication CAN.

Contrôleur de moteur Digilent DMC-60

  • Lorsque la DEL centrale est éteinte, l’appareil fonctionne en mode roue libre. Lorsque la DEL centrale est allumée, le périphérique fonctionne en mode frein. On peut basculer entre les modes frein et roue libre en appuyant au centre du triangle, puis en relâchant le bouton.

Contrôleur de moteur Jaguar

  • – Jaune continu : au neutre (vitesse à 0)
    – Vert intermittent rapide : Avance
    – Rouge intermittent rapide : Renverse
    – Vert continu : Vitesse avant maximale
    – Rouge continu : Vitesse arrière maximale
    – Jaune intermittent lent : perte de communication
    – Jaune intermittent rapide : identificateur CAN invalide
    – Rouge intermittent lent : Défaut de tension, température, ou fin de course
    – Rouge/jaune intermittent lent : Défaut de courant
    – Rouge/vert intermittent rapide : Mode calibration
    – Rouge/jaune intermittent rapide : Échec de calibration
    – Rouge/vert intermittent lent : calibration réinitialisée
    – Vert intermittent lent : En attente d’une assignation CAN

Contrôleur de moteur Talon

  • Le témoin DEL sert à indiquer la direction, le pourcentage d’accélérateur et l’état de l’étalonnage. La DEL peut être rouge, orange ou verte. Une DEL couleur vert continu indique une tension de sortie positive égale à la tension d’entrée du Talon. Une DEL rouge continu indique une tension de sortie égale à la tension d’entrée multipliée par -1 (tension d’entrée = 12 volts, sortie égale à -12 volts). La DEL clignotera de la couleur correspondante pour toute accélération inférieure à 100% (le rouge indique une polarité négative, le vert indique une valeur positive). La vitesse à laquelle le témoin clignote est proportionnelle au pourcentage d’accélérateur. Plus la diode clignote rapidement, plus la sortie est proche de 100% dans l’une ou l’autre des polarités.

    Le témoin clignote en orange lorsque le Talon est dans l’état désactivé. Cela se produira si le signal d’entrée PWM est perdu, ou lorsque le robot est désactivé. Si le Talon est dans l’état activé et que l’accélérateur est dans la bande neutre de 4%, la DEL reste en orange continu.

    Un clignotement rouge / vert indique que l’appareil est prêt pour l’étalonnage. Plusieurs flashs verts indiquent un étalonnage réussi, et rouges indiquent un étalonnage infructueux.

Contrôleur de moteur Talon-SRX

Contrôleur de moteur Victor

  • Vert continu : Avant plein régime
    Orange continu : neutre / frein
    Rouge continu : Arrière plein régime
    Orange intermittent : pas de signal PWM
    Alternance rouge/vert : mode de calibration
    Vert intermittent : calibration réussie
    Rouge intermittent : échec de la calibration

Contrôleur de moteur Victor-SP

  • Brake/Coast/Cal Button

    Rouge si le contrôleur est en mode frein, éteint si le contrôleur est en mode roue libre

    Témoins STATUS

    Les témoins sont utilisés pour indiquer la direction, le pourcentage d’accélération et l’état de l’étalonnage. Les DEL peuvent être rouge, orange ou vert. Vert continu indique une tension de sortie positive égale à la tension d’entrée du Victor-SP. Rouge continu indique une tension de sortie égale à la tension d’entrée multipliée par -1 (tension d’entrée = 12 volts, sortie égale à -12 volts). Les DEL clignotent de la couleur correspondante pour toute accélération inférieure à 100% (le rouge indique une polarité négative, le vert indique une valeur positive). La vitesse à laquelle le témoin clignote est proportionnelle au pourcentage d’accélérateur. Plus une DEL clignote rapidement, plus la sortie est proche de 100% dans l’une ou l’autre polarité.

    Le témoin clignote en orange chaque fois que le Victor-SP est dans l’état désactivé. Cela se produira si le signal d’entrée PWM est perdu, ou lorsque le robot est désactivé. Si le Victor-SP est dans l’état activé et que l’accélérateur est dans la bande neutre de 4%, la DEL reste orange continu.

    Une alternance rouge / vert indique que le contrôleur est prêt pour l’étalonnage. Plusieurs flashs verts indiquent un étalonnage réussi, et rouges un étalonnage infructueux.

Module d’alimentation Servo de REV Robotics

  • Status LEDS
    Chaque canal a son propre témoin lumineux qui indique l’état du signal PWM correspondant.

    – Ambre intermittent : Pas de signal
    – Rouge continu : Signal gauche (arrière)
    – Ambre continu : Signal centre (neutre)
    – Vert continu : Signal droit (avance)

    DEL « 6V power »
    – Éteinte, faible ou vacillante : arrêt pour surcharge de courant

SPARK de REV Robotics

Le témoin « STATUS » est situé près des terminaux de sortie vers les moteurs.

Capteur Mindsensors SD540

  • – Alimentation (Power LED) : Rouge si sous tension
    – Moteur (Motor LED) : Rouge si vers l’avant, vert si vers l’arrière
    – Signal PWM (PWM signal LED) : Rouge si erreur de signal PWM et vert si signal valide détecté.

Relai Spike

Configuration comme interrupteur de moteur, ampoule ou solénoïde

Configuration pour un ou deux solénoïdes

 

Crédit photos et informations : FIRST, Innovation FIRST et Cross the Road Electronics.

LOGICIELS ET UTILITAIRES

La présente section Système de contrôle est sensible à la saison en cours et au matériel permis en Compétition de robotique FIRST. Pour cette raison, plusieurs ressources ne sont pas traduites systématiquement afin de diriger vers l’information la plus à jour possible.

Le système de contrôle des robots de la Compétition de robotique FIRST se compose d’une grande variété de composants logiciels obligatoires et optionnels conçus pour vous aider à concevoir, développer et déboguer votre code de robot, contrôler le fonctionnement du robot et fournir des commentaires pour faciliter le dépannage. La présente section porte sur le système de contrôle de la saison 2017. Assurez-vous de consulter les règles en vigueur.

Consultez la section Références et autres ressources pour plus d’information.


cr. RFQ 2013

Compatibilité

Le principal système d’opération supporté pour les composants de la Compétition de robotique FIRST est Windows. Tous les composants logiciels requis en Compétition de robotique FIRST ont été testés sur Windows 7, 8 et 10. Windows XP n’est pas pris en charge. Le seul logiciel qui ne fonctionnera pas sur Windows est le simulateur C ++ \ Java FRCSim, qui nécessite des versions spécifiques de Linux.

Ceci dit, de nombreux outils pour la programmation C ++ \ Java sont également pris en charge et testés sur Mac et Linux. Les équipes programmant en C ++ \ Java devrait être en mesure de développer l’utilisation de ces systèmes, en utilisant un système Windows pour les opérations spécifiques à Windows telles que Driver Station, la programmation de la radio, l’image du roboRIO.

Les composants pris en charge sur tous les systèmes d’exploitation ont été marqués d’un * ci-dessous. Tous les autres éléments sont uniquement Windows, sauf indication contraire.

LabVIEW pour la Compétition de robotique FIRST

  • LabVIEW FRC 2017, basé sur LabVIEW 2016 de National Instruments, est l’environnement de développement de LabVIEW, l’un des trois langages officiellement pris en charge pour la programmation d’un robot de la Compétition de robotique FIRST. LabVIEW est un langage graphique basé sur le flux de données. Les programmes LabVIEW consistent en une collection d’icônes appelées VIs, reliés avec des fils qui transmettent des données entre les VIs. Le programme d’installation de LabVIEW FRC est distribué sur un DVD du kit de pièces reçu au lancement de la saison et est également disponible pour téléchargement (voir la page d’instructions d’installation ci-dessous). Vous trouverez ici des instructions pour l’installation des bibliothèques FRC (l’archive comprend également le Driver Station et les utilitaires). Un guide pour débuter avec le logiciel LabVIEW FRC 2017 et des instructions d’installation, peut être trouvé ici.

Simulateur FRC

  • Le FRC Robot Simulator est un composant de l’environnement de programmation LabVIEW qui permet de faire fonctionner un robot prédéfini dans un environnement simulé pour tester le code et / ou les fonctions du Driver Station. Il utilise un projet de code LabVIEW comme code robot et communique avec le Driver Station pour le contrôle du robot et le Default Dashboard pour les rétroactions du robot. Le simulateur est installé avec LabVIEW FRC 2017. Des informations sur l’utilisation du simulateur de robot FRC peuvent être trouvées en ouvrant le fichier Robot_Simulation_Readme.html dans l’explorateur de projets LabVIEW.

Eclipse IDE pour C/C++ (*)

  • Eclipse IDE for C / C ++ Developers est l’environnement de développement pris en charge pour C ++, l’un des trois langages pris en charge pour la programmation d’un robot de la Compétition de robotique FIRST. C ++ est un langage de programmation texte orienté objet. Un programme (pour FRC) en C ++  se compose d’un certain nombre de fichiers d’en-têtes (.h) et d’implémentation (.cpp). Il est recommandé d’installer les mises à jour spécifiques au langage via Eclipse afin d’être automatiquement informé des mises à jour. Un guide pour débuter avec C ++ en FRC, l’installation et la configuration d’Eclipse IDE for C / C ++ Developers peut être trouvé ici.

Eclipse IDE pour Java (*)

  • Eclipse IDE for Java Developers est l’environnement de développement pris en charge pour Java, l’un des trois langages pris en charge pour la programmation d’un robot de la Compétition de robotique FIRST. Java est un langage de programmation texte orienté objet. Un programme (pour FRC) en Java  se compose d’un certain nombre de fichiers .java organisés en un plusieurs paquets. Il est recommandé d’installer les mises à jour spécifiques au langage via Eclipse afin d’être automatiquement informé des mises à jour. Un guide pour débuter avec Java en FRC, l’installation et la configuration d’Eclipse IDE peut être trouvé ici.

Console logicielle Driver Station

La console logicielle FRC Driver Station Powered by NI LabVIEW est le seul logiciel autorisé à contrôler l’état du robot pendant la compétition. Ce logiciel contient le code nécessaire pour envoyer des données à votre robot à partir d’éléments d’entrée tels que joysticks, manettes de jeu et cartes IO maison. Il contient également un certain nombre d’outils utilisés pour résoudre des problèmes du robot, tels que des indicateurs d’état et la création de journaux. Des instructions pour installer FRC Driver Station (fait partie de la Suite FRC Update) peuvent être trouvées ici. Plus d’informations sur le FRC Driver Station sont disponibles ici également.

  • Démarrage

    FRC Driver Station peut être lancé en double-cliquant sur l’icône sur le bureau ou en sélectionnant Démarrer-> Tous les programmes-> FRC Driver Station


  • Configuration

    En règle générale, Driver Station définit automatiquement les paramètres appropriés, mais si vous devez configurer manuellement les paramètres réseau, utilisez les paramètres suivants:
    – IP: DHCP

La Driver Station doit être associée à votre numéro d’équipe afin de vous connecter à votre robot. Pour ce faire, cliquez sur l’onglet Configuration puis entrez votre numéro d’équipe dans la zone numéro de l’équipe. Appuyez sur retour ou cliquez en dehors de la zone pour que le paramètre prenne effet.

  • Cartouche d’état

    Une cartouche des statuts critiques de la Driver Station et du robot se trouve au centre de l’affichage et est toujours visible indépendamment de l’onglet sélectionné.

1 N° d’équipe: le numéro de votre équipe auquel Driver Station est actuellement associé. Pour changer le numéro, voir l’onglet Configuration.
2 Tension de la batterie – Si la Driver Station est en communication avec le roboRIO, la tension de la batterie s’affiche numériquement et par histogramme. L’arrière-plan de l’indicateur numérique devient rouge lorsque la protection contre les surcharges du roboRIO est déclenchée.
3 Principaux témoins – «Communications» indiquent si Driver Station communique actuellement avec le FRC Network Communications Task sur le roboRIO. « Robot Code » indique si le programme de l’équipe est en cours d’exécution (en fonction de la lecture de la tension à la batterie par Driver Station Task dans le code du robot). « Joysticks » indique si au moins une manette de jeu est branchée et reconnue par Driver Station.
4 Statut – Un message texte d’état général indiquant l’état du robot. Ex.: « No Robot Communication », « No Robot Code », « Emergency Stopped », « Teleoperated Enabled » et « Voltage Brownout » quand la protection du roboRIO est déclenchée.

Onglet Opérations

1 Mode – Cette section contrôle le mode d’opération du robot. Le mode Pratice simule les conditions d’un match (la durée est ajustée dans l’onglet Configuration).
2 Enable/Disable – Ces contrôles permettent d’activer et de désactiver le robot.
3 Elapsed time – Indique le temps pendant lequel le robot a été activé.
4 PC Battery – Indique l’état actuel de la batterie du portable et s’il est branché.
5 PC CPU% – Indique l’utilisation du processeur CPU du portable
6 Window Mode – Lorsqu’il ne se trouve pas sur le compte Driver du portable, l’utilisateur peut basculer entre affichage flottant (flèche) ou ancré (rectangle).
7 Team Station – Lorsqu’il n’est pas connecté au FMS, force la station à communiquer avec le robot.
Remarque: Lorsque connecté au système de gestion du terrain FMS, les contrôles dans les sections 1 et 2 seront remplacés par les mots « FMS Connected » et le contrôle de la section 7 sera grisé.

  • Onglet Diagnostic

    1 Version DS – Indique le numéro de version de Driver Station
    2 Version RIO  – Chaîne indiquant la version de l’image du roboRIO
    3 Version Lib – Chaîne indiquant la version de WPILib en cours d’utilisation
    4 Versions CAN – Chaînes indiquant la version du firmware des périphériques connectés au bus CAN
    5 Communications – « Enet Link » : quelque chose est connecté au port ethernet du portable. « DS Radio »: état du ping vers une radio externe sur 10.XX.YY.4 selon le Driver Station . « Bridge »: état du ping vers le pont sans fil du robot à 10.XX.YY.1. « Robot »: état du ping au roboRIO en utilisant mDNS. « FMS »: Driver Station reçoit des paquets du FMS (ce n’est pas un indicateur de ping).
    6 Reboot roboRIO – Redémarrage à distance du roboRIO (pas toujours concluant)
    7 Restart robot code – Redémarrage du programme en cours d’exécution sur le robot (sans redémarrer le système d’exploitation)
    8 Free RAM/Disk – Statistiques sur la mémoire du roboRIO


  • Onglet Configuration

    1 Team Number – Votre numéro d’équipe en Compétition de robotique FIRST. Ceci fixe le nom mDNS que Driver Station utilisera pour référer au robot.
    2 Dashboard Type – Choix du tableau de bord Dashboard que Driver Station doit lancer. « Default » lancera le fichier indiqué par le fichier «FRC DS Data Storage.ini» – par défaut, c’est Dashboard.exe dans le dossier Program Files\FRC Dashboard. « LabVIEW » lancera un tableau de bord depuis l’emplacement par défaut pour un tableau de bord LabVIEW maison, sinon le Dashboard par défaut. « Java » et « C ++ » lancent le SmartDashboard inclus avec la mise à jour du langage. Pour utiliser le SmartDashboard avec l’extension de la caméra, laissez l’option à « Default » et lisez ceci.
    3 DS Protocol – Pour communiquer avec l’image d’une année spécifique.
    4 Practice Mode Timing – Ces boîtes contrôlent la durée de chaque partie de la séquence en mode de pratique.
    5 Contrôle audio: ce bouton permet de contrôler si des sons sont émis en mode de pratique.


  • Onglet USB

    1 USB Order – La liste de tous les périphériques USB compatibles connectés à Driver Station. En appuyant sur un bouton d’un périphérique, le nom apparaît en vert avec ** devant le périphérique.
    2 Rescan – Nouveau recensement des périphériques USB.
    3 Indicateurs de périphérique – Ces indicateurs montrent l’état actuel des axes, des boutons et POV du joystick.
    4 Rumble – Pour les périphériques XInput (e.g. contrôleurs X-Box), le contrôle Rumble apparaît. Cela peut être utilisé pour tester la fonctionnalité de vibration du périphérique. La barre supérieure est « Right Rumble » et la barre inférieure est « Left Rumble ». En cliquant et en maintenant n’importe où le long de la barre, la vibration sera activée proportionnellement. Il s’agit d’un contrôle uniquement et n’indique pas la valeur Rumble définie dans le code du robot.

  • Le Driver Station a la capacité de « verrouiller » un périphérique USB dans un emplacement spécifique. Cela se fait automatiquement si l’appareil est déplacé vers une nouvelle position et peut également être déclenché en double-cliquant sur le périphérique. Les périphériques « verrouillés » apparaîtront avec un soulignement sous le périphérique. Un périphérique verrouillé réserve son emplacement même lorsque l’appareil n’est pas connecté au portable (alors en grisé et souligné). Les périphériques peuvent être déverrouillés (et les périphériques non connectés supprimés) en double-cliquant sur leur entrée.

    Lors de l’utilisation de la fonction réarrangement et verrouillage décrite ci-dessus, veillez à ce que les périphériques se comportent comme attendu lorsque Driver Station redémarré ou lorsque le portable est redémarré avec les périphériques connectés, après la configuration initiale. Les périphériques XInput comme le contrôleur Xbox peuvent s’énumérer différemment lorsqu’ils sont connectés 1 à la fois plutôt que tous en même temps.


  • Onglet Alimentation/CAN

    1 Comms Faults – Le nombre d’erreurs de communication depuis la connexion de Driver Station.
    2 12V Faults – Le nombre d’erreurs d’alimentation (Brownouts) survenues depuis la connexion de Driver Station.
    3 6V/5V/3.3V Faults – Le nombre d’erreurs (généralement causées par des courts-circuits) sur les circuits utiles depuis la connexion de Driver Station.
    4 CAN Utilization – Utilisation en pourcentage du bus CAN
    5 CAN Faults – Le compte des erreurs  de chacun des 4 types de défauts CAN depuis que Driver Station est connecté.

    Quand une erreur survient, l’indicateur de cet onglet (montré en bleu dans l’image ci-contre) devient rouge.


  • Messages

    L’onglet Messages affiche les messages de diagnostic du Driver Station, de WPILib, du code utilisateur ou du roboRIO. Les messages sont filtrés par gravité. Par défaut, seules les erreurs s’affichent.

    Cliquez sur l’icône Configuration pour sélectionner le niveau de détail (Erreurs, Erreurs + Avertissements ou Erreurs + Avertissements + Avis), effacer la boîte, lancer une fenêtre plus grande ou pour lancer DS Log Viewer.


  • Graphiques

    1 Le graphique supérieur décrit le temps de parcours en millisecondes (en vert contre l’axe à droite) et les paquets perdus par seconde (en orange contre l’axe à gauche).
    2 Le graphique inférieur reproduit la tension de la batterie (en jaune contre l’axe à gauche), le CPU du roboRIO (en rouge contre l’axe à droite), le mode DS Requested comme ligne continue au bas du graphique et le mode Robot Reported en ligne discontinue au-dessus.
    3 Légende des couleurs utilisées pour les modes DS Requested et Robot Reported dans le tableau du bas.
    4 Échelle graphique – Choix d’échelle de temps des diagrammes.
    5 Lance l’utilitaire de journal DS Log File Viewer.

    Le mode DS Requested est le mode du robot dans lequel Driver Station commande le robot. Le mode Robot Reported est le code en cours d’exécution en fonction des méthodes de reporting contenues dans le codage pour chaque langage.


Driver Station with Classmate PC
Driver Station and Dashboard

Combo

Le dernier onglet du côté droit est l’onglet Combo qui affiche Messages et graphiques côte à côte.

Accès rapide

Les touches suivantes peuvent être utilisées pour contrôler l’opération du Driver Station:

‘F1’ : Forcer un rafraîchissement des périphériques comme la manette.
‘[‘ + ‘]’ + ‘\’ : Activer le robot (les 3 touches ci-dessus de Enter sur la plupart des claviers)
‘Enter’ : Désactiver le robot
‘Espace’ : Arrêt d’urgence du robot que la fenêtre du Driver Station soit visible ou non. Une fois qu’un arrêt d’urgence est déclenché, le roboRIO devra être redémarré avant que le robot ne puisse être activé à nouveau.

Tableau de bord LabVIEW

Le tableau de bord FRC LabVIEW Dashboard est installé (par défaut) et automatiquement démarré par le FRC Driver Station. Le tableau de bord a pour but de fournir des informations sur le fonctionnement du robot. Le tableau de bord FRC Default Dashboard sert d’exemple du genre de commentaires que les équipes peuvent souhaiter de leur robot. Un affichage à onglets permet de basculer entre la visualisation d’une image d’une caméra sur le robot ou l’affichage des variables NetworkTables, un affichage des informations concernant les manettes et les moteurs, un indicateur de l’IP du robot et de la tension de la batterie, et un second affichage par onglets offrant le choix d’exemples d’indicateurs et de contrôles personnalisés, un onglet de test à utiliser avec le mode de test du Driver Station et un onglet « Liste de contrôle » que les équipes peuvent utiliser pour entrer une liste de personnalisée à compléter avant chaque match. Le FRC Default Dashboard fait partie de la Suite FRC Update. Des instructions d’installation peuvent être trouvées ici. Vous trouverez plus d’informations sur le logiciel FRC Default Dashboard ici.

Tableau de bord SmartDashboard (*)

  • Le SmartDashboard est une autre application de tableau de bord écrite en Java. Le SmartDashboard crée automatiquement un widget pour chaque variable envoyée à partir du robot à l’aide des VIs ou de la classe SmartDashboard. Ces widgets peuvent être configurés selon plusieurs types d’affichage prédéfinis ou grâce à des extensions personnalisées créées en Java. Des extensions pour la vision sont disponibles pour le SmartDashboard ce qui lui permet d’afficher des images de la caméra Axis sur le robot. Le SmartDashboard est inclus dans les mises à jour pour langages C ++ et Java (activé en cliquant sur les boutons C ++ ou Java respectivement dans l’onglet Setup de la Driver Station). Des documents supplémentaires sur le SmartDashboard peuvent être trouvés ici.

    WPI: SmartDashboard

Console LiveWindow pour SmartDashboard (*)

  • LiveWindow pour SmartDashboard est conçu pour être utilisé avec le nouveau mode Test du Driver Station. LiveWindow permet à l’utilisateur de lire les retours des capteurs sur le robot et de contrôler les actionneurs indépendamment du programme. Vous trouverez plus d’informations sur LiveWindow ici.

Utilitaire de configuration du roboRIO

  • FRC roboRIO Imaging Tool est un outil logiciel utilisé pour formater et configurer un périphérique roboRIO-FRC pour la Compétition de robotique FIRST. L’outil détecte tout périphérique roboRIO sur le réseau, signale l’identificateur MAC, le nom, le IP et la version de l’image. L’outil permet à l’utilisateur de configurer le numéro d’équipe, de définir des options comme Console Out et si une application doit s’exécuter au démarrage (Startup), et d’installer la dernière image logicielle sur le périphérique. FRC roboRIO Imaging Tool fait partie de la Suite FRC Update. Des instructions d’installation peuvent être trouvées ici. Des instructions supplémentaires sur la configuration de votre roboRIO à l’aide de cet outil peuvent être trouvées ici.

Installer l’image du roboRIO

Avant d’imaginer le roboRIO, vous devez avoir terminé l’installation de FRC Update Suite. Vous devez également avoir câblé l’alimentation du roboRIO correctement au panneau de distribution électrique. Assurez-vous que les fils d’alimentation du roboRIO sont solidement connectés et que le connecteur est solidement fixé sur le roboRIO (4 vis).

Configurer le roboRIO

L’utilitaire roboRIO Imaging Tool sera utilisé pour imager votre roboRIO avec la dernière version du logiciel.

  • 1 Connectez un câble USB du port de périphérique USB sur le roboRIO au portable. Cela requiert un câble avec connecteur mâle USB type A (extrémité PC standard) et un connecteur mâle type B (carré avec 2 coins coupés): câble USB d’imprimante. Note : Le roboRIO ne doit être imagé que via la connexion USB. Il n’est pas recommandé d’essayer d’imager en utilisant la connexion Ethernet.

    Le pilote de périphérique doit s’installer automatiquement. Si vous voyez un pop-up « New Device » en bas à droite de l’écran, attendez que l’installation du pilote soit terminée avant de continuer.


  • 2 L’utilitaire d’imagerie roboRIO Imaging Tool et la dernière image font partie de la NI Update Suite. Accédez à  C:\Program Files (x86)\National Instruments\LabVIEW 2016\project\roboRIO Tool et double-cliquez sur roboRIO_ImagingTool.exe

    Remarque: pour les machines 32 bits, le chemin d’accès est C:\Program Files\National Instruments\LabVIEW 2016\project\roboRIO Tool.

    NdT :  chemins d’accès en fonction de la saison en cours. Vérifiez le instructions annuelles.


  • 3 Après le lancement, l’utilitaire d’imagerie roboRIO Imaging Tool recherche les roboRIO disponibles et indique ceux trouvés dans la zone en haut à gauche. La case inférieure gauche affichera les versions d’image disponibles qui peuvent être chargées sur le roboRIO. La colonne de droite contient des informations et des paramètres pour le roboRIO sélectionné dans le volet supérieur gauche.

  • 4 Pour installer l’image:

    a Assurez-vous que le roboRIO est sélectionné dans le volet supérieur gauche
    b Entrez le numéro de votre équipe dans la case en haut à droite
    c Assurez-vous que l’option, en bas à droite, Disable RT Startup App n’est PAS cochée
    d Cochez la case Format Target et sélectionnez la dernière version de l’image dans la boîte
    e Cliquez le bouton Reformat pour commencer le processus d’installation de l’image.


  • 5 Une fois l’installation de l’image terminée, vous devriez voir la boîte de dialogue ci-contre. Cliquez sur OK, puis cliquez sur le bouton Fermer en bas à droite pour fermer l’utilitaire d’imagerie. Redémarrez le roboRIO à l’aide du bouton « Reset » pour que le nouveau numéro d’équipe prenne effet.

Dépannage
Si vous ne parvenez pas à imager votre roboRIO, voici les étapes de dépannage:

  1. Essayez d’accéder à la page Web du roboRIO avec un navigateur Web à l’adresse http://172.22.11.2/ ou vérifiez que la carte réseau NI apparaît dans votre liste de Adaptateurs réseau dans le Panneau de configuration. Sinon, essayez de réinstaller NI Update Suite ou essayez un portable différent.
  2. Assurez-vous que votre pare-feu du portable est éteint. Vous trouverez plus d’informations à ce sujet ici: Windows Firewall Configuration
  3. Assurez-vous que votre firmware roboRIO est à jour en utilisant les instructions ici: Updating your roboRIO firmware
  4. Essayez un portable différent
  5. Essayez de démarrer le roboRIO en mode sans échec en appuyant et en maintenant le bouton « Reset » pendant au moins 5 secondes.

Utilitaire CTRE Toolsuite (*)

  • Le CTRE Toolsuite installe les bibliothèques logicielles pour contrôleur Talon SRX (C ++ \ Java \ LabVIEW) ainsi que le logiciel HERO Lifeboat qui peut être utilisé pour mettre à jour via le web la configuration CAN du roboRIO avec les dernières fonctionnalités CTRE. Le programme d’installation peut être trouvé ici.

    Un paquet séparé (zip) est fourni pour obtenir les bibliothèques Talon SRX et Pidgeon sur des systèmes autres que Windows. Les utilisateurs doivent décompresser ce fichier et placer le contenu dans USER\wpilib\user\u003c/p>

Utilitaire pour caméra Axis

  • L’utilitaire Setup Axis Camera est un programme LabVIEW utilisé pour configurer une caméra Axis 206, M1011 ou M1013 pour une utilisation sur le robot. L’outil prend en charge une caméra réinitialisée connectée directement à l’ordinateur et configure l’adresse IP, le nom d’utilisateur et le mot de passe, l’accès anonyme, la fréquence image et le niveau de compression par défaut (à utiliser avec le SmartDashboard ou d’autres méthodes d’accès). L’outil Setup Axis Camera fait partie de la Suite FRC Update. Des instructions d’installation peuvent être trouvées ici. Les instructions pour utiliser l’outil pour configurer la caméra sont situées ici.

Visionneuse de journal FRC Driver Station

  • Le logiciel FRC Driver Station Log Viewer est un programme LabVIEW utilisé pour afficher les journaux créés par FRC Driver Station. Ces journaux contiennent des informations telles que la tension de la batterie, le temps de déclenchement, le pourcentage CPU et le mode robot, ainsi que des événements tels que le retrait d’une manette. La visionneuse fait partie de la Suite FRC Update. Des instructions d’installation peuvent être trouvées ici. Vous trouverez plus d’informations sur FRC Driver Station Log Viewer et l’interprétation des journaux ici.

Assistant Robot Builder (*)

  • Robot Builder est un outil conçu pour faciliter l’installation et la structuration d’un projet de robot reposant sur des commandes C ++ ou Java. Robot Builder vous permet d’entrer dans les différents composants de vos sous-systèmes et de l’interface de l’opérateur et de définir vos commandes dans une arborescence graphique. Robot Builder vérifiera s’il existe des conflits d’allocation de port et générera une table d’associations indiquant ce qui est connecté à chaque port ainsi que le code C ++ ou Java. Le programme créé génère les fichiers appropriés, construit les objets requis et ajoute le code LiveWindow pour chaque capteur et actionneur, mais n’écrit pas les méthodes de sous-système ou de commande. L’utilisateur doit écrire le code approprié pour ces méthodes pour que le robot fonctionne. Robot Builder est installé avec les mises à jour spécifiques aux langages C ++ ou Java (dans le répertoire USER\wpilib\tools). Il faut installer Java Runtime Environment pour utiliser Robot Builder sur des ordinateurs qui ne sont pas configurés pour la programmation Java. Vous trouverez plus d’informations sur Robot Builder ici. Vous trouverez plus d’informations sur l’architecture de programmation à base de commandes dans les manuels C ++ et Java.

    WPI: RobotBuilder

Lecteur Outline (*)

  • Outline Viewer est un utilitaire utilisé pour visualiser, modifier et ajouter du contenu aux tables réseau à des fins de débogage. Il affiche toutes les clés actuellement dans la table réseau ainsi que la valeur et le numéro de séquence et il peut être utilisé pour modifier la valeur des clés existantes ou en ajouter de nouvelles à la table. Outline Viewer est inclus dans les mises à jour pour langages C ++ et Java (trouvé dans USER\tools\wpilib). Les utilisateurs LabVIEW peuvent utiliser l’onglet Variables du tableau de bord LabVIEW pour accomplir cette fonctionnalité. Il faut installer Java Runtime Environment pour utiliser la visionneuse sur des ordinateurs qui ne sont pas configurés pour la programmation Java.

BDC-COMM

  • BDC-COMM est un utilitaire logiciel utilisé pour configurer, mettre à jour et tester les contrôleurs de moteur Black Jaguar par l’interface Série/CAN. Cet outil peut être utilisé pour mettre à jour le microprogramme Black Jaguar, définir l’ID du circuit et définir des valeurs de configuration telles que le temps de défaut et les limites. L’outil peut également être utilisé pour contrôler et consulter l’état d’un Jaguar dans les différents modes de test. BDC-COMM est installé dans la Suite NI Update (instructions d’installation ici, sur PUBLICDOCUMENTS\frc) ou peut être téléchargé à partir d’ici.

Utilitaire de configuration de la radio

  • L’utilitaire FRC Bridge Configuration Utility est un outil utilisé pour configurer la radio OpenMesh OM5P-AN ou OM5P-AC pour pratiquer à la maison. Cet outil définit l’IP et les paramètres de réseau appropriés pour une connexion réseau fonctionnelle, ainsi que les paramètres QOS nécessaires pour imiter la limitation de bande passante et le contexte de priorisation des paquets des terrains de jeu en Compétition de robotique FIRST. L’utilitaire est installé par un installateur autonome, des instructions sur l’installation et l’utilisation de FRC Bridge Configuration Utility pour configurer votre radio peuvent être trouvées ici.

Simulateur FRCSim (Sous Linux seulement)

  • FRCSim est un simulateur pour les équipes utilisant C ++ ou Java basé sur le logiciel de simulation Gazebo. Pour la saison 2016, FRCSim nécessitait un ordinateur exécutant Linux (pour plus d’informations spécifiques, voir les détails dans la documentation FRCSim). Les instructions d’installation et d’utilisation du simulateur FRCSim se trouvent dans le manuel Using FRCSim with C++ and Java.

    WPI: FRCSim pour C++ et Java

 

Crédit images et contenu : 2017 FRC Software Component Overview, FRC Driver Station Powered by NI LabVIEW

Références et autres ressources

La présente section Système de contrôle est sensible à la saison en cours et au matériel permis en Compétition de robotique FIRST. Pour cette raison, plusieurs ressources ne sont pas traduites systématiquement afin de diriger vers l’information la plus à jour possible.

Sur FIRST Robotics Competition WPILib (versions originales en anglais)

Préparation

Getting Started with the 2017 Control System
WPI : Getting Started
Installing the FRC 2017 Update Suite (All Languages)

Station de pilotage

Driver Station with Classmate PC
Driver Station and Dashboard

Équipement et Kit de pièces

General 2017 Control system Hardware
roboRIO
Caractéristiques techniques du roboRIO
Imaging the roboRIO and Common Troubleshooting Techniques
Capteurs
Lociciel
Filage et connexions

Langages de programmation

C++ en FRC
Java en FRC
LabVIEW en FRC
FRC LabVIEW Quick Start Guide
FRC Training Material and Resources
Traitement de la vision

Outils WPI

SmartDashboard
RobotBuilder
FRCSim pour C++ et Java
Sources WPILib

Dépannage

Dépannage
Imaging the roboRIO and Common Troubleshooting Techniques

Nov 28, 2017 @ 11 h 07 min