Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02412815 2002-11-27
''":_'l''v:.il,'iiti.:il~i!'1:~ i~t'i''L.Ti~ lTL i.i'v:liuli~ih:
P~L.~~...
L~nscnn~~aL~I~ item
r;.~,eiT-ed ~~~iTl,_ tlis atplic~t~t.~n
. ...._ ~.F'e'~~'~s' uri~~'n"i '~".ù il'r~'~ in File Prer _'s~.zion.on_~lm
lt~h, tla~~r~ _.
DCCt?.;:.~~1« r4..,' ''r ~~ ~~'::' t'Lr;7.:1= ï'~ n~ C.'Ull':'~.nL ~W°
~ ..,..5
y b~ I~~a
~~~W._L~~u..r:l.~'W ~'~~ ï~~'~~~.1.:~'~ iW L'~:_Z!I.~,'.t:_~_ h..'.~i_:~ i~~
~i.~.u(r.'~ L!C' ..nr'.'_û~ ,.:i_'~.~J!~ ~Y5 ~.._'..'
u u
1-~.~,~'S~ ~
~ V ~ W W ' y
.".... ~ K._x t , .n.ns iYim~ Lrta n a. a ..,,»,>.--. »-.
CA 02412815 2002-11-27
1
PLATE-FORME ROBOTIQUE MOBILE ET MODULAIRE OFFRANT
PLUSIEURS MODES DE LOCOMOTION POUR EFFECTUER DES
MOUVEMENTS ÉVOLUÉS EN TROIS DIMENSIONS
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne une plate-forme robotique.
ARRI~RE-PLAN TECHNOLOGIC~UE
Apparatus For Controlting Motion Of Normal Wheeled Omni-Directionnel
Vehicle And Method Thereof. (US Patent number: 5,739,657 ; Date: 14
avril 1998)
Ce brevet présente une méthode de contrôle pour un véhicule à quatre
roues ayant un pivot indépendant à chaque roue. II présente les équations et
une méthode de contrôle utilisant le transfert de variables d'un repère
relatif à
un repère absolu pour faciliter le contrôle d'un tel robot. Les revendications
se
rapportent principalement à la méthode de contrôle.
Ce brevet ne s'applique qu'à des véhicules à roues normales, et le
modèle de contrôle combinant un repère absolu et un repère relatif qu'il
présente est extrêmement simpliste et ne permet pas des modes de
déplacements évolués.
Wheeled Platforms (Publication number : US2001 i 0047895 A1 ; Date: 6
décembre 2001 )
CA 02412815 2002-11-27
2
Cette publication de demande de brevet décrit un concept de robot
formé d'une série de pairs de roues parallèles montées en chaînes. II décrit
en détail le fonctionnement d'un robot utilisant quatre pairs de roues. Ce
robot
est en mesure de franchir et de gravir des obstacles en modifiant l'angle
relatif entre l'axe de ses paires de roues. II utilise aussi une roue dentée
particulière pour faciliter la grippe d'un coin de marche.
La direction de cette plate-forme est imprécise et ses roues frottent au
sol lors de virages où de pivots holonomiques. Elle peut surélever seulement
sa caméra et non son corps en entier. Elle est uniquement dédiée â la
téléprésence, et ne peut pas transporter de charge utile.
Stair Climbing Robot (US Patent number : 4,993,912 ; Date : 19 février
1991 )
Ce brevet présente un robot utilisant trois paires de roues. Les trois
paires de roues sont motrices. L'axe de rotation de la paire d'avant est fixe
par rapport au châssis. Les deux axes de rotation des roues arrière sont
fixées aux extrémités d'un bras rotatif. Ce bras pivote par rapport au châssis
autour d'un axe situé en son centre. Ce robot peut gravir des escaliers en
faisant pivoter le bras rotatif, ce qui fait passer les roues arrière d'une
marche
à l'autre. Ce robot est aussi muni d'un bras manipulateur sur lequel est fixé
une caméra.
Ce robot est spécialisé dans la monté d'escaliers et ne peut exécuter
aucun autre déplacement évolué.
Robotic Platform (US Patent number : 6,263,989 ; Date : 24 juillet 2001 )
CA 02412815 2002-11-27
3
Ce brevet présente un robot utilisant 4 chenilles pour se mouvoir. Les
deux premières chenilles sont de part et d'autre du robot à la façon d'un châr
d'assaut. Les deux autres sont installées à l'avant et peuvent pivoter autour
de la roue motrice avant. Le pivot de ces chenilles permet au robot de
franchir
des obstacles et de franchir des escaliers. Ce robot utilise des chenilles
plates
munies de barres transversales pour permettre d'agripper les obstacles et les
coins de marches.
Lors de virages, il y a un frottement sur toute la longueur de la chenille
fixe. Lors de ia montée d'escaliers, l'espace entre les crampons de la
chenille
fait que la montée se fait par coup et n'est pas régulière.
Robot Transport Platform with Mufti-Directïonai Wheels (US Patent
number: 5,323,867 ; Date: 28 juin 1994)
Ce brevet présente une plate-forme robotique munie de trois roues de
chaque côté. Les deux roues centrales sont traditionnelles, tandis que les
roues avant et arrière sont multidirectionnelles. Ces roues
multidirectionnelles
sont munies de petites sphères montées sur toute la circonférence de la roue.
Ces sphères sont fibres de tourner dans l'axe opposé à la rotation des roues,
ce qui permet à ces roues de ne pas frotter au sol lorsque le robot tourne.
Cette plate-forme est une solution directement dédiée au frottement
des roues lors de pivots. Elle ne peut donc effectuer des déplacements
évolués, en particulier gravir des escaliers.
Mobile Robot (US Patent Number : 6,144,180 ; Date : 7 novembre 2000)
Ce brevet présente un robot muni de quatre pattes situées de part et
d'autre du robot. Ces pattes sont un mélange de roue et de pied. Elles sont
fixées sur un bras de pivot qui permet soit de déplacer la charge transportée
CA 02412815 2002-11-27
4
de l'avant à l'arrière ou encore de faire passer la patte d'arrière en avant
et
vice-versa. La plate-forme peut donc aussi bien marcher que rouler et elfe
peut gravir des escaliers.
Ce robot est spécialisé dans la montée d'escaliers et il aura plus de
difficulté à franchir des obstacles quelconques. Sa direction est moins
précise
et ses roues frottent au sol lors de virages.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
Pour éliminer les inconvénients discutés ci-dessus, ia présente
invention concerne une plate-forme robotique mobile et modulaire. Cette
plate-forme offre plusieurs modes de locomotion qui lui permettent d'effectuer
des mouvements évolués en trois dimensions.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN MODE DE
RÉALISATION ILLUSTRATIF DE L'INVENTION
Pour pouvoir développer des applications intelligentes pour robots
mobiles, le besoin d'une plate-forme offrant à la fois une grande polyvalence
de déplacements, des fonctionnalités de perceptian, de stockage et de
traitement d'information et une flexibilité d'utilisation d'accessoires a été
identifié. Cette augmentation de capacités motrices amènent des
problématiques qui touchent la mécanique, l'électronique, l'informatique ainsi
que l'intelligence requise par une telle plate-forme robotique.
La problématique est donc de concevoir et de fabriquer une plate-
forme mécanique mobile autonome en énergie ayant les capacités d'effectuer
les déplacements évolués nécessaires pour suivre une personne. Est
entendu par déplacements évolués : avancer, reculer, tourner, pivoter de
façon holonomique, se surélever, franchir des obstacles quelconque, gravir
CA 02412815 2002-11-27
des escaliers et offrir une symétrie dans tous ces mouvements. Elle doit aussi
être conçue pour recevoir une intelligence et des accessoires développés par
le client pour des applications spécifiques.
1. Description globale
5
La plate-fiorme robotique est séparée en six systèmes : le châssis, la
direction, la propulsion, la traction (composée du bras-tenseur et de fa
chenille-roue), la coque ainsi que les systémes électriques et
informatiques (sous-jacent à chacun des autres systèmes). La figure 1
permet d'identifier chacun des systèmes de la plate-forme par rapport â
l'ensemble. Ces systèmes sont détaillés dans 1a suite de ce document.
CA 02412815 2002-11-27
6
Goque
Directio~rt
Figure 9 - Concept et systèmes de !a plate-forme robotipue
CA 02412815 2002-11-27
7
1.1 Description générale du fonctionnement de la plate-forme
La plate-forme est composée de quatre pattes. Chacune de ces pattes
a trais degrés de libertés de mouvement. Elle peut pivoter sur le plan
horizontal par rapport au châssis grâce au système de direction. Elle peut
aussi faire tourner le bras-tenseur autour du système de propulsion pour
changer la configuration du système de traction. Finalement, le dernier degré
de liberté entraîne la rotation de l'ensemble chenille-roues pour faire
avancer
la plate-forme.
Le pivot de direction indépendant aux quatre pattes permet à la plate-
forme d'exécuter toute la variété de mouvements présentés par la figure 8, Sa
symétrie lui permet de les exécuter dans tous les sens. Le changement
angulaire du bras-tenseur permet à fa plate-forme d'enjamber les obstacles et
de permettre à la chenille d'agripper les coins de marches pour gravir les
escaliers. H permet aussi de surélever la plate-forme lorsque les petites
roues
sont positionnées sous fa plate-forme.
CA 02412815 2002-11-27
t
i)ëpfac
tiWOnomique
Grosses Roues
Grosses Roues ~ Déplacement
ï Chenille 8 Plat
v,.,~..~ ..~ 1 /,
'._ ~ ~1 ~ J~~/
1 i
Déplacettyent ~ ----°....~.~~ ~~ ~ta~ ~ ~. ~...~,, Autre s
Gauche-Droite
Grosses Roues ~ ~ Trans'rtàtas ~ ~ ~ Mode.{s)
/~ ..--.-
\~._..-..,i'~ ~. ~._--'' '\ ~~.~...i
..',// t ~ '~
\.,'~
'~ --
~. ,
w / ,.t
Dépiacemett3 ~ l r placement i
FtOlOnomiGue I ...-.-..~.' Avant-Arttéra f
t Petites Roues ~ 1 Petites Roues
DAplacament ~,,i'
GauG~e-Droite
Petites Roues
~ I
'
Figure 2 - Modes de fonctionnement du robot
Le contrôle de ces mouvements est divisé en différents modes de
déplacement qui sont présentés par la figure 2. Chaque mode prédéfini
positionne les pattes selon une configuration particulière, permettant à la
plate-forme robotique de se mouvoir de différentes façons.
?. ?. ? Éfafs Transifoires
Ces états assurent que tous les systèmes sont positionnés de manière
sécuritaire et calculent quels mouvements optimisés doivent être faits pour
changer d'un mode à l'autre. Chaque mode passe par des états transitoires
sécuritaires afin d'éviter les collisions mécaniques.
CA 02412815 2002-11-27
7. 7.2 Déplacement Avant-Arrière Grandes Roues
Les roues positionnées Avanf-Arrière (i.e. alignëes parallèlement sur
les câtës de la plate-forme) permettent un mouvement normal au robot. Dans
cette position, les petites roues sont vers le haut, presque perpendiculaires
au
sol et les grandes roues sont au sol.
Figure 3 - Déplacement Avant Amère Grandes Roues
Grandes roues
CA 02412815 2002-11-27
7. 9.3 Déplacement Gauche-Droite Grandes Roues
Les roues positionnées Gauche-Droite (i.e. alignées parallèlement à
l'avant et â l'arrière de la plate-forme) permettent un mouvement de
5 translation au robot. Dans cette position, les petites roues sont vers le
haut,
presque perpendiculaires au sol et les grandes roues sont au sol.
Figure 4 - Déplacement Gauche-Droite Grandes Roues
10 7. 7.4 Déplacement Nolonomique Grandes Roues
Les roues positionnées en Étoile {i.e. l'axe des quatre roues pointe
vers le centre de la plate-forme) permettent un mouvement de pivot sans
translation au robot. Dans cette position, les petites roues sont vers 1e
haut,
presque perpendiculaires au sol, et les grandes roues sont au sol.
CA 02412815 2002-11-27
11
Figure 5 - Déplacement Holanomique Grandes Roues
7. ?. 5 Déplacements sur les petites roues
Tous les mouvements précédents peuvent aussi être réalisée en
position surélevée. Dans cette position, les petites roues sont vers le bas,
perpendiculaires au sol, et exercent la traction au sol.
Figure 6 - Déplacements sur tes petites roues
CA 02412815 2002-11-27
12
7.7.6 Déplacement Chenilles à Plat
Les chenilles positionnées à Plat (i.e. fes petites roues au même
niveau que fes grandes) permettent de créer un plan continu de chenilles
sous le robot et, ainsi, de gravir les escaliers d'un mouvement fluide, comme
s'il s'agissait d'un plan incliné. Ce mode requiert un mode transitoire
d'attaque
d'escaliers où les bras-tenseur s'abaissent à l'angle d'attaque (environ
45°) et
se positionne graduellement à Plat à mesure que la première marche est
franchie.
Figure 7 - Déplacement Chenilles à Plat
7.7.7 Autres) Modes)
D'autres modes peuvent être définis comme étant la combinaison de
plusieurs modes ou complètement de nouveaux modes. Par exemple,
plusieurs modes seront établis pour franchir divers types d'obstacles, passer
dans des espaces étroits (portes), conserver le châssis au niveau lorsque le
robot est dans un plan incliné, etc. Chaque patte étant contrôlée
individuellement, une grande variëté de modes peuvent étre générés.
lJne séquence de déplacement de la plate-forme utilisant certains de
ces modes est présentée à la figure 8.
CA 02412815 2002-11-27
13
i
Préparer pour monter
I' escalier
Figure 8 - Mouvements de !a plate-forme sur le plat (vue de haut)
CA 02412815 2002-11-27
14
1.2 Avantages
~ Plusieurs mouvements évolués : la plate-forme robotique est en
mesure de rouler en ligne droite, en diagonale et de tourner. Elle peut
effectuer un mouvement holonomique, monter/descendre les escaliers
et franchir uns grande variété d'obstacles.
Symétrie : puisqu'elle est symétrique, if est possible de faire tous les
mouvements peu importe la direction et de créer plusieurs
combinaisons de mouvements.
~ Gestion indépendante des douze degrés de liberté : chaque patte
est indépendante des autres et présente trois degrés de libertés
indëpendants en motricité et en contrôle.
~ Élévation : elle peut s'élever du soi d'une hauteur d'un peu plus de
treize pouces.
~ Polyvalence : elle peut être adaptée pour répondre à des applications
et des tâches spécifiques ou gënérales.
~ Transport d'objets : des accessoires pour accomplir des tâches ou
créer des fonctionnalités peuvent être fixés au-dessus de la plate
forme. Elle est en mesure de transporter une charge utile
supplémentaire de 25 Ibs à son poids.
~ Accès aux composantes internes : elle est conçue par modules pour
étre facilement démontable et ainsi donner accès rapidement aux
composantes électroniques.
Autonomie énergétique : des piles lui donne l'alimentation
énergétique nécessaire pour fonctionner sans l'alimentation par un fil.
~ Interface usagerlplate-forme : une interface de type écran tactile
(style PDA - Personal Data Assistant, communément appelé Palm)
rend accessible à l'usager des informations sur l'état de la plate-forme.
L'usager peut aussi donner des commandes ou faire des choix par cet
écran.
CA 02412815 2002-11-27
~ Perception : elle est dotée d'un système de navigation lui permettant
de se déplacer et d'interagir avec son environnement.
Fonctionnalités évoluées : les composantes électroniques intégrées
donnent la possibilité de programmer des fonctions évoluées pour le
5 comportement de la plate-forme robotique.
~ Apparence : sa coque colorée est conçue spécialement aux formes du
robot et lui donne un look accrocheur et avant-gardiste.
~ Adaptation : plusieurs éléments de la plate-forme robotique peuvent
être modifiés sans affecter les fondements de celle-ci, comme : changer
10 la forme de la coque; changer les dimensions de la plate-forme;
changer les dimensions des pattes; remplacer des pattes par des
roues; remplacer les chenilles ou encore ne pas les mettre; changer de
type de batteries, etc.
15 2. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES SYST~MES MÉCANIQUES
2.1 Système Châssis
Le système Châssis soutient l'ensemble des composantes électriques
et électroniques et permet le support sur quatre pattes. II permet aussi la
fixation d'accessoires et le transport de la plate-forme. Pour fin
d'explications,
le châssis est ici divisé en trois sections : les supports et éléments
internes
au-dessus et en dessous de la structure centrale, et les éléments externes.
CA 02412815 2002-11-27
16
2.1.1 Éléments au-dessus de la structure centrale
~ (12) rm
3)
., ~5)
Figure 9 - Assemblage des supports et éléments internes au-dessus de la
structure centrale
Le cadre en aluminium (1) est l'élément structurel central de la plate-
forme sur lequel se fixe les quatre pattes, les composantes électriques et
électroniques et les éléments externes de fixation d'accessoires et de
transport. II est donc conçu pour résister à l'ensemble des efforis soumis à
la
plate-forme. Sur celui-ci sont fixés deux fers-angle en aluminium (6) qui
permettent de relier une partie des composantes internes au cadre. Des
systèmes de contrôle pour chacune des pattes (8), au nombre de quatre, sont
fixés sur des supports en acier plié (7). Ces damiers se déposent sur deux
éléments structuraux avant et arrière (4) et un élément structurel central
(5).
Un inclinomètre (12) est soutenu par un support en acier (11) qui se fixent
sur
l'élément structurel central (5). Un système d'interfaçage avec le PDA (3) est
CA 02412815 2002-11-27
17
fixé sur un support en acier (2) à son tour fixé sur l'élément structurel
avant
(4). Un système permettant de télécommander la plate-forme (9) est fixé sur
un support en acier (10) retenu par l'élément structurel arrière. Deux
ventilateurs (13) assurent une circulation d'air à l'intérieur du châssis. Ils
sont
soutenus par des supports en acier (14) qui sont fixés aux fers-angle (6).
Quatre supports en aluminium (15) permettent de soutenir les moteurs du
système Direction.
2.1.2 Éléments au-dessous de la structure centrale
6)
( 1 (20)
(18)
;19)
Figure 70 - Assemblage des supports et éléments internes au-dessous de la
structure centrale
Un boîtier contenant le PC/104 et ses modules (17) est fixé sur des
glissières de précision (16), qui sont à leur tour fixées aux fers-angles (6).
Un
système de contrôle principal du protocole de communication (19) est fixé sur
un support en acier (20), soutenu également par les fers-angle (6). Enfin, les
batteries (18) sont divisées en deux ensembles de 20 unités et soutenus par
les fers-angle (6) par le biais de support en aluminium. Elles sont placées le
CA 02412815 2002-11-27
plus bas possible pour garder le centre de gravité du robot â proximité du sol
pour une meilleure stabilité.
CA 02412815 2002-11-27
19
2.1.3 Supports et éléments internes
Figure 91- Assemblage des éléments externes
Des colonnes en aluminium (22) servent de structure rigide pour le
maintien des éléments externes. Se dépose d'abord sur ces dernières une
plaque de fixation d'accessoires (25) conçu pour soutenir, par le biais de
support développé selon les besoins, des accessoires dont fa charge totale
est d'environ 50 ibs. Les poignées (23) se fixent sur les colonnes (22) et
permettent de soulever la totalité de fa plate-forme. Deux panneaux de
connections sont supportés par les colonnes. Le premier (24) contient ies
connexions principales d'alimentation et de contrôle de la plate-forme par
l'extérieur. Le second (21 ) contient les connexions nécessaires au contrôle
des accessoires éventuellement installés sur la plate-forme.
CA 02412815 2002-11-27
2.1.4 Avantages du système Châssis
~ Accès facile aux composantes internes électrïques et électroniques.
~ Montage/démontage rapide de la totalité des composantes internes
électriques et électroniques.
5 ~ Utilisation d'une seule structure centrale en forme de cadre qui supporte
l'ensemble des composantes de la plate-forme et supporte donc tous
les efforts soumis par la plate-forme.
~ Transport sans difficulté du châssis et de ses composantes électriques
et électroniques sans les pattes et sans revêtement par le biais des
10 poignées fixées au cadre (comme une boite).
~ Soutien d'accessoires de n'importe quel type et dont la masse totale
peut atteindre 50 Ibs (polyvalence dans l'expérimentation).
~ Accès facile aux batteries par D'utilisation de rails.
15 2.2 Système Direction
Le système Direction sert â générer et à retenir le mouvement de pivot
des bras de propulsion de la plate-forme. Ce système permet un
positionnement angulaire indépendant pour chacune des pattes de la plate
20 forme.
CA 02412815 2002-11-27
21
2.2.1 Fonctionnement du systéme Direction
(26;
Figure 92 - Assemblage du système Direction
Le mouvement de pivot est généré par un moteur électrique à courant
continu (26). Ce moteur est muni d'un réducteur planétaire 10:1. II est fixé
au
châssis par un support en aluminium (27). II transmet sa rotation à un
réducteur à engrenage et vis sans fin (29) par le biais d'un accouplement en
acier (28). Le réducteur (29) a un ratio de 15:1 et transmet son mauvement à
un arbre de transmission en acier (31 ). Ce dernier permet d'actionner
l'encodeur incrémental optique (30) et d'entraîner un engrenage à 12 dents
(33). L'arbre de transmission (31) est soutenu par deux roulements à billes à
9)
gorge profonde (32). L'encodeur (30) permet le contrôle de la position
angulaire du pivot. La combinaison de l'engrenage à 12 dents (33) et de
CA 02412815 2002-11-27
22
l'engrenage à 24 dents (34) forme la dernière étape de réduction du système
qui a un ratio de 2:1. Ceci donne donc un ratio global de 300:1 entre le
moteur et le pivot. L'engrenage de 24 dents (34) entraîne directement l'arbre
de pivot (35). Ce dernier est soutenu par deux roulements à billes à gorge
profonde (36). Ces roulements sont de plus grande dimension que ceux
mentionnés en (32), car ils doivent aussi prendre toute la charge du moment
généré par le bras de levier des pattes. L'arbre de pivot (35) fait pivoter
l'appui de roulement (37) ainsi que le support de propulsion (39). L'appui de
roulement (37) permet de transmettre le poids de la plate-forme directement
au support de propulsion (39). Ce dernier fait le lien structural entre les
systèmes Propulsion et Direction. L'élément structurel du système Direction
est le boitier d'engrenage (38) qui, en plus de protéger les engrenages,
supporte les roulements (32)(36). Ce dernier est directement fixé à l'oreille
(1 )* qui est une composante du châssis (1 ).
2.2.2 Avantages du système Direction
~ Utilisation d'un moteur électrique indépendant pour actionner la
direction d'un véhicule.
~ Utilisation d'un système d'asservissement électronique basé sur une
lecture d'encodeur pour contrôler la direction d'un véhicule.
Contrôle indépendant aux quatre roues pour la direction d'un véhicule.
~ Pivot des roues avec un certain « bras de levier » autour d'un axe.
~ Pivot de 180 degrés pour chacune des roues
2.3 Système Propulsion
Le système Propulsion permet, comme son nom l'indique, de propulser
la plate-forme tant sur une surface plane que dans un escalier en actionnant
CA 02412815 2002-11-27
23
la chenille. II permet aussi de contrôler ia rotation des tenseurs pour
effectuer,
par exemple, la séquence de mouvements nécessaires pour aborder un
escalier ou franchir un obstacle. De plus, ce système doit se fixer au système
Direction. Ainsi, on distingue quatre fonctions principales:
~ actionner la chenille de sorte à propulser la plate-forme à une vitesse
maximale de 1.5 mls sur le plat et 0.5 mls dans un escalier;
~ positionner et maintenir le tenseur à un angle donné avec une précision
jugée sufFsante d'environ 1 °;
~ supporter le système Bras-tenseur;
~ se fixer au système Direction.
Le système Propulsion comporte donc deux degrés de liberté, la
vitesse de propulsion et l'angle du tenseur, que l'on désire asservir et
contrôler de manière indépendante.
2.3.1 Regroupement de composantes
Tel qu'illustré à la figure 13, le système Propulsion est subdivisé en
quatre regroupements de composantes, soit
~ ia structure de base (vert), décrit à la section 5.3.2;
~ l'entraînement de la roue menante (rouge), décrit à la section 5.3.3;
l'entraînement du bras tenseur (bleu), décrit à la section 5.3.4;
~ le soutien de la roue menante (magenta), décrit à la section 5..3.5.
CA 02412815 2002-11-27
24
Figure 93 - Regroupement des composantes du système Propulsion
2.3.2 Structure de base
La figure 14 montre Pa structure de base. Les plaques (40) et (41 ) sont
mécaniquement liées par l'usage de trois poutres (42), (43) et (44). Ces
plaques sont trouées de manière à supporter l'ensemble des composantes
fixes et rotatives du système Propulsion, incluant les éléments de soutien des
arbres, fes moteurs, les composantes électriques, etc. Ces plaques sont
CA 02412815 2002-11-27
également conçues de façon à supporter le bras-tenseur. Les surfaces (45) et
(46) sont prévues à cette fin.
Figure 74 - Structure de base du système Propulsion
5
(46)
(L
CA 02412815 2002-11-27
26
2:3.3 Entra'finement de la roue menante
La figure 15 montre l'entraînement de ia roue menante. L'engrenage à
denture interne (47) est monté sur la roue menante (voir section 0, (92)). La
puissance mécanique requise pour entraîner cet engrenage est fournie par un
moteur (48) de type servo-disque. Celui-ci est fixé sur la plaque (46). La
vitesse de rotation de ce moteur est démultipliée au moyen des engrenages
intermédiaires (49) et (50) ainsi que l'agencement de poulies-courroie (51 ),
(52) et (53).
>)
le (51)
m ~e
Figure 75 - Entrainement de la roue menante
CA 02412815 2002-11-27
27
2.3.4 Entrainement du bras-tenseur
La figure 16 montre le mécanisme d'entraînement du bras-tenseur.
L'engrenage â denture interne (54) est monté sur le bras-tenseur. La
puissance mécanique requise pour entraîner cet engrenage est fournie par un
moteur (55) de type servo-disque. Celui-ci est fixé sur la plaque (40).
40)
(60) _
(5~
(55)._
Figure 96 - Entraînement du bras-tenseur
CA 02412815 2002-11-27
28
La vitesse de rotation de ce moteur est démultipliée au moyen des
engrenages intermédiaires (56) et (58) de type « worm », de méme que les
engrenages (57) et (59) de type « worm gear » ainsi que de l'engrenage à
denture droite (60). Cet agencement d'engrenages permet l'auto-blocage du
bras-tenseur une fois le moteur (55) arrêté.
2.3.5 Soutien de la roue menante
La figure 5 montre les composantes permettant le soutien de la roue
menante (70). Quatre roulements (61 ), (62), (63) et (64) sont soutenus au
moyen de quatre poutres (65), (66), (67) et (68) fixées sur la plaque (40). On
fait également usage d'un roulement à grand diamètre et faible épaisseur (69)
monté sur la surface (46) de la plaque.
20
CA 02412815 2002-11-27
29
(63)
(67)
Figure 97 - Soutien de la roue menante
CA 02412815 2002-11-27
2.3.6 Avantages du système Propulsion
Système de faible épaisseur conçu à la manière d'un moteur-roue.
~ Positionnement de deux systèmes d'entraînement complets et
5 indépendants du corps, à l'intérieur d'une roue.
Disposition compacte des composantes d'entraînement (engrenages,
arbres, moteur, encodeur, etc.).
~ Utilisation de moteurs de type servo-disque silencieux et compacts.
~ Utilisation d'une courroie d'entraînement (13) performante et auto-
10 alignée à l'aide des poulies (12) et (14).
Propriété d'autoblocage de la rotation du bras tenseur sans
consommation d'énergie.
~ Possibilité d'enlever le système de bras-tenseur pour remplacer la
chenille-roue par une roue conventionnelle.
15 ~ Utilisation d'un roulement à grand diamètre en faible épaisseur (3)
limitant l'espace requis pour supporter la roue menante.
~ Utilisation d'un engrenage à denture interne pour transmettre le
mouvement de la partie centrale fixe à la partie externe mobile de la
roue.
20 ~ Possibilité d'enlever la roue (30) menante sans démonter tout fe
système.
2.4 Système Traction
25 Le système Traction est composé de la chenille-roue et du bras-
tenseur. Le système permet à la plate-forme de se surélever et de se
déplacer dans des environnements complexes comme les escaliers et en
terrain accidenté.
CA 02412815 2002-11-27
31
2.4.1 Sous-sys#ème Chenille-roue
Trois assemblages principaux composent le sous-système Chenille-
roue : la chenille (a), la roue menante (b) et la roue menée (c). L'assemblage
de la roue menante est entraîné par le système Propulsion. Par sa rotation et
au moyen de la chenille, elle permet la rotation de l'assemblage de la roue
menée.
(b
Figure 18 - Représentation du sous-système Chenille-roue
2.4.9.7 Chenille
La chenille est composée d'une courroie de synchronisation (71 ) et
d'un revétement (72) adhérant collés l'un sur l'autre. La chenille permet
l'adhérence aux différentes surfaces sur lesquelles elle s'appuie.
CA 02412815 2002-11-27
32
Figure 79 - La chenille
2.4. 7.2 Roue menante
Le crantage de la roue menante permet d'actionner la chenille. La bride
de roulement (72) est fixée sur la roue menante (73). Lors des déplacements
sur le plat (ayant appui seulement sur la roue menante), ie point d'appui est
la
(7 75)
73)
Figure 20 - Vue explosée de la roue menante
CA 02412815 2002-11-27
33
bride de roulement (72). Ceci permet de limiter le frottement de la chenille
sur
le sol, diminuant ainsi les pertes par friction et augmentant la durée de vie
de
la chenille. La bride de roulement est recouverte (7~.) pour éviter le bris
des
surfaces en contact. Une bride de guidage (75) plus petite permet de guider la
courroie, l'empêchant d'entrer en contact avec le bras-tenseur.
2.4. 9.3 Roue menée
La roue menée est située à l'extrémité du bras-tenseur. Deux brides
(77) sont fixées de chaque côté de la roue (76) afin de limiter les
déplacements latéraux de la chenille. Deux roulements à billes (78) sont
insérés dans les brides, favorisant la rotation de ia roue sur l'arbre (79).
L'arbre (79) est fixé sur le support du bras-tenseur (87). Deux bagues (80)
permettent de limiter le déplacement axial des bagues internes des
roulements à billes.
Figure 27 - Vue explosée de la roue menée
CA 02412815 2002-11-27
34
2.4.1.4 Avantages du sous-système Chenille-roue
~ Utilisation d'une courroie de synchronisation, qui empêche le
glissement sur la roue.
~ Utilisation sur un robot mobile d'une courroie de convoyeur comme
chenille, ce qui permet l'adhérence aux surfaces d'appui même si elfes
sont inclinées.
~ Collage du revêtement de convoyeur de type pointe diamant sur la
courroie crantée.
~ Utilisation d'une bride de roulement pour les déplacements sur le plat
augmentation de la durée de vie de chenille, diminution du frottement
au sol.
~ Ajout d'un revêtement à la bride de roulement : protection du sol, non-
marquage du plancher, amortissement minimal.
~ Utilisation d'une roue menée plus petite que la roue menante pour
améliorer l'angle d'attaque de la chenille pour franchir des obstacles.
~ Utilisation d'une roue menée non crantée pour faciliter l'usinage.
2.4.2 Sous-système Bras-tenseur
Le bras-tenseur permet de supporter et de positionner la roue menée.
II assure un lien rigide entre la roue motrice et la roue menée pour donner la
tension nécessaire au maintien de ia chenille.
2.4.2. 7 Fonctionnement du sous-système Bras-tenseur
Les deux supports de tenseur (81 ) et (82) servent de pièces
maîtresses pour le soutien du système. Ces deux plaques sont liées par
CA 02412815 2002-11-27
l'entremise de quatre blocs raidisseurs (83) et (84). Ces blocs sont fixés de
chaque côté au moyen de douze vis (A). Les blocs raidisseurs (83) sont aussi
utilisés pour soutenir le tenseur formé par les tiges filetées (85) et (86)
ainsi
que de la boulonnerie (D), (E) et (F). La tige d'ajustement (86) entre par le
5 dessous (H) de la base du support de la roue menée (87). La tige est
maintenue en place dans la pièce (87) à l'aide des boulons (D) et (K}.
Lorsque la tension est ajustée avec le bouton central (E), un chemin de clé
(H) permet à la tige centrale de soulever tout le support de la roue menée
(87). La tension dans la chenille est ainsi maintenue. Les plaques (88)
servant
10 à supporter l'arbre de la roue menée sont fixées par l'intermédiaire de
quatre
vis (C). Les deux vis (B) viennent fixer l'arbre de la roue menée sur les
plaques.
Les contacts avec le système Propulsion se font par l'entremise de
15 l'engrenage à denture interne (92) vissé radialement par des vis (J) sur le
palier lisse (92)*. Deux paliers lisses (93)* et (94)* sont usinés dans les
deux
supports de tenseur (81 ) et (82}. Ces paliers soutiennent des bandes de
glissement (93) et (94) sur la figure 22. Ces bandes sont utilisées pour
réduire
le frottement avec le système Propulsion. En effet, la partie intérieure des
20 bandes est faite de PTFE (téflon}. Ces bandes sont fixées par serrage. Les
pièces (89), (90} et (91 } forment deux skis permettant de soutenir les
efforts
dans la chenille. Ces pièces sont fixées sur le tenseur au niveau des blocs
raidisseurs (83) supérieurs et (84). De plus, douze vis (G) sont nécessaires
pour fixer les plaques de glissement {91 ) avec les supports (89) et (9t)) de
25 chaque côté.
CA 02412815 2002-11-27
36
(K) ~~?' ~ ~ CB)
K.N
,~c3:c:..
(8~) ---~
1861 . ",..,
20
(81)
(s2)
Figure 22 - Vue éclatée du bras-tenseur
CA 02412815 2002-11-27
37
2.4.2.3 Avantages du sous-système Bras-tenseur
~ Utilisation d'un bras en aluminium pour supporter la roue menée d'un
système à chenille.
~ Système symétrique de chenille, car la roue menée permet d'ajuster la
tension sans utiliser une poulie supplémentaire.
~ Système permettant à la roue menée d'une chenille d'exécuter une
révolution autour de la roue menante pour augmenter les possibilités
de déplacements d'une plate-forme robotisée.
~ Utilisation d'un engrenage à denture interne pour actionner le
mouvement du bras-tenseur.
~ Utilisation de plans de glissement en UHM1~J (skis) pour le support
d'une chenille.
~ Système de boulons et tiges filetés pour l'ajustement de la tension de
la chenille (accessible de l'extérieur, simple à utiliser).
CA 02412815 2002-11-27
38
2.5 Système Coque
Le système Coque vient protéger les composantes internes contre
l'environnement externe à la plate-forme, et vise à être esthétique. II donne
aussi accès aux composantes internes en un minimum d'étapes.
2.5.1 Représentation du système Coque
(96)
(97)
Figure 23 - Assemblage de !a coque et du rev~~tement inférieur
La coque en fibre de verre se divise en quatre morceaux qui viennent se
déposer sur le châssis (97). Deux parties avant arrière (95) et deux parties
sur les côtés constituent la coque (96). Le revêtement inférieur (98) vient
fermer le dessous de la plate-forme et se fixe également sur le châssis (97).
2.5.2 Avantages
CA 02412815 2002-11-27
39
~ Montage/démontage de la coque en un minimum d'étapes.
~ Élimination de toute fixation de composantes sur la coque et le
revêtement (qui ne vient qu"'habiller" le robot). il pourrait donc y avoir
plusieurs revêtements différents et interchangeables.
~ Accent mis en particulier sur l'aspect extérieur de ia plate-forme.
~ Protection des composantes.
~ Protection des utilisateurs.
3. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES SYST~MES ÉLECTRIQUES ET
INFORMATIQUES
L'objectif de cette section est de décrire les systèmes électriques et
informatiques de la plate-forme robotique, un système électrique et
informatique étant un système matériel (électronique) sur lequel fonctionne un
programme informatique spécialisé. Ces systèmes servent à la gestion et au
contrôle des différents capteurs et actionneurs de la plate-forme.
3.1 Description globale des systémes électriques et informatiques
Contrairement aux robots traditionnels qui utilisent une seule unité
centrale de traitement où tous les capteurs et actionneurs sont branchés, la
plate-forme comprend plusieurs systèmes qui communiquent tous sur un bus
commun. En fait, il s'agit d'une approche distribuée plutôt qu'une approche
centralisée, puisque chaque système électrique et informatique comprend son
propre processeur et sa propre « intelligence » embarquée (embedded) et
adaptée à la tâche de chaque système. La mise en ceuvre actuelle utilise le
protocole CAN 2.0B (Control Area Network version 2.0B) pour les échanges
sur le bus, à une vitesse de 1 Mbits par seconde et permettent aux différents
CA 02412815 2002-11-27
systèmes (ou modules) de communiquer de l'information entre eux. Le
protocole CAN est utilisé dans le domaine de l'automobile. Ii permet la
gestion
des transmissions des messages sur le bus et gère automatiquement les
erreurs et la priorité des messages. Également, n'importe quel système
5 utilisant le protocole CAN peut être ajouté au robot sans devoir refaire le
filage électrique, ce qui constitue un avantage important. Notez que d'autres
types de bus pourraient être utilisés sur la plate-forme robotique sans que
ceci affecte sa fonctionnalité.
10 Les systèmes électriques et informatiques de la plate-forme et leurs
liens de communication sur bus sont montrés à la figure 24. Deux bus sont
utilisés : un bus pour la synchronisation des mouvements entre les pattes, et
un bus pour l'échange de requêtes et de données afin d'assurer la
coordination des différents systèmes électriques et informatiques. Ces
15 systèmes sont brièvement présentés par ordre d'importance, partant des
systèmes essentiels jusqu'aux systèmes donnant des fonctionnalités accrues
à la plate-forme selon les applications et usages possibles de celle-ci. Les
prochaines sections décrivent plus en détail les éléments des différents
systèmes électriques et informatiques.
CA 02412815 2002-11-27
41
Figure 24 - Architecture générale des systèmes électriques et informatiques
Ä la base, Les systèmes électriques et informatiques de la plate-forme
nécessitent de l'énergie pour fonctionner. La plate-forme comporte un seul
système d'alimentation électrique. Celui-ci s'occupe de ia gestion de
l'énergie
du robot soit à partir des batteries incorporées dans la plate-forme, ou bien
d'une source d'alimentation (embarquée ou non sur la plate-forme) et qui est
reliée à une prise électrique externe de 120 Vac. Le système Alimentation
gère l'énergie de la plate-forme en vérifiant l'état des batteries, l'énergie
restante et en commutant entre la source externe d'énergie et les batteries.
Toute l'alimentation (de niveaux 5V, 12V et 24V) de la plate-forme passe par
ce système. Le système assure aussi une forme de sécurité pour la plate-
forme en permettant de couper en tout temps l'alimentation des moteurs.
CA 02412815 2002-11-27
42
La plate-forme comporte quatre systèmes Contrôle Local qui contrôlent
chacun une patte, avec trois moteurs (et donc trois degrés de liberté) pour
chaque patte (le moteur de propulsion (48), le moteur de direction (26) et le
moteur du tenseur (55)). Un système Contrôle Local est formé d'une carte
munie d'un microcontrôleur et liées à deux autres cartes électroniques qui
gèrent l'alimentation électrique des moteurs, lisent les encodeurs de
position,
les capteurs optiques et les capteurs de fins de course de chaque patte.
Chaque système Contrôle Local vient asservir les moteurs en vitesse,
accélération et position pour une patte. Pour assurer que les pattes soient
synchronisées entre elles, les systèmes Contrôle Local de chaque patte
s'échange des informations sur le bus de synchronisation. Ceci permet par
exemple d'assurer que la plate-forme puisse se déplacer en ligne droite.
Chaque patte est aussi équipée d'un système Perception Locale. Ce
système gère les capteurs de proximité installés sur une patte, ces capteurs
servant à détecter des objets à proximité de la plate-forme. Dans sa forme
actuelle, chaque patte de la plate-forme robotique est équipée de trois
capteurs ultrasoniques, six capteurs infrarouges et quatre interrupteurs de
contact. D'autres configurations de capteurs pourraient toutefois être
utilisées.
Le système Contrôle Global reçoit les informations des diffërents
systèmes électriques et informatiques, et assurE: la coordination des
comportements du robot. Par exemple, i1 peut recevoir une requéte pour que
le robot se déplace selon un certain mode (voir section 4.4.1.) et émet fes
commandes appropriées pour que la plate-forme se déplace selon la
configurations souhaitée. Ce système peut aussi contrôler les actions du
robot en fonction de l'énergie de la plate-forme et de la perception obtenues
par les différents capteurs sur la plate-forme. Cette coordination constitue
un
niveau d'intelligence supérieur à l'intelligence qui se trouve dans les autres
systèmes électriques et informatiques de la plate-forme.
CA 02412815 2002-11-27
43
Le système Télécommande est composé de deux sous-systèmes
(émetteur et récepteur). La télécommande comprend un transmetteur RF à
900 MHz qui est géré par un microcontrôleur. L'émetteur transmet en tout
temps l'état de la télécommande (bouton(s) enfoncé(s)) vers le récepteur. Le
récepteur, installé à l'intérieur de la plate-forme, transmet sur le bus de
coordination l'état transmis via la télécommande. II est également possible de
relier le transmetteur et le récepteur par un lien RS-232 traditionnel, ce qui
est
utile lorsque la communication sans fil n'est pas possible. Les messages
transmis sur le bus peuvent étre utilisés par les autres systèmes électriques
et informatiques de la plate-forme, qui peuvent prendre des décisions en
fonction des boutons enfoncés (tourner, actionner certains capteurs e1
actionneurs, etc.).
Le système Interface-Usager consiste en un appareil de type PDA
(Personnal Data Assistant) qui est branché sur une carte électronique lui
permettant d'étre relié au bus de coordination. Les programmes incorporés au
PDA permettent de visualiser l'état des différents systèmes électriques et
informatiques du robot, et de changer les modes de fonctionnement du robot.
Le système Interface-Usager sert aussi au « déverminage » du système lors
de son développement, en donnant la possibilité aux programmeurs de
visualiser tous les messages qui sont transférés sur le bus de coordination.
Le système Inclinomètre détermine l'orientation dans l'espace en trois
dimensions de la plate-forme. Celui-ci peut donner en tout temps l'inclinaison
par rapport au sol (tangage et roulis) et agir comme urne boussole.
Enfin, le système Micro-ordinateur permet d'ajouter au robot des
capacités informatiques importantes, comme une plus grande capacité de
traitement (avec un CPU plus puissant que ceux utilisés par les
microcontrôleurs des autres systèmes électriques et informatiques), de
rnérnorisation (en mémoire vive ou encore par l'emploi de disques durs), une
CA 02412815 2002-11-27
44
interface Ethernet sans fil 802.11 b, une carte d'acquisïtion d'image, une
carte
audio, etc. Les programmes et algorithmes qui fonctionnent sur ce système
sont complexes et comportent un haut niveau d'intelligence. Ils permettent le
traitement des images, des sons, !es algorithmes sophistiqués d'intelligence
artificielle, etc. Étant donné que le système Micro-ordinateur est relié au
bus
de coordination, il peut communiquer avec tous les systèmes du robot.
3.2 Description des bus de communication
Deux bus de communication sont utilisés sur la plate-forme : un bus de
synchronisation et un bus de coordination. Ces bus sont mis en oeuvre sur la
plate-forme en suivant le protocole CAN, standardisé par l'ISO dans les
normes 11898 pour les applications à hauts débits et ISO 11519 pour les
applications à bas débits. Le protocole CAN est un protocole de
communication série qui supporte efficacement le contrôle en temps réel de
systèmes distribués tels qu'on peut en trouver dans les automobiles, et ceci
avec un très haut niveau d'intégrité au niveau des données. En utilisant le
protocole CAN 2.0B, les systèmes électriques et informatiques de la plate-
forme communiquent entres eux sur deux câbles à une vitesse pouvant alter
jusqu'à 1 Mbitsls.
Chaque système électrique et informatique de la plate-forme lié sur un
bus utilise une paire de fil pour la communication. Les systèmes peuvent étre
branchés un à la suite des autres (daisy chairs) ou en « étoile », permettant
de
déconnecter n'importe quel système sans affecter les autres.
Une trame de données CAN est composée de sept parties ': un bït de
démarrage (SOF), un champ d'arbitration de trente bits, un champ de contrôle
~ Référence : http:l/www.can-cia.de/can/protocol/
CA 02412815 2002-11-27
de six bits, un champ de données allant de zéro à huit octets, un champ CRC
de seize bits, un champ ACK de deux bits, et une trame de fin de sept bits.
Les parties qui sont configurées de façon particulière pour la plate-
s forme sont le champ d'arbitration et le champ de données. Plus précisément,
la figure 25 montre l'organisation du champ d'arbitration dans une trame pour
la communication sur le bus de coordination et de synchronisation. Ce
modèle permet de prioriser certains messages en séparant le champ en
quatre parties importantes ;
Figure 25 - Séparation du champ "arbitration field" pour une trame CAN
utilisée pour les systèmes électripues et informatiques.
1. Priorité. Chaque trame contient une priorité qui varie de 0 à 7 (sur trois
bits). Étant donné que « 0 » est un bit dominant (qui peut « gagner » le
droit d'écrire sur le bus par l'arbitrage du protocole), la priorité 0 (000)
est
la plus haute priorité et la priorité 7 (111 ) est la plus basse priorité.
2. Type de message. Chaque trame est divisée en huit types de messages.
Ces types sont organisés selon leur importance et permettent à chaque
système électrique de catégoriser ses messages selon la priorité qu'ils
doivent avoir sur le bus. Le tableau 1 résume les différents types utilisés
pour la plate-forme. La partie « Type de message » est organisée pour
étre facilement masquable et pour faciliter les filtrage des trames.
3. Commande / Requéte. Chaque système peut recevoir une commande
ou une requête d'information. En utilisant huit bits pour cette partie, un
système peut recevoir 256 commandes / requêtes différentes. Ces
~ ~~s~an
CA 02412815 2002-11-27
46
commandes / requêtes sont déterminées pour chaque système selon son
niveau d'intelligence et ses capacités de traitement.
4. Adresse matérielle. Chaque système possède sa propre adresse
matérielle qui est utilisée pour communiquer d'un système vers un autre
directement. En utilisant huit bits pour cette partie, il peut y avoir 255
systèmes / noeuds sur le bus CAN qui possèdent chacun une adresse
matérielle différente. Ainsi, chaque système peut savoir si une trame lui
est destinée ou non. L'adresse matérielle 255 est réservée pour les
messages qui sont destinés à tous (broadcast).
Tableau 7 - Description des types de message
Type (en binaire) Description
0000 0001 (0x01 ) Requtes d'urgence
0000 0010 (0x02) Actionneur haute priorit
0000 0100 (0x04) Capteur haute priorit
0000 1000 (0x08) Actionneur basse priorit
0001 0000 (0x10) Capteur basse priorit
0010 0000 (0x20) Non utilis (libre)
0100 0000 (0x40} Non utilis (libre)
1000 0000 (0x80) Evnernents
3.3 Organigramme de traitement d'un système électrique et
informatique
La figure 26 montre l'organisation générale d'un programme qui
fonctionne sur les microcontrôleurs des systèmes électriques et informatiques
et le micro-ordinateur de la plate-forme. Un système est considéré comme
activé lorsqu'il est fonctionnel et qu'il communique adéquatement sur le bus.
Chaque système filtre les trames qui lui sont transmises sur le bus de
coordination pour savoir si elfe lui sont destinées, traite les commandes et
les
CA 02412815 2002-11-27
47
requêtes, fait la lecture des capteurs, exécute certains algorithmes de calcul
spécialisés, envoie des commandes aux actionneurs, transmet des réponses
aux requêtes et l'état du système sur le bus. Même si un système est
désactivé, il transmet tout de même son état. La transmission de l'état de
chaque système permet au système Contrôle C3lobal de savoir quels
systèmes se trouvent sur le bus de coordination. Le système Contrôle Global
peut alors activer ou désactiver n'importe quel système selon les besoins de
l'usager et les modes de fonctionnement. Par défaut, les systèmes sont dans
un état désactivé et le système Contrôle global doit les mettre en fonction.
Le
système est implicitement sécuritaire, c'est-à-dire qu'à son état désactivé
les
états du système sont sécuritaires. Ce cycle de traitement est répété
continuellement et périodiquement à une fréquence de 100Hz (ou plus).
CA 02412815 2002-11-27
48
te bus CÄN
t~'pe de message et
I"adresse matërïelle
Système
activé "~
OUi
Commandef \
r8r~uéte ?~
~OtsAMAhiD~
comrnanne
Lecture des cafteurs
Ca~cuis selon le système
cxiture es rcammandés
aux acitonneurs
Transmissron des trames
selon cammandes et
Figure 26 - Organigramme de traitement d'un sy"stème électrique et
informatique
CA 02412815 2002-11-27
49
3.4 Système d'alimentation
La figure 27 montre la structure du système Alimentation. Ce système
est primordial au fonctionnement de la plate~~forme, puisque toute
l'alimentation électrique du robot passe par ce système.
~ Batteries. II est possible de connecter quatre batteries 24V
7 0 indépendantes de haute capacité énergétique sur la carte
d'alimentation du robot. Ces batteries peuvent être formées de
plusieurs cellules.
~ Alimentation externe. Le robot peut fonctionner soit avec ses
batteries, soit avec son alimentation électrique externe. L'alimentation
Figure 27 - Schéma-bloc du système Alimentation
CA 02412815 2002-11-27
externe de la plate-forme acfiuelle est de 500W. Dès qu'une source
externe est détectée, toutes les batteries sont déconnectées et c'est
l'alimentation externe qui fournit l'énergie au robot. Ceci permet de ne
pas épuiser les batteries inutilement et de fonctionner sur le réseau
5 électrique local. Il serait possible que l'alimentation externe recharge les
batteries en même temps que d'alimenter le robot. Dans ce cas, les
chargeurs doivent être incorporés directement sur la plate-forme.
~ Capteurs de tension. Pour chaque batterie et pour l'alimentation
externe, il est possible de connaitre la tension électrique fournie par le
10 systéme Alimentation, avec l'aide de capteurs de tension. Les capteurs
de tension sont lus périodiquement par le micrbcontrôleur, qui valide le
bon fonctionnement de chaque batterie et qui permet de détecter les
batteries faibles.
~ Sélecteur de batteries et d'alimentation externe. Le microcontrôleur
15 peut sélectionner quelles batteries (de une à quatre) il est approprié
d'utiliser en tout temps. Ceci permet une gestion active et indépendante
des batteries, qui peuvent être déconnectés si elles fonctionnent mai ou
si elles sont déchargées.
~ Capteur de courant global. Ce senseur donne au microcontrôleur le
20 courant électrique consommé par les systèmes électriques et
informatiques du robot, afin de calculer la consommation électrique du
robot.
~ Interrupteur mécanique d'alimentation globale. Cet interrupteur
permet de mettre en marche ou d'éteindre le robot. Sur la plate-forme,
25 l'interrupteur est actionné par une clé, ce qui le rend plus sécuritaire.
~ Interrupteur du système Micro-ordinateur. Cet interrupteur permet
de mettre en marche séparément ie système Micro-ordinateur. Ainsi, il
permet de ne pas énergiser ie système Micro-ordinateur s'il est inutïlisé
afin de limiter la consommation énergétique du robot pour une plus
30 grande autonomie avec ses batteries.
CA 02412815 2002-11-27
51
~ Boutons d'urgence en sërie. Le robot comprend deux interrupteurs
(ou plus) d'urgence en série qui permettent de couper directement
l'alimentation aux moteurs {c'est-à-dire en coupant les alimentations
aux blocs « Alimentation ... 100A» de la figure 28) si un ou plusieurs
interrupteurs sont enfoncés. Pour une plus grande sécurité, les
interrupteurs demeurent enclenchés lorsqu'ils sont actionnés.
L'utilisateur doit alors remettre les boutons dans le bon état avant que la
plate-forme puisse bouger.
~ Régulateur DCIDC 5V. Ce régulateur de 50W est responsable de
l'alimentation électrique 5V de l'électronique du robot, qui alimente tous
les systèmes de la plate-forme.
~ Régulateur DCIDC 12V. Ce régulateur de 50W est responsable de
l'alimentation électrique 12V de l'électronique du robot, qui alimente
tous les systèmes de la plate-forme.
~ Microcontrôleur du système Alimentation. Le microcontrôleur est
responsable de fa gestion énergétique du robot, Ii sélectionne les
batteries à utiliser, mesure les tensions et le courant du robot pour
calculer la puissance instantanée {Puissance = Tension * Courant) à
chaque cycle de calcul, ainsi que l'énergie consommée (sommation de
la puissance dans le temps). Ceci permet, entre autre, de gérer
efficacement l'autonomie énergétique du robot en anticipant le temps
restant d'utilisation des batteries. ä n'importe quel instant, le
microcontrôleur peut étre interrogé par le système Contrôle Global par
le bus de coordination, pour donner le résultat de ses calculs d'énergie
restante, l'état de chaque batterie, savoir si ies interrupteurs (en série)
sont enclenchés et la puissance instantanée.
~ Alimentation 24V du système PC. Le système Micro-ordinateur (PC)
comporte son propre régulateur de tension, qui est alimenté
directement par les batteries qui passe par l'interrupteur du micro
ordinateur.
CA 02412815 2002-11-27
52
~ Alimentation 24V des moteurs. Les moteurs de chaque système de
Contrôle Local sont alimentés directement par les batteries, à travers
les interrupteurs en série.
~ Alimentation 5V, 12V. Deux connecteurs comprenant quatre fils (5V,
12V, GND, RESET) sont disponibles pour l'alimentation des systèmes
électriques.
~ DELS.
o DEL « ON ». Cette diode électroluminescente (verte) permet
d'indiquer aux usagers que le robot et en fonctionnement. Elle
est située sur un panneau de contrôle du robot (24).
o DEL ~c Micro-ordinateur ON ». Cette diode électroluminescente
(verte) permet d'indiquer aux usagers que le Micro-ordinateur du
robot est alimenté. Elle est située sur le panneau de contrôle du
robot (24).
0 DEL « BATT FAIBLE ». Cette diode électroluminescente (rouge)
permet d'indiquer aux usagers que les batteries du robot sont
faibles. Elle est située sur le panneau de contrôle du robot (24).
Des signaux lumineux différents permettent d'indiquer quelles
batteries sont faibles.
CA 02412815 2002-11-27
53
3.5 Système Contrôle Local
La plate-forme comprend quatre systèmes Contrôle Local qui
permettent d'asservir les moteurs (le moteur de propulsion (48), le moteur de
direction (26) et le moteur du tenseur (55)) de chaque patte. La figure 28
montre le schéma-bloc d'un système Contrôle Local. 1l est composé de trois
systèmes de puissance, soit un pour la propulsion, un pour fa direction et un
pour le tenseur. Chaque système de puissance est identique et permet de
d'alimenter les moteurs et comprend des capteurs de position. La limite de
courant est fixée à 100 ampères par moteur.
~ Capteurs de position. Les capteurs de positions sont divisés en trois
catégories : les capteurs de fin de course, les capteurs optiques et les
encodeurs. Seule la direction comprend des capteurs de fin de course,
Figure 28 - Schéma-bloc d'un sysfème Cantrôle Local
CA 02412815 2002-11-27
54
qui sont en fait des interrupteurs de contact. Ces capteurs permettent
de vérifier si la patte est à la Rmite de ses mouvements. Les capteurs
optiques présents sur la direction et sur le tenseur permettent de vérifier
la position d'initiafisation de ceux-ci. La position d'initialisation est
donnée quand un languette passe à travers le capteur pour couper
l'émission du signal infrarouge. Finalement, les encodeurs de chacun
des moteurs sont branchés sur des compteurs externes au
microcontrôleur du système Contrôle Local. Ceci permet de limiter les
traitements du microcontrôleur requis pour compter les transitions des
encodeurs relatifs. Les compteurs s'incrémentent ou décrémentent
selon le sens de la rotation du moteur. Le microcontrôleur peut
interroger les compteurs à n'importe quel instant pour connaître le
nombre de pulses comptées. D'autres capteurs de position pourraient
égaiement être installés sur la plate-forme. Par exemple, les compteurs
et les encodeurs relatifs peuvent être remplacés par des encodeurs
absolus (plus coûteux) qui permettent d'obtenir en une lecture la
position exacte d'un degré de liberté.
~ Alimentation moteurs. L'alimentation des moteurs est donnée par un
circuit de puissance de moteur fabriquée spécialement la plate-forme
afin de pouvoir fournir un courant de 100 ampères aux moteurs. II est
possible de lire le courant donné à chaque moteur dans les modules
d'alimentation 100A. Ceci permet de savoir si un moteur est en blocage
(star, s'il force de maniëre inappropriée ou s'il est débranché.
~ Microcontrôleur du système Contrôle Local. Le microcontrôleur est
branché sur deux bus de communication. Le bus de coordination
général sert à la communication entre tous les systèmes de la pfate
forme. Ainsi, le système Contrôle Global peut transmettre des
commandes de position angulaire, de vitesse et d'accélération à chacun
de systèmes Contrôle Local pour qu'il puisse effectuer l'asservissement
adéquat sur chacun des moteurs. Le bus de synchronisation, dédié aux
quatre systèmes de propulsion, sert à la synchronisation des pattes.
CA 02412815 2002-11-27
Les systèmes Contrôle Local utilisent le bus de synchronisation pour
effectuer l'asservissement simultané de tous legs moteurs. Ceci permet
de bouger les pattes en même temps pour la symétrie dans les
mouvements.
5
3.6 Système Perception Local
La plate-forme comprend quatre systèmes Perception Local (un par
patte). Le schéma-bloc d'un système Perception Locale est illustré à la figure
10 29. Chaque système est composé de capteurs de proximité (capteurs
ultrasoniques et capteurs infrarouges) afin de détecter la présence d'objets à
proximité du robot. Plusieurs configurations de capteurs peuvent être mises à
profit pour obtenir un champ de perception approprié pour la plate-forme, en
plaçant les capteurs à des endroits différents sur les pattes ou encore à
15 utilisant d'autres capteurs (petites caméras, capteurs de température,
capteurs de luminosité, etc.). En premier lieu, en utilisant un agencement de
sonars à longue portée et à courte portée, il est possible de détecter à la
fois
les obstacles éloignés et d'avoir une bonne précision pour les obstacles
rapprochés. En second lieu, la combinaison des sonars à large champ et des
20 infrarouges à champs étroits permet d'identifier avec une bonne précision
la
position des obstacles. Finalement, quelques capteurs sont fixés sur la
structure sous la coque, mais la plupart sont positionnés sur les pattes
pivotantes. De cette façon, leur champ de perception est principalement dirigé
dans la trajectoire de la plate-forme (qui est fonctüon de l'orientation des
25 pattes). Chaque patte étant mobile, il est aussi possible d'orienter la
patte
dans la direction où une perception des objets à proximité soit souhaitée. Une
logique d'analyse des combinaisons de champ à lonç~ues et courtes portées,
de champs larges et étroits et de champs fixes et mobiles est donc prévue
pour fa perception du robot mobile.
CA 02412815 2002-11-27
56
Figure 29 - Schéma-bloc du système Perception Locale
~ Capteurs ultrasoniques courte portée et Capteurs infrarouges
courte portée. Les capteurs à courte portée installés devant et derrière
chaque patte bougent en même temps que lai direction. Puisque ces
capteurs sont installés de manière à détecter 1e plus d'obstacles
possible dans un plan vertical, en bougeant la patte avec la direction il
est possible d'observer l'environnement en trois dimensions. Le
microcontrôleur interroge ces capteurs périodiquement pour obtenir des
valeurs de distance.
~ Capteurs ultrasoniques longue portée et Capteurs infrarouges
longue portée. Les capteurs longue portée sont installés sur la
structure sous la coque du robot. lls permettent de détecter les
obstacles qui sont plus loin du robot et non perceptibles par les
capteurs à courte portée des pattes. Le microcontrôleur interroge ces
capteurs périodiquement pour obtenir des valeurs de distance.
~ interrupteurs de contact. Les interrupteurs de contact détectent les
collisions directes avec le robot. Ils peuvent être installés sur la
structure du robot.
CA 02412815 2002-11-27
57
~ Logique de sélection. Ä n'importe quel instant, le microcontrôleur peut
sélectionner les capteurs qui sont en fonction. Cecï est nécessaire afin
de limiter les interférences entre les capteurs d'une même patte et entre
les capteurs des pattes.
~ Microcontrôleur du système Perception Loe;ale. Le microcontrôleur
reçoit les commandes et requêtes du système Contrôle Global pour
obtenir les valeurs de distance des capteurs de courtes et longues
portées, de l'état des interrupteurs de contact et l'activation ou la
désactivation de chaque capteur.
~ Autres capteurs. D'autres capteurs peuvent être installés pour la
perception de l'environnement : caméras, capteurs de chaleur, capteurs
de luminosité, laser, etc.
3.7 Système Contrôle Global
Le système Contrôle Global permet la coordination des différents
systèmes de la plate-forme. II vient prendre les diffërentes informations des
systèmes ëlectriques et informatiques de fa plate-forme afin de formuler des
requëtes assurant la bonne marche de la plate-forme. La figure 30 montre le
schéma de fonctionnement du système de contrôle évolué.
Figure 30 - Sci~éma-bloc du système Contrôle Global
CA 02412815 2002-11-27
58
~ DEL « Alive ». Le microcontrôleur fait clignoter une diode
électroluminescente (verte) pour indiquer aux usagers de la plate-forme
qu'elle fonctionne normalement. Elle est située sur un panneau de
contrôle du robot (24).
~ DEL(S) supplémentaire(s). II est possible d'ajouter des diodes
électroluminescentes supplémentaires pour refléter les états internes du
microcontrôleur. Elle est située sur un panneau de contrôle du robot
(24).
~ Boutons) d'urgence. Le microcontrôleur détecte quand les boutons
d'urgences sont enclenchés et peut faire les actions nécessaires afin
d'assurer la sécurité de la plate-forme. Les boutons sont situés aux
quatre coins de la plaque de fixation d'accessoires (25), située sur le
dessus de la plate-forme.
~ Microcontrôleur du système Contrôle Global. Le microcontrôleur est
programmé pour la coordination des différent; systèmes de la plate
forme. Il est aussi relié au bus de coordination pour la communication
entre les systèmes. La principale tâche du système Contrôle Global est
de faire fonctionner sécuritairement tous les systèmes selon les
différents modes de fonctionnement, qui peuvent être interprétés
comme des états, et qui sont présentés à la figure 2. Ces modes de
fonctionnement ont été simulés en trois dimensions avec un modèle de
la plate-forme avant d'être incorporés dans le programme du
micracontrôleur. Ceci permet la vérification de l'algorithme avant son
implantation réelle. La description des différents modes est présentée à
la section 0. Les messages transmis et reçus sont les suivants
Transmission des messages de requéte et de configuration des
systèmes Perception Locale sur chaque patte. Ceci permet de
configurer quels capteurs sont activés et d'obtenir les valeurs de
distance de ces capteurs.
CA 02412815 2002-11-27
59
~ Transmission des messages de requête et de configuration des
systèmes Contrôle Local sur chaque patte. Ceci permet de
contrôler la position, la vitesse et l'accélération de chaque moteurs.
~ Transmission des messages de requête et de configuration du
système Alimentation. Ceci permet d'activer ou de désactiver les
batteries, lire la tension de chaque batterie, lire le courant global du
robot, üre l'énergie consommée et l'énergie restante, et vërifier si
les boutons d'urgence sont enfoncés.
~ Transmission des messages d'activation de chaque système de la
plate-forme.
~ Réception périodique (à toutes les 50ms environ) des messages
d'état de chaque système électrique et inforrnatique.
~ Réception des messages du système Télécommande qui envoie
l'état de tous les boutons périodiquement (à toutes les 50 ms
environ).
CA 02412815 2002-11-27
3.8 Système Télécommande
Le système Télécommande permet à la plate-forme d'être
télécommandée par un usager. Ce système est décrit à ia figure 31.
5
RS-232 +
Alimentation
Communicati~
par les ondes radia
(900MHz)
Figure 3 i - Schéma-bloc du système Télëcommande
Le système Télécommande est composé de deux éléments : la
télécommande (élément externe au robot) et le récepteur (installé sur le
10 robot). Les éléments de la télécommande sont
~ Batteries rechargeables. La télécommande externe utilise des
batteries pour fonctionner. ü s'agit de batteries rechargeables
traditionnelles « AA ».
~ Interrupteur. L'interrupteur permet de contrôler l'alimentation de la
15 télécommande.
CA 02412815 2002-11-27
61
~ Doubleur de tension et Régulateur 5U', 2A. Pour que la
télécommande puisse fonctionner avec les batteries de façon durable, il
faut doubler ia tension des batteries â 9.6 volts puis la réguler é 5V pour
l'alimentation du microcontrôleur.
~ Logique de sélection des boutons. Avec cette logique, qui est
effectuée par le multiplexage des lectures des niveaux de tension des
boutons {qui sont en fait des résistances configurées en diviseur de
tension variant selon la pression sur les boutons), le microcontrôleur de
la télécommande sait quelle) bouton{s) sont enfoncés.
~ Transceiver RF et Antenne. Le « transceiver » et l'antenne sont
responsables de la communication par les ondes radio (transmission et
réception) de l'état de la télécommande. Ils sont commandés par le
microcontrôleur de la télécommande.
~ Microcontrôleur de la télécommande. Ce microcontrôleur est situé
dans la télécommande. II vérifie quel{s) boutons) sont enfoncés et
envoie l'état de la télécommande au transmetteur RF.
Les éléments du récepteur sont
~ Transceiver RF et Antenne. Le « transceiver » et l'antenne sont
responsables de la communication par les ondes radio (transmission et
réception) de l'état de la télécommande.
~ Microcontrôleur du récepteur. Le microcontrôleur du récepteur reçoit
du Transceiver RF l'état des boutons de la télécommande et transfert
ces informations sur le bus de coordination. Le microcantrôleur ne
reçoit pas de requêtes par le bus de coordination. II fait seulement
transmettre l'état de la télécommande a tous les systèmes qui peuvent
recevoir les messages pour faire des actions en conséquence.
Principalement, c'est le système Contrôle Global qui traite les
messages du système Télécommande pour ensuite envoyer des
messages aux moteurs par les systèmes contrôle Local. Au lieu
d'utiliser la communication par ondes radio, il est aussi possible de lier
directement la télécommande au microcontrôleur du récepteur par un
CA 02412815 2002-11-27
62
lien série RS-232. Ceci permet d'éviter les problèmes d'interférence
radio.
3.9 Système Interface-Usager
Le système Interface-Usager permet de visualiser l'état de la plate-
forme. Pour y arriver, une interface de type PDA (F'ersonal ~ata Assistant,
comme un Palm Pilot) est installée sur le robot. La figure 32 présente le
schéma-bloc du système Interface-Usager.
Figure 32 - Schéma-bloc du sysfème interface-Usager
Voici les éléments importants faisant partie du système PDA
~ PDA. Le PDA installé sur la plate-forme permet la visualisation en
temps réel de façon graphique de l'état du robot et permet aussi à
CA 02412815 2002-11-27
63
l'utilisateur de changer les modes de fonctionnement du robot. Les
informations disponibles par le PDA sont: tension des batteries,
informations de l'inclinomètre, mode de fonctionnement actuel, courant
de chaque moteur, position de chaque moteur, vitesse de propulsion,
courant circulant dans le robot, énergie disponible, informations de tous
les senseurs. Le PDA est facilement reprogrammable pour ajouter
différents écrans de configuration ou de visualisation des données.
Également, il peut servir de console pour le bus de coordination afïn de
visualiser les messages qui y sont transmis. Ceci permet aux
concepteurs de valider l'échange des messages sur le bus.
~ Connecteur PDA. Ce connecteur est responsable de l'alimentation
électrique du PDA et de la communication série RS-232.
~ Alimentation 12V Robot. L'alimentation 12V est nécessaire pour le
bon fonctionnement du PDA.
~ Régulateur DCIDC. Ä partir de l'alimentation 12V, le régulateur DCIDC
permet de faire chuter la tension à 5.2V. La tension de 5.2V est
nécessaire pour l'alimentation électrique et la recharge du PDA. Le
régulateur doit être capable de fournir un courant minimum de 2
ampères (2A) pour le bon fonctionnement du PDA.
~ Microcontrôleur du systëme Interface-Usager. Le microcontrôleur
fait l'interface avec le bus de coordination. II permet la gestion des
messages qui sont destinés au PDA en appliquant des filtres qui
permettent de consulter seulement certains types de messages ou ceux
qui viennent de systèmes électriques et informatiques en particulier.
Plus particulièrement, les filtres qui sont appliqués permettent de lire la
tension et l'énergie restante du système Alimentation, de savoir la
position et les courants de chaque moteur des systèmes Contrôle
Local, de connaitre l'état de chaque capteur sur les systèmes
Perception Locale et d'obtenir les valeurs d'inclinaison du système
Inclinomètre. Le microcontrôleur permet également la transmission de
messages d'arrêts d'urgence au système Contrôle Global.
CA 02412815 2002-11-27
64
3.10 Système Inclinomètre
Le système Inclinomètre consiste en un microcontrôleur connecté par
un lien série RS-232 à un inclinomètre2 pouvant donner le roulis, le tangage
et
l'orientation par rapport à l'origine magnétique (le nord d'une boussole
électronïque). Le schéma-bloc de ce système est montré à fa figure 33.
Figure 33 - Schéma-bloc du système Inclinomèfre
~ Inclinomètre. L'inclinomètre est très utile lors du déplacement de la
plate-forme sur des terrains accidentés. II permet de calculer le roulis et
le tangage avec des inclinaisons dans l'intervalle -70 à 70 degrés.
L'orientation magnétique peut aussi être donnée sur 350 degrés.
L'inclinomètre est ainsi un outil de navigation indispensable lorsque qu'il
s'agit de traverser des obstacles comme des escaliers ou des terraïns
avec des variations importantes. Également, l'inclinomètre choisi peut
nous donner la tempërature ambiante. Puisqu'il est installé à l'intérieur
du robot, ia température mesurée peut être très utile pour vérifier si la
ventilation fonctionne bien et qu'elle garde le robot dans des conditions
d'opérations adéquates.
~ Microcontrôleur du système Inclinomètre. Le microcontrôleur assure
la lecture de l'inclinomètre via un lien série RS-232 à une vitesse
maximale de 38400 baud. C'est lui qui permet de faire l'interface avec
le bus de coordination pour que tous les systèmes ayant besoin des
z http://www.aositilt.com/Compass.htm
CA 02412815 2002-11-27
valeurs de l'inclinomètre puissent communiquer facilement avec lui. Le
microcontrôleur permet le traitement des requêtes pour le tangage, le
roulis, l'orientation et la température et permet de vérïfier le bon
fonctionnement de l'inclinomètre. Les requêtes sont envoyés
principalement par le système Contrôle Global lorsque la plate-forme
est dans le mode « Déplacement Chenilles â Plat ». Les requêtes
viennent également du système Interface-Usager qui affiche à
l'utilisateur les valeurs de l'inclinomètre.
3.11 Système Micro-ordinateur
Le système Micro-ordinateur est le système qui comporte la plus
grande capacité de calcul sur la plate-forme. II est décrit à 1â figure ~4.
Figure 34 - Schéma-bloc du système Micro-ordinateur
CA 02412815 2002-11-27
66
~ DC-DC HE-104. Le convertisseur DC-DC HE-1043 sert à l'alimentation
de tous le système Micro-ordinateur : adaptateur PCMCIA, carte
d'acquisition d'images, micro-ordinateur, ventilateur, disque dur, carte
Ethernet RF, etc.
~ Adaptateur PCMCIA. N'importe quelle carte PCMCIA peut être insérée
dans l'adaptateur PCMCIA. Au total, deux cartes peuvent être
incorporées. Dans le cas de la plate-forme, une seule carte est utilisée
pour la communication Ethernet sans fil (802.11 b).
~ Acquisition d'images. Quatre caméras peuvent être reliées à la carte
d'acquisition d'images (via les ports Vidéo IN RCA). Ceci permet le '
traitement numérique des images par le micro-ordinateur.
~ Micro-ordinateur. Le micro-ordinateur (de type PC/104 dans la version
actuelle de fa plate-forme) comprenant une intertace PCI et ISA
standardisée et les périphériques ordinairement trouvés sur n'importe
quel micro-ordinateur traditionnel : clavier, souris, USB, carte réseau,
carte audio, carte graphique. Tous ces ports Sont rendus accessibles
sur le robot via un panneau (21 ). Les programmes qui fonctionnent sur
le micro-ordinateur lui permettent de communiquer avec le reste du
robot par l'entremise du bus de coordination, et permettent de réaliser
des fonctions plus complexes que celles réalisées par les
microcontrôleurs des autres systèmes électriques et informatiques de la
plate-forme.
~ Disque dur. Le disque dur de grande capacité permet l'installation de
systèmes d'exploitation et d'applications logicielles pour le micro-
ordinateur. La plate-forme utilise ie système d'exploitation Linux qui
supporte une vaste gamme de périphériques. Les données prises à
partir du micro-ordinateur peuvent aussi être archivés sur le disque dur
pour utilisation ultérieure.
3 http://www.tri-m.com/
CA 02412815 2002-11-27
67
~ Autres périphériques. D°autres périphériques peuvent être branchés
au besoin sur le micro-ordinateur selon les ports disponibles sur le
micro-ordinateur.
Bien que la présente invention ait été décrite par le biais d'un mode de
réalisation illustratif, ce mode de réalisation peut toutefois être modifié ou
adapté sans sortir de la nature et du cadre de la présente invention.
