Roadmap technique

Proposition de séquençage technique du projet

Roadmap technique

Cette page détaille les différentes étapes pour réaliser votre projet

Durée :
Difficulté :
Documentation réalisée à 80% 80

Introduction – Vision et manipulation du puzzle

L’objectif de cette partie du projet est de concevoir un système robotique capable de percevoir, localiser, orienter et manipuler des pièces de puzzle, en s’appuyant sur une montée progressive en complexité. Plutôt que de viser immédiatement un cas réaliste et complexe, le travail proposé repose sur une démarche itérative, où chaque étape valide une brique technique essentielle du système.

La progression est volontairement découpée afin d’introduire une seule difficulté nouvelle à la fois. Chaque étape doit faire l’objet d’une validation expérimentale avant de passer à la suivante. Cette approche permet de mieux identifier les sources d’erreurs, de consolider les acquis et de garantir un système fonctionnel à tout moment.

Il est tout à fait acceptable — et parfois recommandé — de s’arrêter à un niveau intermédiaire pleinement opérationnel, à condition que celui-ci soit robuste, maîtrisé et correctement documenté. La qualité de la démarche et la compréhension du système priment sur la complexité finale.

  Information

N’oubliez pas de prendre des photos et de documenter chaque étape au fur et à mesure sur votre site de documentation.


Étape 1 : Puzzle simple – position et orientation connues

Commencez par un puzzle très simple composé de 4 à 6 pièces carrées, sans formes complexes ni encoches.

Hypothèses :

  • La position de chaque pièce est connue à l’avance
  • L’orientation de chaque pièce est connue

Objectifs :

  • Valider la chaîne robotique complète (prise, déplacement, dépose)
  • Définir un repère commun (table, robot, monde)
  • Tester la précision mécanique et la répétabilité

Aucune fonction de vision complexe n’est nécessaire à ce stade. Cette étape permet de vérifier que le robot sait assembler un puzzle dans des conditions idéales.

Étape 2 : Puzzle simple – orientation variable

Les pièces sont toujours placées à des positions connues, mais leur orientation est désormais variable.

Hypothèses :

  • La position est connue
  • L’orientation doit être prise en compte

Objectifs :

  • Introduire la notion de rotation
  • Adapter la prise et la pose en fonction de l’orientation
  • Tester les premières méthodes d’estimation d’angle (libres)

Cette étape ajoute une difficulté ciblée sans remettre en cause la structure globale du système.

Étape 3 : Détection des pièces avec marqueurs ArUco

Chaque pièce est équipée d’un marqueur ArUco permettant au robot de connaître sa position et son orientation.

Hypothèses :

  • Les positions initiales des pièces ne sont plus connues
  • La vision fournit les informations spatiales

Objectifs :

  • Détecter les marqueurs ArUco
  • Extraire la position (x, y) et l’orientation (θ)
  • Mettre en place la transformation repère caméra → repère robot

À l’issue de cette étape, le robot sait où sont les pièces, comment elles sont orientées et peut planifier leur manipulation.

Étape 4 : Assemblage du puzzle guidé par la vision

Le puzzle possède une solution connue et le robot utilise la vision pour guider l’assemblage.

Objectifs :

  • Enchaîner détection → prise → pose
  • Gérer les erreurs de positionnement et l’emboitement correct des pièces
  • Tester la robustesse et la répétabilité du système

Cette étape vise à fiabiliser l’ensemble de la chaîne vision–manipulation dans un scénario maîtrisé.

Étape 5 : Extensions et montée en complexité

Une fois le système fonctionnel, plusieurs évolutions sont possibles selon l’ambition du groupe :

  • Suppression des marqueurs ArUco et détection basée sur la forme ou la couleur
  • Utilisation de pièces de puzzle plus complexes (encoches, formes non convexes)
  • Introduction d’incertitudes partielles (position ou orientation inconnue)

Ces extensions permettent de tester la précision, la robustesse et les limites du système développé.


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