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HelpMe - Tondeuse/Brouette à roues d'hoverboard télécommandée

miguipda miguipda 1 Messages
Bonjour,

suite à la proposition de FireDIY, je vous soumet ici un projet que je me dois de réaliser par obligation de santé (situation qui nous pend malheureusement tous au nez en avançant en âge).
Permettez moi de présenter d'abord le besoin, le contexte, la solution requise puis les étapes de cette solution qui en devient un projet dans l'espoir qu'il aboutisse.
Le slogan du présent site "Faites le vous-même, mais pas tout seul" me laisse entendre pouvoir mettre en avant chacune de vos expertises personnelles dont je ne dispose malheureusement pas et qui me contraigne à espérer pouvoir trouver de l'aide auprès de vous (l'humilité vous rattrape aussi avec l'âge ).

J'ai intitulé ce projet HelpMe puisque l'on parle bien d'un FollowMe en parlant d'un véhicule communément utilisé sur les aérodromes pour accompagner les avions et bien notre HelpMe nous aidera tout autant dans la tonde que le transport léger.

Besoin :
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Une tondeuse télécommandée (par smartphone, ce qui réduirait les frais d'achat de radiocommande et "facilite" le codage ?) qui doit :
- à moindre intervention mécanique (= "seulement" remplacer ses roues par celles de deux hoverboard)
- progresser sur terrain pentu     (= besoin de trouver une solution de "chenilles" à monter sur ce type de roues = pneu VTT faisable ?)
- suivre une personne (pour l'amener au niveau du terrain désiré sans devoir la porter et/ou pour)
- porter une charge occasionnelle (= optionnel suivant besoin à fabriquer par les intéressés (moi),
                                                                                            y clipser un plateau de charge (pour un, deux sceaux ou sac de terreau))
- planifier ensuite le retrait possible des batteries des hoverboard pour les recharger à la maison mais surtout pouvoir les stocker en toute sécurité.
                       Trop d'accident d'autocombustion de ces batteries ont déjà eu lieu et je préfère les stocker ailleur en lieu sûr.

Contexte :
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1) jardin fortement en pente avec des terrasses séparées par des escaliers sur talus (encore plus pentus)
2) à défaut de pouvoir y utiliser une tondeuse et encore moins un robot tondeuse vu la configuration des lieux, je "tond" avec une débroussailleuse.
               Et ce parce que même une tondeuse auto-tractée aurait été trop fastidieuse à manipuler sur un tel terrain.
3) âge et souci de santé amènent parfois à un point de devoir revoir son autonomie en restant actif et "indépendant", d'où le besoin que ce projet aboutisse
4) l'abandon définitif de la débroussailleuse (vibration à forte résonnance dans le corps) va apparaître sous peu et
               je me dois donc d'anticiper avant que je ne doive trop rapidement m'en séparer sans solution annexe.

Solution :
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1) il ya plusieurs années, j'avais remarqué cette solution (https://youtu.be/DbF38l6BtME) mais je n'en ai pas les moyens

2) faire usage d'une tondeuse télécommandée mais ...
a) comme ici (https://youtu.be/S-g6vt2sqZU), "simplement" remplacer les roues par celles de deux hoverboard est l'intervention mécanique la plus réduite
b) il semble avoir fait usage d'un Arduino Nano, ne voyant toutefois pas sa télécommande;
- je me dis qu'à l'avancée des cartes actuelles, peut-être que faire usage d'une carte disposant d'un WiFi ou Bluetooth (puisqu'on reste à proximité),
                                             tel ESP32 ou je ne sais pas quelle autre ferait l'affaire sans être dans l'excès de coût serait plus appropriée mais
- en vue de garder une sécurité minimale sans devoir acheter une radio de commande, notre télécommande pourrait tout bonnement être notre habituel smartphone (= pas de radiocommande à acheter )
3) au vu de la vitesse possible à laquelle elle peut toutefois être lancée (vitesse des roues d'hoverboard), je me dis que placer de part et
              d'autre au moins trois senseurs HC-SR04 (un au centre et deux à chaque coin), à l'avant et à l'arrière, ceux-ci devraient réduire automatiquement la vitesse
              au fur et à mesure que la tondeuse s'approche d'un obstacle pour s'arrêter une fois trop prêt.
    L'idée étant qu'avançant près d'un muret, un arbre, des pieds, elle ralentisse mais continue à tondre jusqu'au bord de cet obstacle sans s'écraser
              contre le muret, ne se cogner à l'arbre ou tonde les pieds de quelqu'un = sécurité minimale exigée (ATTENTION que la/les "carte(s) mère(s)" doi(ven)t supporter
              au minimum deux fois trois senseurs HC-SR04).


Coûts : réduction des coûts par l'acquisition des seules pièces réellement nécessaires
------- (pas d'extravagence ce n'est pas une rolls qu'on veut mais un outil à moindre coût de maintenance)
1) tondeuse     : neuve ou d'occasion, au choix de l'intéressé
a) thermique ou électrique à batteries rechargeables, au choix de l'intéressé
b) à hauteur réglable par palier mécanique au niveau des roues (optionnel, au choix de l'intéressé)
2) "carte mère" : Arduino, ESPxxx, à définir suivant :
      - réseau à moindre interruptions/perturbations vers smartphone (WiFi ou Bluetooth)
      - devant savoir supporter au min 6 senseurs HC-SR04 (ou doit-on monter à 8 ?) sinon
      - si une ne suffit pas, prévoir deux "cartes mères" ? ; chacune gérant alors trois de ses senseurs HC-SR04 + interaction entre ces cartes
                                                     suivant le sens de roulage (l'une en marche avant alors que l'autre est en marche arrière et inversément)
3) pièces électroniques : hormis les 6 senseurs HC-SR04 minimum, voir 5)a) des "Etapes" sous "codage d'un relais"
                                                          pour un éventuel relais de coupure d'alimentation des roues d'hoverboard (mode sécurité)
        aucune idée de ce(s) supplément(s) éventuel(s) si requis (pièces et nombre à définir par les experts participant
                                                                                                                                                                                                   à ce projet)
4) hoverboard (1 ou 2 ?) : le(s) trouver d'occasion ou neuf(s), au choix de l'intéressé;
(1 hoverboard serait pour ceux qui ont un terrain plat)
2 hoverboard devraient permettre d'avoir la motricité requise pour rouler en pente "forte" et/ou en charge* (lire "Besoin" ci-avant)
5) chenille (sinon roues) : pour ceux qui ont un terrain plat, garder les seules roues de l'hoverboard comme ici (https://youtu.be/S-g6vt2sqZU)
       mais sur terrain trop pentu, trouver une solution bon marché, mais fonctionnelle, pour placer des chenilles sur ces roues d'hoverboard
                                                         (est-ce que des pneus souples de VTT fonctionneraient ?)
       Sans quoi prévoir un caoutchouc dentelé pour placer sur les roues elles-mêmes à défaut d'une chenille bon marché facile à trouver.
       Certes je ne saurais obtenir un chenillé pareil (https://youtu.be/oDHN5jaw9fo) dû au coût mais si une solution peut-être trouvée,
                                                         j'adapterais par la suite en conséquence.

Etapes : (non exhaustives, voire à redéfinir)
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1) choisir la(les) "carte(s) mère(s)" appropriée(s) pour ce projet avec les spécifications suivantes :
- une "carte mère" peut-elle gérer les deux hoverboard et 6 senseurs minimum ou y en faut-il deux ?
- ou doit-on utiliser deux "carte mère" si on doit "monter" à 8 senseurs ?
- activer/désactiver (open/close) un relais tout en le rendant dis/fonctionnel (disabled/enabled expliqué ci-après)

2) au vu des "Besoins" précités, décider si l'usage de télécommande peut se limiter :
- au smartphone ou
- requiert inévitablement une radiocommande (https://hackaday.com/2019/08/24/hacked-hoverboards-become-potent-rc-tank/)

3) réduire les dépenses du projet = sera fixé par 2) si l'utilisation du smartphone peut seule convenir comme télécommande

4) ralentir dans le sens de la marche, avant ou arrière (= la vitesse est à réguler sur tout senseur dont la distance se réduit : ! que se passe-t-il lorsqu'elle "dépasse"
               un arbre = si la distance s'allonge alors reprise lente de la vitesse puisqu'en temps normal lorsque la distance rétrécie = réduction de la vitesse de x% à chaque fois)

5) codage des senseurs :
---------------------
a) la valeur de 0% (mode sécurité) cité partout ci-après doit plutôt être sousentendue comme supérieure à 200%. Je m'explique :
- 0% existe pour un arrêt des moteurs tout en gardant la possibilité de faire rouler la tondeuse (= roues toujours alimentées)
- plus de 100% impliquerait alors de fait un arrêt net des moteurs par la coupure du relais (voir "codage d'un relais" ci-après).
                                                        Aller au-delà de 100% est également, sous un autre aspect, un mode sécurité.
- ces trois chiffres ("2","0","0" dudit 200%) dépassant de loin 100% dès 200 serait alors exploités ultérieurement comme code indicateur de l'erreur
                                                  rencontrée. Par exemple, 404 serait un senseur "non trouvable" càd un des senseurs ne retourne pas de valeur.
                                                  A vous de décider de la norme de codage des erreurs tout en la documentant dans le code.
b) par défaut la vitesse initiale est à 100% mais :
- dès qu'au moins un des senseurs ne retourne pas de valeur, la vitesse minimale est maintenue de suite à 0%
                                                    (= mode sécurité pour éviter un accident)
* Info de disfonctionnement de tout senseur doit alors être retournée vers un smartphone (pas le cas vers une radiocommande)
* Plus action du relais (voir "codage d'un relais" ci-dessous.
- si la vitesse n'est pas "tombée" (en comprendre forcée comme ci-avant à 0%), la vitesse initiale doit alors être à x% calculée
                                                    en rapport avec la distance la plus courte que donne l'un des senseurs
c) définir le rapport de réduction de vitesse à l'approche d'un obstacle :
d) définir le rapport d'accélération de vitesse en s'éloignant d'un obstacle :
e) comment réagit la vitesse lorsqu'une personne vient perpendiculairement entre deux senseurs de coin sur un des côtés de la tondeuse ?
f) comment va évoluer dans le temps/se comporter les évaluations des senseurs à cause des vibrations de la tondeuse ?
Peut éventuellement nécessité de placer les senseurs :
- non pas à horizontalement fixés sur le châssis au ras du sol : mode plus simple et uniforme en terme de calcul
- mais peut-être légèrement surélevé en mode plongeant : requiererait un calibrage à planifier par manque d'uniformité

codage d'un relais : mode sécurité = vitesse initiale à 0% suite à au moins un des senseurs ne retourne pas de valeur ou
-------------------- perte de connexion de la "carte mère" avec le smartphone
- un relais doit pouvoir couper ou rallumer l'alimentation des roues des hoverboard
- relais à deux statuts : activable (enabled) si la vitesse initiale est supérieure à 0% ou arrêté par un arrêt "forcé" manuellement
non-activable (disabled) si il a été désactivé par une mise en mode de sécurité, càd vitesse initiale = 0%
- si la vitesse initiale est à 0% (mode sécurité et non de proximité imposé par le premier allumage sur la fonctionnalité ou non des senseurs HC-SR04), le relais ne doit pas pouvoir être réactivé manuellement pour réalimenter les roues des hoverboard
- par contre il peut être réactivé dès que la vitesse initiale est supérieure à 0%
(ce qui permet de le réactiver après un arrêt manuel volontaire "forcé" expliqué ci-après)
- pour une mise à l'arrêt "forcé" manuellement pour une raison quelconque que la tondeuse ne peut capter par ses senseurs
- puis permettre la réalimentation des roues d'hoverboard après un arrêt "forcé" UNIQUEMENT (donc pas après un mode de sécurité)

codage "carte mère" <-> smartphone :
------------------------------------
a) pas de contacts entre la "carte mère" et la télécommande (smartphone) = mode sécurité 0% (pour coupure d'alimentation des roues)
- implique que l'indicateur sur écran du smartphone doit d'office démarré en rouge à "Tondeuse non contactée".
- il ne passera en vert au statut indiqué "Tondeuse contactée" (ou plus discrètement "Tondeuse non contactée" non affiché)
                                                    qu'une fois les deux restés en contact.
- ce qui implique que l'échange constant entre la "carte mère" et le smartphone (cache à l'écran le statut "Tondeuse non contactée")
                                                    puisque dès que cet échange est coupé, la vitesse initiale tombe à 0% sur la "carte mère" (où 0 doit plutôt prendre une valeur
                                                    de code d'erreur de perte de connexion avec la télécommande).
b) mouvements : avant/arrière et rotations
Attention qu'une fois passé à l'arrêt (vitesse 0%) face à un obstacle, le sens d'alimentation doit s'inverser.
Cela va la faire repartir dans l'autre sens (qui pourrait se dire en arrière), mais quelque part au niveau de la commande,
                                                  dans la mesure où l'orientation de tondeuse n'a plus de sens sans son guidon, on peut considérer qu'elle est toujours en mode avant.
                                                  Ainsi, lorsqu'elle "recule", passée à l'arrêt près d'un obstacle, plutôt que de considérer qu'elle fasse marche arrière sur une distance X pour
                                                  qu'on la face repartir en avant en la tournant légèrement pour éviter l'obstacle, c'est autant la laisser repartir "en arrière" tout
                                                 en laissant les commande comme si elle est en avant. Cela évite un travail de l'esprit de savoir si elle est en avant ou en arrière,
                                                  et un gain de temps que de devoir jouer soit même (ou d'elle-même) en arrière sur une courte distance puis la rediriger en avant.
Quoique, peut-être serait-il aussi facile de lui faire faire une courte distance en marche arrière (sans que les senseurs ne la fasse s'arrêter
                                                   sur un obstacle arrière) pour alors aussi rester à devoir la diriger en avant (= gain de temps et de devoir jouer mode arrière puis mode avant).
c) deux réseaux utilisés séparément ? (sécurité d'une interférence ou autre mauvaise intention; est-ce justifié/nécessaire ou pas ?)
- peut-être serait-il bon d'utiliser le réseau bluetooth pour une fonctionnalité (tel les mouvements) alors que le WiFi serait à
                                                    n'utiliser que pour les actions sur relais ?
- ou faire aléatoirement usage d'un des deux réseaux (WiFi ou Bluetooth) entre la tondeuse et le smartphone ?
* que ce soit à la volonté de la "carte mère" de le choisir aléatoirement si les deux sont disponibles ou
* suivant qu'on décide d'activer ou non l'un et/ou l'autre réseau de notre smartphone

codage suiveur :
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a) soit il est fait usage d'un IR tenu en main et activé par pression pour que le HelpMe nous suive et s'arrête une fois l'IR de la main relâché
                                   (très certainement la solution la plus appropriée)
b) soit il est fait usage du Bluetooth pour qu'il nous suive
c) soit une autre solution à laquelle je ne pense pas mais que vous pensez qui serait plus appropriée

6) "en charge*" (lire "Besoin" ci-avant), au vu de ce suiveur chargé (https://github.com/NiklasFauth/hoverboard-firmware-hack), j'avais trouvé il y a quelques
               années le travail de ce monsieur très intéressant pour nous soulager le dos mais trop fastidieux à mettre en oeuvre pour moi.
              Certes je ne veux pas monter à des charges si forte mais un seau ou deux de temps en temps, cette fonctionnalité est également très,
              très intéressante tant dans le jardin (sacs de terreau) qu'aller chercher un bac de bière (je taquine, quoique ... pour aller faire les courses,
              ça en jette et surtout ça allège les bras) : https://www.instructables.com/id/Arduino-RC-Lawnmower/

7) Commencer par le codage avec un seul hoverboard (terrain plat) mais anticiper ce codage pour la connexion d'un deuxième en option
              (pour que la demande initiale de ce projet aboutisse) :
- ce qui permettra à plusieurs personnes d'aider au départ de ce projet pour toutes les fonctionnalités exprimées dans le "Besoin"
                                (ci-avant, hormis peut-être la pente)
- ne continueront que ceux qui peuvent disposer de deux hoverboard ou son prêt à demander aux concerné(s) qui en disposent de faire
                                 le(s) test(s) pour les guider à finaliser le projet

8) une grosse partie de la solution semble se trouver ici : https://github.com/NiklasFauth/hoverboard-firmware-hack

De fait, ce projet est très constructif et peut rendre service à énormément de gens (famille, ami ou soit-même à court ou long terme).

Mon gros souci n'étant pas l'adaptation mécanique des roues sur le chassis de la tondeuse mais bien l'interfaçage de la carte mère avec l'électronique de deux hoverboard (dû à la nécessité de motricité sur terrain pentu avec ou sans charge).

J'espère recevoir un écho très positif pour la compréhension de ces connectiques à devoir mener pour faire aboutir ce projet.
Si quelqu'un a pu le faire ici (https://youtu.be/S-g6vt2sqZU), j'ose croire que c'est réalisable mais j'espère que ce n'est pas avec des oscilloscopes sans quoi je serais de la revue

Surtout portez vous bien et passez une excellente soirée.

Bien à vous.

Miguipda
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