Temps Réel Cmmande d un bras manipulateur 2 axes A partir du dcument furni («TP bras manipulateur 2 axes» d rigine SupAer) dans lequel un certain nmbre d éléments snt furnis (expressin des besins, spécificatins ) il vus est demandé de réaliser la cnceptin du lgiciel ainsi qu une partie du cdage (la cmmande de la pince dans un premier temps). Vus devez à l issu des séances de TP : Un cmpte rendu rédigé (cntenant la partie cnceptin ainsi que les éléments relatifs au cdage et aux tests assciés), Les surces assciées
Guide Décrire la prductin de lgiciel : ce qui vus est dnné, ce que vus avez à faire. Rappel cycle de dévelppement : - Expressin des besins : rappeler les fnctinnalités du système et ses cntraintes (succinctement). - Spécificatins - Cnceptin - Implantatin CONCEPTION : Schéma de synthèse d architecture + tableaux : - Tâches avec leurs caractéristiques : nm pririté péride d activatin échéance temps d exécutin Durées d exécutin estimées (et mesurées si vus puvez): tdialgue : 2 ms tpince : 0.1 ms techantillnnagecapteurs : 0.3 ms tsimulatin : 0.5 ms tgeneratindetrajectire : 0.5 ms tasservissement : 0.5 ms - éléments de cmmunicatin entre tâches nm de la dnnée type + prtectin taille unité - éléments de synchrnisatin et d activatin mécanismes utilisés : sémaphre, hrlge auxiliaire, N ubliez pas d indiquer : - cmment vus gérez l activatin des tâches péridiques (spittimer) - cmment vus gérez l arrêt d urgence (tâche séparée?) Justificatins écrites : - tâches : décupage en tâches en fnctin de quels critères? guide1: deux dnnées (u évènements) snt prises en cmptes par une même tâche s il existe une relatin séquentielle stricte entre les deux prises en cmptes. guide2 : deux dnnées (u évènements) snt émises par une même tâche s il existe une relatin séquentielle stricte entre les deux actins guide3 : un cuple (événement i, actin j) est traité par une même tâche s il existe une relatin séquentielle stricte entre la prise en cmpte de l événement et la réalisatin de l actin. ex : init calcul calcul psitins intermédiaires descriptin des tâches (rôle) en faisant ressrtir les appels de services diagramme d activatin Pririté des tâches
Définitin : un rdnnancement temps réel prduit un séquencement de tâches respectant les relatins de précédence et minimisant une fnctin cût (merci Beneteau et Titli! cette fnctin cût est généralement Lmax = max(fi di) avec fi : date fin de la tâche i et di : échéance de la tâche i). Optimalité : un algrithme d rdnnancement est ptimal s il peut prduire un rdnnancement minimisant la fnctin cût. Ordnnancement Rate Mntnic Scheduling (RMS) Hypthèses : les tâches snt péridiques, leur échéance égale à leur péride, préemptin autrisée, prirités statiques Thérème : un rdnnanceur préemptif chisissant en pririté les tâches de plus faible péride est ptimal pur Lmax si N i= 1 N i= 1 Ci ln( 2) 0,69 Cnditin suffisante Ti Ci 1 N ( n 1) Ti 2 Cnditin nécessaire plus fine - Eléments de cmmunicatin lecteurs / écrivains accès cncurrents ressurces critiques spécifier le type de cmmunicatin : synchrne (appel de fnctin) tute valeur prduite dit être cnsmmée la valeur suivante ne peut être cmmuniquée qu après traitement de la précédente asynchrne par variable partagée la cnsmmatin ne dit pas ralentir la prductin tute valeur prduite n est pas bligatirement cnsmmée asynchrne par file la cnsmmatin ne dit pas ralentir la prductin tute valeur prduite dit être cnsmmée CODAGE : prpser une stratégie d intégratin et de tests (étapes) et identifier les versins successives de vtre applicatin Ex : 1 ère étape : - Cder et valider le squelette de l applicatin cmprenant les tâches tdemarrer, tarreter, et le squelette de tgererdialgue - Test crrespndant : Lancer tdemarrer Lancer l interface pérateur Etablir la cnnexin Vérifier le bn fnctinnement de la transmissin grâce à l affichage des messages à l écran - Test validé le??/??/?? (surce.c) 2 ème étape. VALIDATION FINALE : Vérificatin du fnctinnement de l applicatin et vérificatin des cntraintes temprelles (windview). Reprendre les fnctinnalités escmptées et cmparer aux fnctinnalités btenues.
Rappel des cntraintes c du système : Système Le lgiciel devra permettre de cntrôler deux axes du bras (l'épaule et le cude), ainsi que la pince Le lgiciel devra utiliser l'interface graphique furnie permettant de saisir les cmmandes et de visualiser l'état du système en temps réel Le lgiciel devra respecter le prtcle de cmmunicatin impsé par l'interface pérateur Cntrôle du bras Visualisatins Le butn «Rejindre» cmmande l'exécutin d'un rdre de ralliement d'une psitin avec les paramètres suivants : - Purcentage de la vitesse maximum admissible - Angle de l'épaule, cmpris entre 0 et 180 - Angle du cude, cmpris entre -170 et 170 Le butn «Ouvrir pince» cmmande l'uverture de la pince Le butn «Fermer Pince» cmmande la fermeture de la pince Le butn «Arrêt d'urgence» cmmande, à tut instant, l'arrêt du déplacement du bras. Les cmmandes en attente snt alrs annulées. L'histrique des cmmandes affiche les rdres sus la frme d'une case nn cchée suite à l'appui sur un butn de cmmande. L'rdre est cché lrsqu'n détecte la fin de sn exécutin. La pince peut être cmmandée pendant le déplacement du bras Le nmbre d'rdres en attente est limité à 10, tut rdre supplémentaire est rejeté (réalisé par l interface) La péride d'acquisitin des infrmatins est cmprise entre 2 et 100ms, et peut être mdifiée à tut instant. Les curbes de psitin et de vitesse, les visualisatins de l'état du bras et de l'état de la pince snt rafraîchies tutes les 200ms envirn. Caractéristiques électriques et mécaniques du bras La simulatin dit respecter les caractéristiques mécaniques et électriques du bras (dmaine de validité). La cnstante de temps de la pince est de 1s Cntraintes de déplacement L'asservissement des mteurs dit être réalisé dès la mise en marche du système. Lrs d'un déplacement, les deux axes épaule et cude divent atteindre leurs psitins finales respectives en même temps. Cntraintes de temps La lecture des capteurs, la lecture de l'état de la pince ainsi que la lecture du numér du
dernier rdre exécuté, ainsi que la gestin d'un éventuel rdre de déplacement u d'une éventuelle mdificatin de la péride divent être assurées tutes les 200ms L'acquittement u la répnse à une requête divent survenir au plus tard 50ms après la réceptin de celle-ci La péride d'asservissement est de 30ms La péride du calcul des psitins intermédiaires est de 90 (u 60) ms La péride de simulatin du bras est de 5ms La péride d'échantillnnage est un nmbre entier de ms cmpris entre 2 et 100 Un rdre dit être exécuté au plus tard 0.5s après sa saisie Cntraintes de matériel L'applicatin dit s'exécuter sur une cible temps réel VxWrks. L'applicatin dit être piltée à distance