Système final

Comme nous l'avons vu dans le chapitre 2, la perception fournit une description de l'environnement qui sera exploitée par la décision pour choisir l'action. Nous allons voir maintenant de quelle façon la liste des objets perçus décrite dans l'exemple du paragraphe 2.5 sera exploitée :

• Etape 1 : parcourir la liste à la recherche de deux objets identiques, c'est à dire ayant le même numéro.
• Etape 2 : déterminer laquelle de ces deux formes sera la cible, l'autre devenant l'objet à déplacer ; comme objet à déplacer, on choisit celui qui est le plus facilement atteignable par le robot, c'est à dire celui se trouvant le plus près du rayon 310 mm centré sur la base du bras manipulateur.
• Etape 2' : si aucune forme n'est présente en double dans la liste reçue, le choix des objets est réalisé en fonctions des indices retenus au tour précédant : en effet, la situation n'évolue normalement que très peu entre deux acquisitions. Le déplacement infligé à un objet est de l'ordre de deux à trois centimètres. Donc, en supposant que tous les objets présents dans l'image au tour précédant le soit toujours, il y a une forte probabilité qu'ils apparaissent dans le même ordre dans le fichier. Aucun couple n'aura été trouvé en raison d'une faille du système de perception (cf. paragraphe 2.6).
• Condition d'arrêt : le nombre d'objet perçus est la moitié du nombre initial d'objet ; le nombre maximal de couple a été formé.

Par cette analyse de liste, il est donc possible de réaliser indifféremment tous les problèmes exposés au paragraphe 4.1.

Les informations exploitées directement pour choisir l'action à effectuer ne sont donc que la position des deux objets choisis. Dans le cas où nous présentons plusieurs couples de formes au système, il peut tantôt en choisir un tantôt un autre à rassembler. Lors de ces changements la variation de distance perçue ne traduit pas la réalité : le système se trouve alors confronté à une faille de sa perception. Le choix du couple à considérer s'effectue en fonction de l'ordre d'apparition des éléments de la liste des objets perçus. Comme nous l'avons indiqué précédemment, cet ordre est relativement constant et permet donc à l'algorithme de ne pas être confronté trop souvent à ce problème et de mener correctement son apprentissage. L'une des forces du classeur est sa robustesse qui lui permet de continuer sont travail même si les informations fournies sont imparfaites.

Le robot a besoin pour effectuer une pousser de connaître la position de l'objet auquel celle-ci s'applique. Il lui faut également le numéro de l'action choisie pour réaliser le déplacement du sujet dans la bonne direction. Ces donnés seront en fait les paramètres du programme. De plus il faut s'assurer que les actions entreprises sont réalisables. La liste des objets présents sur la table avec leur localisation précise est également fournie. Il sera ainsi possible de vérifier qu'aucun objet ne risque de gêner la descente de la pince. (Si c'est le cas, la poussée est effectuée au-dessus du niveau des objets pour bien signifier qu'une action a bien été demandée mais n'a pas été réalisable).

On peut noter qu'une action irréalisable (à cause d'un obstacle sous la pince) se révélera vite inefficace car elle ne produit aucun déplacement , et, dans ce cas, le système devra tenter de déplacer sa pièce d'une autre façon.

Pour une analyse efficace et rapide il est nécessaire d'acquérir une image bien contrastée, et de préférence nette même si l'échantillonnage de l'image en 128x128 pixels par notre programme altère considérablement cette netteté. Ces réglages peuvent être effectués "à l'oeil" grâce au logiciel visilog [Doc 2]:

• Lancer Visilog: à l'invite du prompt, taper vlog.
• Synchroniser la carte d'acquisition sur le signal reçu de la camera : par la commande synchronize, basculer sur l'état extern.
• Capturer l'image vidéo : la commande grab va permettre de visualiser sur le moniteur relié à la carte d'acquisition l'image provenant de la camera. Choisir la valeur auto ou 1 pour le quadrant. Ne pas valider lors de la demande freeze image afin de pouvoir visualiser en direct les réglages effectués.
• Régler le contraste et la netteté de l'image à l'aide des bagues situées sur l'objectif de la camera. Il est inutile de rechercher un contraste bien nuancé pour l'oeil, une image où les objets se détachent très nettement du fond sera plus facile à analyser et supportera beaucoup mieux des variations d'éclairage. Pour faciliter ces réglages, placer un papier très sombre et uni, c'est à dire un fond plus aisé à dissocier des objets, sur l'aire de travail.

Maintenant que nous avons une bonne image, que nous permet elle de voir ? Autrement dit, quelle est l'étendue et la localisation de la scène perçue ? Toujours à l'aide de visilog, comme il a été décrit au paragraphe précédent, l'acquisition continu permet de marquer sur l'aire de travail les bords de l'image. En effet le programme qui situe les objets en fonction de leur position dans l'image a besoin de point de référence pour calculer leur position dans l'espace du robot. Le programme calibre demande la valeur de trois points de références (coins supérieur gauche, supérieur droit et inférieur gauche de l'image) pour calculer les constantes de conversion.

Le robot Mini S 2 reçoit pour commander chaque axe une consigne (CAN [doc 1]) comprise entre 0 et 4095. Cette consigne traduit l'angle selon lequel l'axe doit s'orienter. Pour chaque axe i (de 1 à 5), on a : où Theta_i est l'angle en degrés, A_i et K_i étant les valeurs de conversion à fixer lors de cette étape de configuration. En effet ces valeurs, de part la nature du matériel, varient d'un robot à l'autre, et parfois au cours du temps pour un même robot. Ce dernier aspect est toutefois suffisamment négligeable pour que cette phase soit réalisée une seule fois pour toute une série d'expériences.

Pour déterminer les valeurs des A_i et K_i il suffit d'envoyer des consignes précises pour chaque axe et de mesurer les angles obtenus. Un fil à plomb et un peu de trigonométrie permettent d'avoir des mesures assez précise pour nos travaux. Les valeurs trouvées devront être inscrite dans le fichier texte robot.dat, ainsi le programme pousse sera en mesure de calculer les bonnes consignes.