Projets:Magic Control 2021

De wikilab

Equipe

  • Porteurs du projet : Jonathan (MyHumanKit), accompagné par Romane et Marine.
  • Contribut/eur/rice/s : Christophe (INRIA), Fred (ArianeGroup), Gweltaz (Les portes logiques), Mathilde (ArianeGroup), Mélanie (ArianeGroup), Olivier (ArianeGroup), Tanguy (ArianeGroup).
  • Fabmanageuse référente : Delphine (MyHumanKit).
  • Documentation : Pierre (Flossmanuals FR).

Description du projet

Réaliser un contrôle d'environnement R-net pour fauteuil électrique s'interfaçant avec des périphériques R-net existants (JSM, système applicatif).

Génèse du projet

Ce projet a démarré au Fabrikarium 2019, organisé avec ArianeGroup sur le site des Mureaux. Cette première étape a permis de développer des premiers prototypes de joystick à faible force (minijoy) et de mettre au point la communication avec le fauteuil par le protocole R-net.
Au Fabrikarium 2020, le projet a été poursuivi en améliorant le joystick par deux prototypes, ainsi qu'en approfondissant l'analyse des trames de communication R-net.

État technique

Plusieurs prototypes existent pour le joystick à faible force. L'interface CAN/R-net est fonctionnelle sur carte raspberry pi.

Documentation des étapes précédentes sur le wiki :

Objectifs de cette 3e étape

Objectifs prioritaires

  • (groupe 1) Réglage de la calibration du mini-joystick (minijoy)
  • (groupe 1) Test de la séquence d'initialisation du fauteuil de Jonathan
  • (groupe 1) Ajout d'un bouton d'arrêt d'urgence
  • (groupe 2) Emulation de souris (pour androïd ou apple)
  • (groupe 3) Ajout d'un bouton pour donner le contrôle au Raspberry Pi
  • (groupe 3) Design / expérience utilisateur

Objectifs secondaires

  • Ajout d'un switch pour basculer entre JSM et minijoy : mode «passe-plat» ou mode «minijoy»
  • Reverse du protocole de contrôle des vérins
  • Ajout d'un contrôle de la vitesse maximum et des vérins
  • Contrôle d'environnement par application (androïd, ou par techno web, plus portable)
  • Ajout d'un écran de contrôle d'environnement
  • Ajout de fonctions domotiques

Réalisation

Mise à jour du schéma du magic joystick

Magic joystick 2021 : réalisé par Christian à distance

schéma du magic joystick 2021

Fichiers kicad : fichiers kicad (zip)

Fichiers kicad

Mise à jour du schéma du air joystick

Air joystick 2021 : réalisé par Christian à distance

schéma du air joystick 2021

Fichiers kicad : fichiers kicad (zip)

Groupe 1, capture des trames R-net

Mise en place d'une procédure de capture des trames d'initialisation du fauteuil de Jonathan.

  • Se connecter au Pi en SSH
  • Dans un terminal de commande
git clone https://github.com/myhumankit/MagicJoystick2020.git
cd ./MagicJoystick2020/
git branch -a
git checkout -b experimental origin/experimental
cd ./RnetMitm/
python3 ./RnetIntercept.py --dual

Groupe 2, calibration logicielle du magic joystick

Refonte du code

Groupe 3, design utilisateur du contrôle d'environnement

Schéma actuel de la navigation dans l'application de contrôle d'environnement

schéma actuel de l'application de contrôle d'environnement

Détails sur le fichier pdf : schéma de l'application de contrôle d'environnement (pdf)

Composants et circuits électroniques utilisés

Carte Raspberry Pi 3 model B+

Pour ce porjet, la carte est dotée d'un système Debian 10 Buster sur carte micro-SD 8 GO

https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-3-model-b-plus/

Carte PiCAN2 Duo

Carte électronique additionnelle pour Raspberry Pi 3/4 avec double interface pour bus CAN et transformateur d'alimentation (SMPS) capable de fournir 3A. Fabriquée par SK Pang.

https://www.skpang.co.uk/collections/hats/products/pican2-duo-can-bus-board-for-raspberry-pi-4-with-3a-smps

photo de la carte PiCAN2 Duo

Lexique

CAN (Controller Area Network) : Bus de communication série utilisé en électronique, particulièrement dans l'industrie automobile. Il fonctionne sur le principe du multiplexage ou chaque équipement connecté communique avec tous les autres. https://fr.wikipedia.org/wiki/Bus_de_donn%C3%A9es_CAN

JSM (Joystick Module) (module électronique d'un fauteuil) joystick d'assistance à l'arrière du fauteuil, prioritaire sur le contrôle du déplacement.

PiCAN : carte additionnelle pour Raspberry Pi, permettant de s'interfacer à un bus CAN. Il en existe plusieurs variantes, celles utilisées pour ce fabrikarium est une PiCAN2 Duo.

R-net : Le protocole R-net définit des commandes qui passent sur un bus CAN. Il a été mis au point en 2011 par PGDT (PG Drives Technology) pour le contrôle des fauteuils électriques. Il s'agit d'un protocole propriétaire, en 2016 des informations sur ce protocole ont été trouvées par Stephen Chavez par ingénierie inverse pour le projet https://github.com/redragonx/can2RNET.

Raspberry Pi : nano-ordinateur sur carte électronique unique équipé d'un système linux Debian.

Trame CAN : série de bits envoyée sur le bus CAN et interprêtée par le JSM et le contrôleur de moteur.

Watchdog : trame périodique surveillée afin de détecter une éventuelle rupture de communication.

Journal du projet

Premier jour, matin

  • Présentation des étapes précédentes du projet.
  • Présentation de l'état technique actuel.
  • Définition des objectifs primaires et secondaires du fabrikarium.
  • Répartition en 3 groupes pour un premier passage en revue des solutions.
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