Cagius

Cagius est un projet open source ayant pour objectif de concevoir et construire le mécanisme de gestion de la litière pour une cage à petits animaux automatisée et créer un interface programmable pour gérer les cycles de nettoyage.

Table des matieres

1. Composantes mécaniques et électroniques
2. Assemblage
3. Installation logiciel
4. Initialisation de la cage
5. License

1. Composantes mécaniques et électroniques

1.1 Composantes mécaniques

• Courroie Synchrone : McMaster 1679K55
• Tige Filletée : Mcmaster 98957A154

1.2 Composantes électroniques

• Raspberry Pi 4
• Raspberry Pi Camera
• 2 x Dynamixel XL-430-w250-t
• 2 x Dynamixel XM-430-w350-t
• Module à relais IDUINO - 1 Canal - 5V (ST1080)

2. Assemblage

Pour ce qui est de l'assemblage de la structure de base, il suffit de respecter l'assemblage de la pièce Poubelle.sldrpt. En fait, un mélange de colle et de clou à finition a été utilisé pour avoir une structure solide. De plus, le prototype actuelle est fait avec des planches de bois 1/4" découpées au laser et assemblées par la suite.

Pour ce qui est de l'assemblage du convoyeur, des tubes de PVC de 1" ont été utilisé, accompagnés d'adaptateurs imprimés en 3D pour les assembler avec la cage et le moteur. De plus, des bandes élastiques d'entrainements sont utilisées comme courroie pour transmettre le mouvement d'une poulie à l'autre.

Pour les détails concernants les CADs et leurs pertinences

3. Installation logiciel

La section suivante couvre l'installation des logiciels et des librairies nécessaires à la compilation du code.

3.1 Installation sur ordinateur

Il est nécessaire de compiler et d'envoyer le code à la carte OpenCR à partir d'un ordinateur, car le Raspberry Pi ne prend pas en charge les librairies de la carte OpenCR et des moteurs Dynamixel.

3.1.1 Installation de Arduino IDE

Afin d'installer Arduino IDE et les librairies nécessaires pour coder les moteurs, il suffit de suivre les étapes suivantes :

1. Télécharger l'application Arduino IDE ici
2. Ouvrir l'application et se rendre dans Fichier, puis Préférences
3. Dans la section URL de gestionnaire de cartes supplémentaires, rajouter la ligne suivante: https://raw.githubusercontent.com/ROBOTIS-GIT/OpenCR/master/arduino/opencr_release/package_opencr_index.json
4. Confirmer les changements en pressant OK dans le bas à droite de l'écran.
5. Enfin, installer les librairies Motorcontrole dans la section Outils puis Type de carte et Gestionnaire de carte. Taper OpenCR dans la barre de recherche et installer les librairies.

3.1.2 Installation des librairies pour OpenCR

Afin de pouvoir compiler le code de la carte OpenCR, il est nécessaire d'installer quelques librairies selon les étapes suivantes :

1. Ouvrir l'application Arduino IDE et se rendre dans Croquis, puis Inclure une bibliothèque et sélectionner Gestionnaires de bibliothèques

2. Rentrer Dynamixel dans la barre de recherche

3. Installer les libraires

3.2 Installation sur Raspberry Pi

Le Raspberry Pi agit comme le cerveau de la cage. En effet, le Raspberry Pi analyse la caméra et l'interface utilisateur.

3.2.1 Installation de Qt designer

Si vous voulez modifier l'interface utilisateur (modifier les fichiers .ui), vous devez télécharger Qt 5 Designer, qui fait parti de Qt Creator. Pour cela, éxecutez les lignes de commandes suivantes dans le terminal :

$ sudo apt-get install qttools5-dev-tools
$ sudo apt-get install qttools5-dev

3.2.2 Installation de PyQt

Pour concevoir le HMI, nous avons utilisé PyQt qui est un module libre permettant de lier le langage Python avec la bibliothèque Qt. L'installation se fait sur le Raspberry Pi et consiste à faire rouler la ligne de commande suivante :

$ sudo apt-get install python3-pyqt5

Si votre Rapsberry Pi n'est pas à jour, rouler ces lignes de commande au préalable :

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade

À partir de là, pour coder l'interphace graphique on utilise Qt 5 Designer avec le PyQt intégré.

3.2.3 Installation des librairies Open CV

Afin d'installer les librairies OpenCV sur votre Raspberry Pi, il suffit de suivre le guide Setting Up Open-CV for Object Detection sur ce site: Guide d'installation OpenCV

4. Initialisation de la cage

Les differents dossiers de code et où les compiler se retrouve ici.

Les étapes pour initialiser la cage et la lancer sont les suivantes :

• Remplir le réservoir de litière
• Si premier cycle d'utilisation, mettre une couche de litière sur le convoyeur
• S'assurer que la carte OpenCR, le Raspberry et les bandes LED sont alimentés
• S'assurer que la caméra est branchée sur le Raspberry Pi
• S'assurer que tous les moteurs sont branchés à la carte OpenCR
• Compiler le programme userInterface sur le Raspberry Pi et attendre que l'initialisation soit complétée et que la fenêtre s'ouvre
• Indiquer le nombre d'animaux présents dans la cage, rentrer les heures d'activités souhaitées de la cage et appuyer sur le bouton Lancement
• La cage est prête à être utilisée !

Notez bien : Si jamais vous fermez la fenêtre de l'interface ou si vous souhaitez changez les paramètres rentrés initialement (nombre d'animaux, heures d'activités), il faut absolument désalimenter complétement la carte OpenCR et la réalimenter.

5. License

License de Apache.