Polytech Projets Ge » Projets 2017 » 2017 Pepper range ses affaires

h1. Rapport d'avant-projet

h1. Résumé

La section Génie Electrique de Polytech Clermont-Ferrand a besoin de projets ludiques à

présenter lors des portes ouvertes de Polytech Clermont-Ferrand. 

Cela va permettre d’attirer les étudiants car la section manquent d’élèves.

C’est dans cet objectif que le projet « Pepper range ses affaires » a été envisagé. Le projet va

aussi permettre d’intégrer des travaux pratiques sur le robot Pepper. Le but de ce projet est

de faire bouger le robot Pepper afin qu’il trouve et range des objets placés dans une zone.

Le projet étant de travailler sur un robot, celui-ci regroupe des matières liées à la robotique,

par exemple la programmation en langage C, en Python ou encore du traitement vidéo.

Cette première partie de projet a permis de savoir comment fonctionnait le robot Pepper

ainsi que de se familiariser avec différents outils de programmation afin que l’on trouve le

plus adapté pour mener à bien notre projet. Nous avons aussi cherché des moyens pour que

le robot reconnaisse les objets et puisse les situer dans l’espace afin qu’il puisse les

manipuler.

+Mots clés :+ robot, programmation, détection d'objet, manipulation. 

h1. Abstract

The Electrical Engineering section of Polytech Clermont-Ferrand needs a playful project to be

presented at the open doors of Polytech  Clermont-Ferrand. This will attract students because the section lacks students.

It is for this purpose that the Pepper ranks its stuffss has been considered. The project will

also integrate practical work on the Pepper robot. The goal of this project is to move a

Pepper robot so that it finds and stores objects placed in an area.

The project is to work on a robot, it is a group of subjects related to robotics. There are, for

example, programming in C, python or video processing.

This first part of the project allowed us to know how the Pepper robot works and to

familiarize ourselves with different programming tools so that we find the most suitable to

carry out our project. We also looked for ways for the robot to recognize the objects and

place them in space so that they can handle them.

+Keywords :+ robot, programming, object detection, handling.

h1. Remerciments

Nous tenons tout d’abord à remercier M. Sébastien Lengagne, ainsi que l’école Polytech Clermont Ferrand,

pour la proposition de ce sujet permettant l’amélioration de l’image de la section Génie

Electrique de Polytech Clermont-Ferrand ainsi que de pouvoir manipuler un tel robot. 

M.Lengagne étant notre tuteur Polytech ainsi que notre client, ceci a été un travail difficile mais

il a toujours été présent pour nous aider, que ce soit dans l’apprentissage des différents

outils mais aussi pour ses précieux conseils pendant ces 3 mois d’avant-projet.

Mme. Isabelle Goi, notre tutrice industrielle, nous a également été d’une grande aide afin de

réaliser des revues de projet les meilleures possible. 

h1. Tables des matières

1. Introduction..................................................................................................................................... 1

2. Contexte du projet .......................................................................................................................... 2

  2.1 Objectif du client : ....................................................................................................................... 2

  2.2 Le robot Pepper :......................................................................................................................... 2

  2.3 Cahier des charges :..................................................................................................................... 3

3. Déroulement du projet................................................................................................................ 4

  3.1 Choix de l’outil de développement ............................................................................................. 5

  3.2 Elaboration des fonctions............................................................................................................ 5

  3.3 Choix des objets .......................................................................................................................... 6

4. Les résultats................................................................................................................................. 6

5. Conclusion.................................................................................................................................... 8

6. Bilan personnel............................................................................................................................ 8

h1. Lexique

ArUco : Une bibliothèque pour des applications en réalité augmentée (la

superposition de la réalité et d'éléments, comme les sons, les images 2D et 3D).

Chorégraphe : Un logiciel qui contient des programmes de base sous forme de blocs,

chaque bloc est une fonction, on peut aussi créer des nouvelles fonctions en utilisant

le langage Python.

C++ : Un langage de programmation compilé.

Python : Un langage de programmation compilé.

QR code : Quick Response code.

ROS : Un système d'exploitation pour la robotique, on peut programmer en langage

C++ avec ROS.

SDK : Un ensemble d'outils d'aide à la programmation, il a deux versions, C++ SDK et

Python SDK.

h1. Introduction

Qui n'a pas déjà rêvé d’un robot capable de ranger des affaires pour nous, et bien

c’est la mission qu’on nous a confiée. Nous sommes deux étudiantes en 4ème année en

Génie Electrique à Polytech Clermont Ferrand.

Nous devons réaliser un projet sur 1 an, le sujet de notre projet est donc : « Pepper range

ses affaires ». Notre client est M. Lengagne, qui est un enseignant du département Génie

Electrique à Polytech Clermont-Ferrand.

Il nous a confié ce projet dans le but de pouvoir par la suite intégrer des travaux pratiques

sur le robot Pepper dans le cursus des étudiants du département. Ce projet pourra aussi

devenir l’un des projets exposés lors des portes ouvertes afin d’être la vitrine du

département.

Nous devons donc programmer le robot Pepper afin qu’il dispose différents objets (une

dizaine) dans une pièce et qu’il les trouve et les range à des endroits précis. 

h1. 2. Contexte du Projet

h2. 2.1. Objectif du client

Le client est M. Sébastien Lengagne, un enseignant du département Génie Electrique, il est

donc le représentant du département. Le département Génie Electrique a investi cette

année dans le robot Pepper afin de pouvoir intégrer des travaux pratiques de robotique,

pour les étudiants de 4eme année en Génie Electrique. Ainsi, le robot pourra être

programmé pour réaliser des fonctions afin de présenter le département lors des portes

ouvertes ou de la fête de la science. Le but de notre projet est de programmer le robot avec

différents outils de programmation afin de faire un choix pour savoir quel outil est le plus

simple à utiliser pour les étudiants et qu’il soit performant pour contrôler tous les capteurs

et actionneurs du robot. Pour cela notre projet consiste à faire un démonstrateur avec le

robot Pepper. La démonstration sera de disposer différents objets (une dizaine) dans une

pièce et demander à Pepper de les trouver et de les ranger à des endroits précis

h2. 2.2. Le robot Pepper

Le robot Pepper est un robot humanoïde conçu par SoftBank robotics, il possède pas moins

de 20 moteurs voir figure 1, mais aussi 4 microphones, 2 caméras RGB HD, 5 capteurs

tactiles, un écran tactile sur le torse, 1 caméra 3D derrière les yeux, dans les jambes : 2

sonars, 6 lasers, un capteur gyroscopique, 3 roues omnidirectionnelles. Le robot possède 3

articulations dans chaque bras. 

h2. 2.3. Cahier des charges

L’objectif premier de ce projet est de créer un démonstrateur avec le robot Pepper.

La démonstration consistera à disposer différents objets (10 objets) dans une pièce 

et de demander à Pepper de les trouver pour les ranger à des endroits précis.

Le robot devra être capable de contourner des obstacles s’ils sont sur son chemin.

!pep2.jpg!

Nous devrons fournir une démonstration fonctionnelle, ainsi que le code documenté 

facilement compréhensible par un étudiant en Génie Electrique de 4ème année. 

Le robot devra ranger automatiquement les 10 objets qui seront dans la zone Pepper (4m²)

en 5 minutes à la fin du projet soit à la fin du mois décembre.

Après quelques recherches, nous avons remarqué que ce robot pourrait avoir quelques difficultés 

quant à prendre des objets. En effet, celui-ci ne peut pas prendre un objet qui se situe au sol 

ou encore qui serait trop haut. Nous avons donc décidé que les objets se situeront à hauteur de table.

Nous avons aussi remarqué que le robot a une limite très faible concernant les objets qu’il peut prendre dans ses mains.

Nous avons donc décidé que les objets ne devront pas dépasser les 400 grammes.

Nous avons néanmoins quelques exigences du client comme celle de faire tous les tests en simulation au préalable. 

Mais aussi que tous les tests sur le robot doivent être faits en présence d'un responsable (un professeur du département Génie Electrique).

Nous devons aussi filmer tous les tests sur le robot réel, en effet ces contraintes nous permettent

de pouvoir avoir des preuves si jamais il y a des dysfonctionnements avec le robot ou si on réalise une mauvaise manipulation. 

Tout cela a pour but d’éviter d’endommager le robot et de pouvoir le réparer si jamais cela arrive.