Pourquoi votre autonome FTC casse sur le terrain du tournoi (et comment y remédier)
Votre routine autonome échoue en compétition parce que l'estime repose sur des constantes physiques qui n'existent pas : friction du tapis, densité des dalles et tension de batterie varient énormément entre votre atelier et l'arène.
Quand une routine autonome enchaîne dix passages impeccables dans votre salle de classe puis percute le mur du périmètre dès le match 1, le code est rarement en cause. C'est la physique qui a changé. L'estime pure — qu'il s'agisse de trajets chronométrés ou de comptages d'encodeurs de roue classiques — suppose un environnement physique immuable. En réalité, les terrains de compétition introduisent trois variables silencieuses qui ruinent la navigation en boucle ouverte : la compression des dalles en mousse, les écarts de friction de surface et les courbes de décharge des batteries.
1. Le problème du tapis : densité, âge et compression
Les dalles emboîtables en mousse EVA de 5/8 po utilisées sur les terrains officiels FTC ne sont pas uniformes d'un lieu à l'autre. Une dalle de terrain d'entraînement, dans un club de robotique scolaire, qui a subi deux saisons de passage et le soleil de midi à travers une fenêtre de classe, s'est compressée, durcie et a perdu son grain de surface. À l'inverse, le terrain du tournoi peut être fait de dalles neuves sorties du carton, ou de dalles stockées serrées en rouleau dans la réserve humide d'une salle provinciale.
Cette variation affecte votre robot de deux façons distinctes :
- Rayon de roue effectif : un robot plus lourd s'enfonce davantage dans une mousse plus souple. À mesure que la mousse se comprime autour de la bande de roulement, le rayon de roulement effectif diminue. Un encodeur qui compte 1 000 impulsions attend du robot une distance linéaire précise fondée sur le diamètre nominal de roue ; sur des dalles plus souples, la distance réellement parcourue par tour diminue.
- Résistance au ripage en virage : les transmissions mecanum et les transmissions à dérapage classiques rencontrent des résistances latérales très différentes selon que la mousse cède ou résiste au frottement de côté. Sur une mousse plus adhérente ou plus souple, les virages sous-tournent ; sur une mousse usée et poussiéreuse, ils sur-tournent.
2. Chute de tension et profils d'accélération
Une batterie REV Robotics 12 V Slim fraîchement sortie d'un chargeur intelligent affiche environ 13,8 V à 14,2 V à vide. Après quinze minutes d'attente dans la file de mise en place, ou après une séquence autonome exigeante où quatre moteurs de propulsion et un système de préhension tirent des courants de calage de pointe, cette tension interne s'affaisse.
Si votre code autonome fait tourner les moteurs à des puissances fixes pendant des durées fixes, la distance parcourue est une fonction directe de la courbe de tension dans le temps. Même avec un asservissement PID en vitesse sur les moteurs de propulsion, des consignes à forte accélération sur une batterie un peu entamée provoqueront un patinage des roues au début du profil de mouvement. L'encodeur enregistre la rotation de la roue, mais le robot n'a pas parcouru la distance correspondante sur les dalles.
3. Les habitudes de calibrage du matin au stand
Les équipes de haut niveau ne supposent pas que le terrain ressemble à leur atelier. Elles inscrivent une routine de calibrage stricte de trente minutes dans leur programme du matin, entre l'inscription et le briefing d'équipe.
| Tâche à l'arrivée | Paramètre visé | Méthode d'ajustement sur le terrain |
|---|---|---|
| Test de ripage des dalles | Friction en virage & enfoncement | Effectuer une ligne droite de 1 000 mm sur le terrain d'entraînement ; mesurer le déplacement linéaire réel au mètre ruban. |
| Vérification de la dérive de l'IMU | Stabilité en lacet | Échantillonner le REV Control Hub ou une IMU externe pendant 60 secondes à l'arrêt pour contrôler l'offset de référence du gyroscope. |
| Contrôle des batteries d'autonome | Profil de tension constant | Instaurer une règle stricte : les batteries d'autonome de compétition doivent mesurer entre 13,4 V et 13,8 V sous charge au repos. |
| Verrouillage de l'exposition de la webcam | Fiabilité AprilTag / vision | Verrouiller manuellement exposition et gain sous l'éclairage halogène/LED de l'arène plutôt que de compter sur l'exposition automatique. |
Pour éliminer complètement les erreurs d'estime, abandonnez les seuls encodeurs de roue au profit de trois modules d'odométrie à roues folles associés à une IMU embarquée (centrale inertielle), ou ancrez vos positions de marque critiques à des repères du terrain grâce aux AprilTags ou à des capteurs de distance. Si vous adaptez votre transmission en vue du circuit des tournois régionaux, notre sélection matérielle sur Sheen Store comprend des composants d'odométrie en stock local, des capteurs de suivi et des câbles compatibles REV pour éviter les pertes de signal.
4. Le garde-fou logiciel : tolérance et remises à zéro
Enfin, inspectez la machine à états de votre autonome. Un code conçu sans délais d'expiration ni étapes de réalignement est fragile par nature. Si votre mécanisme de préhension exige d'être à moins de 5 mm d'une position de marque, prévoyez un mouvement d'équerrage physique contre le périmètre du terrain, ou servez-vous de capteurs de couleur et de distance pour remettre dynamiquement à zéro le repère de coordonnées du robot avant d'engager un cycle de marque critique.
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