Open Bidouille Robot

Qu'est-ce qu'Open Bidouille Robot (OBR) ?

Open Bidouille Robot est un micrologiciel pour arduino, permettant la gestion de moteurs, capteurs, servomoteurs, entrée numériques et sorties numériques. En d'autres termes, OBR sert à la création de robot, via un arduino. Une fois compilé et installé sur la carte, il faut configurer OBR (via le PC par exemple) en envoyant une série de commandes. Une fois configuré, on peut toujours le reconfigurer (ajouter/enlever des servomoteurs, changer la vitesse maximum d'un moteur, etc...), mais aussi le piloter. Lorsqu'on demande à un moteur de tourner, OBR va vérifier dans la configuration s'il est lié à d'autres objets (capteurs, entrées, sorties...), et verrouiller ou non le moteur (de même pour une sortie tout ou rien, et un servomoteur). De cette manière, nous pouvons créer des systèmes de fin de courses, en liant plusieurs choses (ex : le moteur ne peut tourner que si le capteur vaut moins que x, et que l'entrée n°y est à 0).

Pourquoi ce projet ?

A la base, j'ai été à l'Open Bidouille Camp (d'où le choix de reprendre ce nom pour le projet) de 2012, où j'ai rencontré une connaissance qui voulais faire un robot démineur sans savoir programmer. Je partais donc avec un engin sur roues, avec un bras motorisé au dessus, mais non pilotable. De base, je devais donc coder un programme sur un arduino Mega2560, permettant de piloter les moteurs inclus dans l'engin. il y a peu, j'ai mis de côté le robot démineur pour me concentrer sur les robots en général. C'est donc de là que m'est venu l'idée de coder un système modulable, et adaptable à tous types de robots.

Communication avec OBR

La communication avec OBR suit une norme qui lui est propre, sous la forme : "[AdresseEnvoyeur|AdresseDestinataire]OBR_COMMANDE-PARAMETRES\n" Le protocole est assez strict, mais simple :

- La communication se fait via les ports séries, en 57600 bauds.
- Le dialogue se fait via des commandes, avec (au max) trois paramètres, et deux adresses (envoyeur et destinataire)
- Toutes les commandes ont un retour, même si ce n'est qu'un "OK"
- Il n'y a aucun espace dans une ligne
- La commande se termine toujours par un retour à la ligne ('\n')
- Les paramètres sont séparés par des tirets ('-')
- Un message peut passer par plusieurs cartes, il y a un système de routage, d'où l'obligation des adresses
- Seul la commande de demande de connexion n'a pas d'adresse, mais la réponse en a une (On ne sais pas à qui on se connecte, mais on sait qui nous répond)
- Le réseau peut se constituer d'un maître, épaulé par deux esclaves (pour augmenter le nombre de PIN), une télécommande, et un PC.
- Il y a donc 5 adresses : 1=PC, 2=Télécommande, 3=Maître, 4=Esclave1 et 5=Esclave2.
- Il ne peut pas y avoir deux périphériques du même type, comme deux PC, ou deux télécommandes.
- Le maître, l'esclave1 et l'esclave2 sont distincts, et ne peuvent pas changer (définit à la compilation). De ce fait, les adresses des PIN allant jusqu'à 255, on peut déterminer le N° du PIN (pour 234, c'est 34) et le N° de la carte (pour 234, c'est l'eclave2).
- Les connexions peuvent se faire en série, les commandes seront routées pour arriver à bon port.

Exemple de connexion entre le PC et le maître : PC <===========> {Esclave2 <=> esclave1 <=> Maître} : L'esclave2 recevra le message, le transmettra à l'esclave1, qui le transmettra au maître. c'est le chemin inverse que fera la réponse.

Ce qu'OBR sait faire pour le moment

Pour le moment (version 0.4), OBR ne sait pas faire grand chose, si ce n'est gérer les connexions entre arduinos, télécommandes et PC. Les commandes sont fonctionnelles, et on peut connaître le nom du robot, ainsi que sa version d'OBR installé. Une session administrateur est gérée, on peut l'utiliser (mot de passe par défaut : 2560) pour configurer le robot. Lorsque l'administrateur se connecte, la LED 13 s'allume pour dire que la configuration est susceptible d'être modifiée.

Ce qu'il sera sensé faire plus tard

Dans le futur (version 1.0), OBR devra toujours gérer les connexions automatiquement et à chaud, mais aussi enregistrer les configurations dans l'EEPROM, pour s'en servir lors du pilotage (l'EEPROM sera copié dans différents tableaux en RAM au démarrage). Le maître saura gérer les deux esclaves (si présents), pour piloter ses entrées/sorties. OBR devra gérer les batteries, et se désactiver si nécessaire. Un système de WatchDog fonctionnera sur les ports séries, pour détecter la déconnexion d'un périphérique.

TeC'OBiR (Terminal Configuration pour Open Bidouille Robot), un programme PC pour configurer OBR

Le Terminal TeC'OBiR est codé en C, en console, et permet de communiquer aisément avec un arduino tournant sous OBR. TeC'OBiR intègre la bibliothèque de communication OBR, ce qui lui permet de dialoguer avec OBR (un maître, un esclave ou une télécommande) facilement. Lorsqu'on lance TeC'OBiR, les 10 premiers ports séries sont scannés en boucle, tant qu'une carte sous OBR n'est pas connectée. Les avantages d'utiliser TeC'OBiR plutôt qu'un terminal série quelconque, sont multiples :

- La connexion se fait toute seule en arrière plan, aucune commande n'est à taper
- Une fois connectée, on a le nom du robot, et la version d'OBR installée.
- Les commandes que l'on tape sont mises en norme : Toutes les lettres sont mises en majuscule, les espaces sont remplacées par des tirets, les adresses sont automatiquement ajoutées, ainsi que le "OBR_" au début de la commande.
- L'adresse est automatiquement définie selon la carte sur laquelle nous sommes connectés (maître, esclave, télécommande).
- Il est possible de choisir sont destinataire en ajoutant 'x:' avant la commande, x étant variable (p: pour le PC, t: pour la télécommande, m: pour le maître, e1: pour l'esclave1 et e2 pour l'esclave2).
- Si le mot de passe est 2560, la connexion en tant qu'administrateur se fait automatiquement, sinon, le mot de passe est demandée, pour une connexion automatique.
- Entre chaque commande envoyée, le programme vérifie la connexion avec OBR, et se déconnecte si la carte est débranchée.

Exemple de commandes qu'on peut écrire avec TeC'OBiR, pour connaître le nom du maitre :

- "[1|3]OBR_NOM\n"
- "OBR_nOm"
- "nom"
- "m:nom"