La conception d'un robot requiert des compétences dans de nombreux domaines: mécanique, électronique, code et architecture logicielle... et le budget matériel n'est pas trivial! Le but de cette session est d'étudier les possibilités et les avantages de certaines technologies Microsoft: pour par exemple alléger la partie électronique (que ce soit en utilisant du matériel existant ou low-cost, ou encore en se servant du cloud), ou bien pour profiter de ses connaissances pour le code (.NET)... Bien entendu, nous y étudierons l'impact de Kinect, et si cette session est surtout dédiée à la robotique pour hobbyistes, les pros du métier devraient pouvoir y trouver des choses intéressantes aussi! Le créateur de CloroFeel (http://www.facebook.com/pages/Clorofeel-the-social-robot/211452818868673) viendra vous présenter son travail de conception de robots avec Azure!

1. palais des
congrès
Paris
7, 8 et 9
février 2012

2. Concevoir un robot avec les
technologies Microsoft
8/2/2012
Nicolas Clerc / Pierre Cauchois
QuidMind / Microsoft

3. Agenda
La conception d’un robot
Un hardware de référence Microsoft
 Eddie
De l’usage du cloud pour la robotique
 Clorofeel
Une annonce à la fin!

4. CONCEVOIR UN ROBOT

5. L’architecture « classique »
Cloud
Processeur Puissant
"Cerveau" Algorithmes compliquées
Framework robotique
Routines simples
"Colonne Vertébrale"
interface avec le matériel
Capteurs // Moteurs Matériel

6. Le matériel
Le choix le plus difficile!
 Pouvoir se le payer Faire plus Pèse plus
de choses lourd
 Savoir l’interfacer
 Faire des choix cohérents
La recette du succès?
 En parler aux gens qui Besoin de
Coûte plus
connaissent cher
plus de
puissance
 Les forums

7. La "colonne vertébrale"
La carte électronique qui
vous permettra de
E/S plus
brancher les capteurs, les Faire plus de
nombreuses
choses
moteurs, et l’alimentation et sensibles
 Peut être constituée de
plusieurs cartes 
Le choix du type de
Microcontrôleur Alimentation
Coûte plus
conditionnera la façon dont cher
plus
on la programme, et la complexe
complexité de
l’électronique embarquée

8. La "colonne vertébrale" en .NET
Netduino .NET Gadgeteer
http://www.secretlabs.com http://gadgeteer.codeplex.com

9. La "colonne vertébrale" en .NET
Netduino .NET Gadgeteer
Moins cher Plus simple
 34-50$  Modules à interfaces
Compatible Arduino standardisée
 Shields 100% Plus cher…
compatibles  10-20$ le module
Interfacer chaque  30-100$ la carte réseau
capteur manuellement  80-100$ la carte mère
http://www.secretlabs.com http://gadgeteer.codeplex.com

10. Le cerveau
En général la carte la plus puissante, et donc la plus
consommatrice de batterie
 Envisager une batterie séparée?
Les solutions « classiques »
 Carte PC industrielle
 Laptop
 Smartphone

11. Le cerveau en .NET
Carte industrielle type x86 comme:
 Roboard
 Une carte Advantech
Laptop
 Développement only - puis repasser sur carte industrielle
Smartphone: why not?
 http://www.wpbots.com

12. Choisir un OS pour son robot
X86/x64 ARM /MCU
Hardware
Temps- OUI NON OUI Windows
Smartphone?
réel? Phone
OUI Besoin d’un NON
Prototype?
"vrai" OS?
NON
OUI
Windows Windows
Windows
Embedded Embedded .NET MF
"Classique"
Standard CE

13. Microsoft Robotics Developer Studio
Répondre aux exigences des développeurs robotique
 Abstraction du matériel
 Composition des « briques de base »
 Reconfiguration dynamique des éléments
 Réutilisation des composants existants
 Simuler un environnement, un comportement

14. EDDIE
Un robot de référence
pour Kinect

15. EDDIE, c’est Parallax
http://www.parallax.com
Une base solide
 Plateaux en ABS
 Batterie au plomb pour une autonomie de 4 à 7h
 Moteurs 12VDC ~150 RPM + encodeurs + contrôlleurs
 Capteurs de distances à ultrasons (2) et IR (3)
Une carte mère Propeller
 Alimentation de Kinect et des moteurs
 Branchement des capteurs et des encodeurs
 Lien série (over USB) avec le PC

16. EDDIE, c’est Microsoft
Microsoft Robotics Developer Studio
 Plateforme de référence: EDDIE
 Set de services de base pour la carte propeller et les
capteurs
 Services fournis: navigation autonome avec évitement
d’obstacle
Kinect pour des scénarios de vision avancée
 Mesure de l’environnement
 Détection, suivi, interactions avec les utilisateurs

17. DEMO
EDDIE

18. Le cloud
"Augmenter" les fonctions du robot quand il est en ligne
 Scénarios dégradés en mode offline
Sauvegarder des données
 Online/offline intermittent
Accéder au robot
 Prise de contrôle à distance

19. CLOUD + ROBOTIQUE
Clorofeel - Nicolas Clerc

20. Windows Phone, une plateforme robotique ?
Une plateforme robotique, et pourquoi pas !
Conclusion
Peu de choses manquent pour
transformer votre compagnon de
poche en un véritable robot.
Economiquement très intéressant si
vous possédez déjà un Smartphone.
La robotique étant une passion assez
rapidement couteuse.

21. Transformer votre WP en robot
Stratégie de conversion d’un Windows Phone en robot

22. Exemple de contrôle analogique
Cas 1) WP = Cerveau + contrôle : SMARTBOT MINI Alpha
Prototype
Gestion du sens (Avancer, reculer, gauche, droite) ainsi que de la vitesse
Solution hyper low cost

23. Connecter le Windows Phone
La solution pour connecter Windows Phone au monde extérieur : Le câble
port série WPBots.com pour Windows Phone utilisant la sortie audio
Prototype Prototype
Permet d’ajouter un bus de communication standard sur WP en entrée et sortie
Permet de piloter tous les équipements équipés d’un port série RS232 (PC, Imprimantes, µC,
.Net µF dev board, Arduino, capteurs divers, lecteurs code barres, robots, …)
Port série sur port jack audio ( jack 3,5mm 4 broches TRRS – canal gauche + microphone)
Protocole RS232 : 1 bit de Start, 8 bits de Data, 1 bit de Stop, pas de parité.
Transmission : 9600 bps Réception : 600 bps
Utilise entre autres le principe du MODEM (modulation/démodulation d’un signal numérique)
Electronique analogique pour limiter les coûts
Peut fonctionner en wireless grâce au profil Bluetooth A2DP disponible sur Windows Phone

24. Exemple de contrôle numérique
Cas 2) WP = Cerveau :
Premier robot de WPBots.com avec port série Windows Phone
Double driver de moteur
Câble port série WPBots.com pour WP
Carte .Net Micro Framework avec CPU
32 bits ARM7 72MHz
Capteur de lumière
Moteurs DC avec chenilles
Télémètre IR
Le WP envoie les commandes à la carte µC par
l’intermédiaire de la liaison série et reçoit en
retour les valeurs des différents capteurs
connectés à cette carte.

25. SmartBot Mini
Mini plateforme robotique pour Smartphone
• Dispose de plus de 20 accessoires différents (pince,
stylo, …)
• Codeurs internes permettant asservissement et
odométrie pour un déplacement précis et
mesurable
• Phares avant pilotables ainsi que 5 sorties
configurables en TOR ou Servo
• Port de mise en jour du firmware interne
• µC Microchip PIC connecté au Smartphone par le
câble port série pour Windows Phone directement
intégré
• Compatible Windows Phone, Android et IOS
• Accepte les plus gros Smartphones disponibles ainsi
que certaines tablettes 5’ ( jusqu’à 100mm de
largeur)
• Plusieurs applications officielles disponibles pour les
non-programmeurs.
Quand, où, combien ?
SmartBot Mini : une plateforme abordable dans le monde de la robotique (<100€ TTC)
Disponible courant d’année et visible à INNOROBO sur le stand de Microsoft.
Rendez-vous prochainement sur OverdriveRobotics.com

26. SmartBot Mini
SmartBot Mini pour les développeurs
Un SDK Windows Phone complet pour les développeurs
• Piloter facilement le robot (Avancer, reculer, gauche, droite, stop) pendant un temps, un angle ou
une distance définie
• Activer les sorties « Tout ou Rien » reliées à vos accessoires
• Piloter la position des servos pour contrôler des accessoires motorisés
• Piloter l’allumage les phares avants
Des possibilités énormes grâce à Silverlight, XNA et les API Windows Phone
• Traitement d’image à l’aide de l’API camera disponible depuis Mango
• Tracking d’objets
• Reconnaissance faciale
• Lecture de code barre, QRCode
• Suivi de ligne, détection d’obstacle
• Utilisation de tous les capteurs de Windows Phone : motion sensor (boussole, accéléro, gyro), gsp,…
• Reconnaissance vocale (from scratch ou en utilisant Dragon Mobile SDK de Nuance par exemple)
• Interactions avec le monde et les personnes par les actions du robot et l’écran du smartphone
• Compétition de robots, courses, combat de sumo
• Danser sur le rythme d’une musique
• Jeux interactifs
• Surveillance à distance

27. ANNONCE
Microsoft sera à Innorobo
RDV à Lyon – 14,15,16 Mars 2012

28. Questions?
Pierre Cauchois Nicolas Clerc
pierreca@microsoft.com nclerc@quidmind.com
@pierreca @nclerc
http://blogs.msdn.com/pierreca http://www.quidmind.com
http://www.sablefin.net