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SmartBot, the Smartphone Robot – now even smarter!

admin — Tue, 05 Nov 2013 14:35:07 +0000

The final version of the SmartBot Smartphone robot is now out. If you’re looking for a phone-programming robot for your Windows Phone, Android phone or iPhone, SmartBot is the perfect choice. New shape, new design, new SDK – everything is new and improved! The documentation for Windows Phone and the other OS is very clear, with code snippets and instructions to guide you step by step through programming the robot.

La version finale de SmartBot, le robot Smartphone est maintenant disponible. Si vous cherchez un robot programmable pour Smartphone pour votre Windows Phone, votre téléphone sous Android ou votre iPhone, SmartBot est le bon choix. Nouvelle forme, nouveau design, nouveau SDK – tout est nouveau et amélioré dans cette version Mk2! La documentation pour Windows Phone et les autres OS est très claire avec des snippets de code et toutes les instructions pour être guidé pas à pas dans la programmation du robot.

SmartBot, the smartphone robot

admin — Sun, 03 Mar 2013 22:33:30 +0000

SmartBot Mini has grown and it became SmartBot, the Smartphone robot.
Discover this new Smartphone robot which is now compatible with Windows Phone and also Android and IOS!
He is bigger, smarter, he has a complete range of accessories, an SDK and HDK and several apps. It gives you a complete mobile robotic platform, open and affordable, which lets them develop robotic applications, play games, enjoy interactive services and learn robotics.

SmartBot Mini a grandi. Il est devenu SmartBot, le robot smartphone.
Découvrez ce nouveau robot smartphone qui est maintenant compatible avec Windows Phone mais aussi Android et IOS!
Il est maintenant plus grand, plus intelligent et dispose d’une gamme complète d’accessoires, de plusieurs applications ainsi que d’un SDK et d’un HDK complet. Il vous permet de disposer d’une plateforme de robotique mobile, complète, ouverte et simple pour programmer des applications robotiques, jouer à des jeux, et apprendre la robotique.

SmartBot Mini : Next Episode

admin — Sun, 27 Nov 2011 22:08:03 +0000

Here are the videos of the SmartBot Mini which I talked in the previous article :
The first video shows the robot which is controlled by a small application. It uses the methods available in the SDK and allows to modify the speed of the robot in real time.
To talk about performance, the robot can modify its speed from 10 mm/s to 70 mm/s and of course 0 mm/s when it is stopped ;-).

Voici les vidéos du SmartBot Mini dont j’avais parlé dans l’article précédent :
La première vidéo présente le robot piloté par une petite application de télécommande. Elle utilise les commandes disponibles dans le SDK et permet de modifier la vitesse du robot en live.
Au niveau performance, le robot peut faire varier sa vitesse de 10 mm/s à 70 mm/s et bien sur 0 mm/s à l’arrêt ;-).

The SDK runs on Windows Phone and Android for now. We can see the remote app on a HTC Mozart 7 (Windows Phone Mango 7.5) and a Samsung galaxy S WIFI 5.0 tablet (Android 2.3.5).

Le SDK tourne sur Windows Phone et Android pour le moment. On peut voir l’application Remote sur un HTC Mozart 7 (Windows Phone Mango 7.5) ainsi que sur un Samsung galaxy S WIFI 5.0 tablet (Android 2.3.5).

Here are two others videos that show an object tracking app.
The first one follows a red object and rotate to stay in front of it. The algorithm works like that :

Voilà maintenant 2 vidéos qui montrent une application de tracking d’objets.
La première suit un objet rouge et pivote pour rester en face. L’algorithme fonctionne de la façon suivante :
On the picture (YCbCr format) from the camera (640*480),

I extract the Cr channel (red component).
Downscaling by 8.
Thresholding.
3x Dilate (Kernel 3×3).
3x Erode (Kernel 3×3).
Segmentation of the binarised picture by labelisation.
Extraction of the biggest blob.
Drawing of a red cross in overlay on the biggest blob and blue cross on the others.
Control of the robot depending of the biggest blob position.

Final performance about 2 fps.

The second video shows the tracking of a blue object. The technic is different, the idea is to scan a row of the picture instead of the entire picture. The row is from 8*480 pixels on the 640*480 of the picture.

Extraction of the Cb channel (blue component).
Extraction of the row of pixel.
Thresholding
3x Dilate (Kernel 3×3).
3x Erode (Kernel 3×3).
Segmentation of the binarised picture by labelisation.
Extraction of the biggest blob.
Drawing of a red cross in overlay on the biggest blob and blue cross on the others.
Control of the robot depending of the biggest blob position and of the width of the blob.

Final performance about 3 fps.

Après avoir récupéré l’image au format YCbCr de la camera (640*480),

J’extrais le canal Cr (composante rouge).
Downscaling par 8.
Seuillage sur ce canal.
3x Dilatation (noyau 3×3).
3x Erosion (noyau 3×3).
Segmentation de l’image binarisée par labellisation.
Récupération du plus gros blob.
Dessin d’une croix rouge en overlay sur le plus gros blob et bleu sur les autres.
Commande du robot en fonction de la position du plus gros blob.

Performance finale environ 2 fps.

La deuxième vidéo suit un objet bleu. La technique est différente. Ici, l’idée est de scanner une bande de l’image. La bande est de 8*480 pixels sur les 640*480.

Extraction du canal Cb (Composante bleue).
Récupération de la bande de pixels
Seuillage
3x Dilatation (noyau 3×3).
3x Erosion (noyau 3×3).
Segmentation de l’image binarisée par labelisation.
Récupération du plus gros blob.
Dessin d’une croix rouge en overlay sur le plus gros blob et bleu sur les autres.
Commande du robot en fonction de la position du plus gros blob et de sa largeur.

Performance finale environ 3 fps.

There will be some big surprises (already in progress) for the SmartBot Mini. I will reveal them in the following weeks.
And Yes, for those who ask about it, I will commercialize this robot when it will be ready and that will be at low cost.
Il y aura quelques grosses surprises (déjà en préparation) pour le SmartBot Mini. Je les révélerai dans les semaines qui viennent.
Et Oui, pour ceux qui posent la question, je vais commercialiser ce robot dès qu’il sera prêt et ce sera low cost.

SmartBot Mini : The mini robot for Smartphone

admin — Mon, 21 Nov 2011 00:30:17 +0000

Here is my new dev : SmartBot Mini : A mini robot for Smartphone.
Smartphone are now equipped with a full list of high tech sensors (GPS, 3 axis accelerometer, gyro, compass, camera, microphone). It brings also sound production, vibration and a large tactile screen.
By adding at least a pair of wheels, it turns your smartphone into a powerful robot.
SmartBot mini is a very small robot with a smartphone brain. It is equipped with 2 caterpillar tracks, 2 DC gear motors, an homemade analog PCB which is a dual motor driver with full speed control controlled by smartphone and it is powered by 2*AAA batteries. I want to thank my friend Florian for his help on the controller.
This new PCB allows the robot to be controlled by the smartphone. It doesn’t use the Windows Phone serial port cable that I have designed earlier and it works with no micro-controller. The PCB is equipped with some additionnal outputs which give the ability to control some additionnal actuators with the smartphone.
The robot works with Smartphone under Windows Phone and Android for now and I will add IOS and Blackberry OS compatibility later.
It is design to accept even the biggest Windows Phone available like the HTC HD7 or the HTC TITAN.

Voilà mon nouveau dev : SmartBot Mini : un mini robot pour Smartphone.
Les smartphones sont maintenant équipés avec une liste complète de capteurs high tech (GPS, accéléromètre 3 axes, gyroscope, boussole, camera, microphone). Ils apportent également la capacité à produire du son, des vibrations et un large écran tactile. En ajoutant une paire de roue, cela transforme le smartphone en une puissante plateforme robotique.
Smartphone mini est un très petit robot avec un smartphone pour cerveau. Il est équipé de deux chenilles, 2 moto-réducteurs DC, une carte analogique faite maison qui est un driver double canal pour moteur DC avec contrôle total de la vitesse contrôlé par smartphone. Le tout est alimenté par 2 piles AAA. Merci à mon pote Florian pour son aide sur le contrôleur.
Ce contrôleur permet au robot d’être piloté par le smartphone. Il n’utilise pas le câble série pour Windows Phone que j’ai conçu précédemment et fonctionne sans micro-contrôleur. Il est également équipé de sorties supplémentaires permettant au smartphone de contrôler des actionnaires additionnels.
Le robot marche avec des smartphones sous Windows Phone et Android pour l’instant et j’ajouterai la compatibilité avec IOS et Blackberry OS plus tard.
Le robot est conçu pour accepter même les plus gros Windows Phone disponibles comme le HTC HD7 ou le HTC TITAN.

The SDK allows to control the robot with 7 different kind of actions :
Le SDK permet de contrôler le robot avec 7 différents type d’actions :

 public void GoForward(byte Speed) //Go forward with speed control
 public void GoBackward(byte Speed) //Go backward with speed control
 public void GoLeft(byte Speed) //Go Left with speed control
 public void GoRight(byte Speed) //Go Right with speed control
 public void Stop() //Stop
 public void Sing(byte message) //Sing with a list of short singing message
 public void ChangeSpeed(Byte Speed) //Change the speed value during a motion

I will add a video of the SmartBot mini during the week.
J’ajouterai une vidéo du SmartBot mini au cours de la semaine.

With the new Windows Phone Mango OS, WP developpers have now access to the Windows Phone camera API. It allows a ton of new robot control strategies like :
- Face tracking
- Object tracking
- Face recognition
- Light tracking
- OCR
- Tag reading (data matrix, bar code, …)
- Edge detection for maze resolver
- Line follower
and it allows to create strong interacting robot.

Avec le nouvel OS Windows Phone Mango, les développeurs WP ont maintenant accès à l’API de la camera. Cela permet une tonne de nouvelles stratégies de contrôle du robot comme :
– Suivi de tête
– Suivi d’objet
– Reconnaissance faciale
– Suivi de lumière
– Reconnaissance de caractères
– Lecture de tag (data matrix, code barre, …)
– Détection de contours pour solveur de labyrinthe
– Suiveur de ligne
et cela permet la création de robot vraiment interactif.

I have started a Windows Phone Image Processing library. Here is the list of available image processing methods that I have already implemented inside :
J’ai commencé une librairie de traitement d’images pour Windows Phone. Voilà une liste des méthodes disponibles que j’ai déjà implémenté à l’intérieur :

 public int[] ConvertYtoColor(byte[] YData) //Convert Y data from YCbCr to ARGB int info in order to display it
 public byte[] Thresholding(byte[] YData, int threshVal)
 public byte[] Negative(byte[] YData)
 public byte[] Erode(byte[] YData, int PicWidth, int PicHeight) //morphological operation
 public byte[] Dilate(byte[] YData, int PicWidth, int PicHeight) //morphological operation
 public byte[] FiltreConvolution(byte[] YData, int PicWidth, int PicHeight) //Convolution filter (Kernel) like Laplace, Gauss or gradient filter.
 public int[] Histogram(byte[] YData)
 public byte[,] Convert1DTo2D(byte[] YData, int PicWidth, int PicHeight)
 public int[] DrawCross(int[] Data, int posX, int PosY, int crossSize, int PicWidth, int PicHeight) //Adding a cross overlay to localize blob in the picture
 public List Segmentation1(byte[] YData, int PicWidth, int PicHeight) //Blob detection
 public List Segmentation2(byte[] YData, int PicWidth, int PicHeight) //Blob detection
 public void ConvertYCbCrToComprehensiveYCbCr(YCbCrPixelLayout layout, byte[] currentPreviewBuffer, int PicWidth, int PicHeight, out byte[] YMatrix, out byte[] CrMatrix, out byte[] CbMatrix)
 public int YCbCrToArgb(byte y, int cb, int cr) //YCbCr to ARGB color domain
 public Point HeadTracking(byte[] YData, int PicWidth, int PicHeight)
 public Point RedBalloonTracking(byte[] YData, int PicWidth, int PicHeight)

Here is an small example of an live object tracking application. The goal : localize the red balloon and rotate in order to be always in front of it.
Voilà un petit exemple d’une application de tracking live d’objet. L’objectif : localiser le ballon rouge et pivoter de façon à se retrouver toujours en face de lui.

New Windows Phone robot : little teaser

admin — Sun, 06 Nov 2011 01:41:33 +0000

Rendez-vous dans une semaine ou deux pour des news sur un tout nouveau robot et sur le premier lot de câbles port série pour Windows Phone.
See you in one week or two for some news about a brand new robot and about the first batch of serial port cable for Windows Phone.

Windows Phone Bluetooth serial port – It works !

admin — Sun, 09 Oct 2011 22:51:38 +0000

Pour résumer le dernier défi : l’idée était de réaliser une transmission série sans fil depuis le Windows Phone alors que l’OS ne propose pas le profil Bluetooth SPP. La proposition : Utiliser le profil Bluetooth A2DP pour streamer le signal envoyé au port série pour Windows Phone qui marche normalement sur le port audio du Smartphone.

To summarize the last challenge : The idea is to make a wireless transmission from the Windows Phone although the OS doesn’t propose the SPP Bluetooth profile. The proposal : Use the A2DP Bluetooth profile to stream the signal sent to the Windows Phone serial port which works usually on the audio port of the Smartphone .

Donc finalement, j’ai reçu le récepteur Bluetooth A2DP de chez Nokia (11j après …). Et ça ne marche pas !

Double problème :

Le récepteur s’active bien quand j’envoie de la musique mais pas quand j’envoie le signal série.
Quand j’envoie de très longues trames, la première trame passe mais le signal est modifié et donc les caractères envoyés sont mauvais.

En fouillant, on peut lire que le BH-111 de Nokia dispose d’un filtrage numérique (DSP) du signal permettant de traiter le son. Cela pourrait être la cause du problème numéro 2.

So finally, I have received the A2DP Bluetooth receiver from Nokia (11 days after …) And it doesn’t work !

Double trouble :

The receiver is well activated when I send some music but not when I send the serial signal.
When I send some very long frames, the first one is received but the signal is modified and so, characters sent are wrong.

By searching, We can read that the Nokia BH-111 has a numerical filter (DSP) of the signal allowing to treat the sound. That could be the cause of the second trouble.

Je décide d’acheter un autre modèle qui ne présente pas cette caractéristique : Le Sony Ericsson MW600.
Ce modèle est plus cher mais possède un écran OLED, une meilleure autonomie, la radio FM et est vraiment petit.

I decided to buy another receiver which does not present the same feature : The Sony MW600.
This receiver is more expensive but it has a OLED screen, a better autonomy, a FM radio and is really small.

Je recommence les tests. Ça ne marche toujours pas mais ça s’annonce un peu mieux.
Le récepteur ne s’active que lors de l’envoi de la première trame puis ne reçoit plus rien. Par contre, la trame qui passe est correcte (l’hypothèse du traitement du signal du Nokia se confirme).

Je m’attaque alors au problème restant, faire en sorte que le récepteur reçoive bien les trames sans se couper.
Vu que la musique est correctement streamer, mon hypothèse est que l’envoi d’un signal continu permet de garder le récepteur actif. Si l’envoi du son est trop court, alors le récepteur ne s’active pas (genre de filtrage de pic parasite).

Pour valider ceci, je génère un bruit blanc en temps réel. Le récepteur le reçoit sans problème et sans coupure à partir du moment où sa durée est suffisante. Hypothèse confirmée : en jouant un son continu, le récepteur reste connecté. Je peux donc utiliser un bruit blanc faible et continu de façon à garder la connexion.

Reste alors à mettre en place une façon d’envoyer mes signaux séries entre le bruit blanc.
Je modifie le soft pour générer des petits buffers PCM (105 ms) de bruit blanc faible amplitude que j’envoie sur le buffer audio du Windows Phone.
La faible amplitude permet de garder le récepteur actif sans être pris en compte par le port série pour Windows Phone connecté au récepteur et donc de ne pas générer de trame fantôme au repos.

Lorsque je veux envoyer une trame série, j’intercale le buffer PCM créé en temps réel contenant le message série dans la pile du buffer audio du Windows Phone. Le signal série arrive donc au niveau du récepteur sous forme de signal audio puis est convertit en signal RS232 TTL par le port série pour Windows Phone connecté au récepteur Bluetooth A2DP.

I start the test again. It still doesn’t work but it looks like it is a little bit better.
The receiver is activated only when the first frame is sent then nothing. On the other side, the frame which is sent is correct (the signal processing assumption from the Nokia receiver is confirmed).

I tackle the remaining trouble : Make that the receiver will receive every frame without cut off.
Because the music is properly streamed, my assumption is that the streaming of a continuous signal allows to keep the receiver activated. If the streaming is too short, so the receiver is not going to be activated (kind of filter for peak noise).

To validate this, I generate a white noise in real time. The receiver receives it without trouble and without cut off if the signal duration is sufficient. Assumption confirmed : by playing a continuous sound, the receiver stays connected. So I can use a low amplitude white noise in continuous in order to keep the connexion.

Remaining action : Put in place a way to send serial signals between the white noise.
I have changed the software to generate some small PCM buffers (105ms) of low amplitude white noise that I send on the Windows Phone audio buffer.
The low amplitude allows to keep the receiver activated without being taken into account by the Windows Phone serial port connected to the receiver and So, not to generate ghost frame in standby.

When I want to send a serial frame, I interpose the PCM buffer created in real time containing the serial message into the Windows Phone audio buffer stack. The serial signal arrives to the receiver under an audio signal then it is converted into a TTL RS232 signal by the Windows Phone serial port connected the the A2DP Bluetooth receiver.

Évidemment tout ceci ne marche qu’en transmission avec les performances suivantes : RS232 TX niveau TTL 9600 bps sur 100m de portée (Bluetooth)
Les trames reçues sont très propres mais pas autant qu’avec la connexion sur le port audio du Smartphone qui est parfaite.
Il y a de temps en temps quelques caractères parasites qui sont générés en plus mais les caractères envoyés sont toujours reçu sans erreur.
Je pilote donc maintenant mon petit robot en Bluetooth avec Windows Phone. Mission accomplie!

Pour le prochain article, un nouveau robot. Rendez-vous bientôt.

Obviously, all that things work only in transmission with the following performances : RS232 TX TTL Level 9600 bps over a 100m range (Bluetooth).
The received frames are very clean but not as clean as the ones with the connexion on the audio port of the Smartphone which are perfect.
There is from time to time some parasite characters which are generated in addition but the sent characters are always received without error.
So now, I control my little robot through Bluetooth with Windows Phone. Mission accomplished !

For the next article, a new robot. See you soon.

Bluetooth trial – part 1

admin — Thu, 29 Sep 2011 21:54:05 +0000

Je n’ai pas encore reçu le récepteur Bluetooth A2DP mais j’ai fini de fabriquer le module de transmission série pour Windows Phone qui se banche sur le récepteur.
I didn’t received yet the A2DP Bluetooth receiver but I finished to make the serial transmission module for Windows Phone which is connected to the receiver.

Ce module permet de convertir le signal audio (envoyé par le Windows Phone en Bluetooth vers le récepteur A2DP) en un signal RS232 (niveau TTL) à 9600 bps.
This module allows to convert an audio signal (sent by the Windows Phone over Bluetooth to the A2DP receiver) into a RS232 signal (TTL level) at 9600 bps.

The future is Wireless

admin — Wed, 28 Sep 2011 21:57:47 +0000

Les téléphones Android ont le droit en ce moment à un paquet de petits robots qui se pilotent en Bluetooth. Malheureusement, il y a bien du Bluetooth sur Windows Phone, mais de pas de profil SPP (Serial Port Profile) donc pas de possibilité de piloter des appareils en Bluetooth.
Quelques exemples de petits robots sympas : Phonybotz, Gosphero.
Le port série ayant été vaincu, il s’agit de passer au niveau supérieur : le Wireless.

Android phone have access to a bunch of little robots which can be controlled over Bluetooth. Unfortunately, Windows Phone is Bluetooth compatible, but no SPP profile (Serial Port Profile) so, no possibility to control devices through Bluetooth.
Here are some examples of cool little robots : Phonybotz, Gosphero.
As the serial port is now complete, the challenge is to pass to the next level : Wireless.

Ma première idée : le XBEE.
Je viens de recevoir 2 modules XBEE S1.

My first idea : XBEE.
I just receive 2 XBEE S1 modules.

Je vais tester tout ça bientôt en association avec le cable port serie pour Windows Phone.

Les soucis se profilent déjà :

C’est cher ! il faut 2 modules pour créer le canal sans fil et chacun coute 30€.
Les XBEE sont duplex mais la vitesse de communication minimum acceptable est de 1200bps. Aujourd’hui, le cable port serie pour Windows Phone permet d’émettre à 9600 bps mais de recevoir à 600 bps. Je ne pourrais utiliser la communication que en transmission donc limité à une utilisation « télécommande ».
Pas super pratique puisqu’il faut relier le câble série au Windows Phone ainsi qu’au XBEE et ajouter une alimentation 5v…

I am going to test all that in association with the serial port cable for Windows Phone.

Troubles are already here :

That’s expensive ! It requires 2 modules to create a wireless channel and each one has a cost of 30€.
XBEE are duplex but the minimal communication speed required is 1200 bps. Today, The Windows Phone serial port cable allows 9600 bps in transmission but only 600 bps in reception. I will only have the capacity to use the transmission so, it is limited to a « remote » application.
Not really easy to use because, it requires to connect the serial port cable to the Windows Phone, a XBEE module and to add a 5v power supply…

Autre idée ! Windows Phone dispose du profil A2DP en Bluetooth. Ce profile permet le streaming audio du téléphone sur un device compatible.
En utilisant un récepteur A2DP raccordé au câble port série pour Windows Phone, la solution semble beaucoup plus sympa.

C’est le son qui voyage et pas le signal série.
On utilise le Bluetooth du mobile, pas de bricolage nécessitant de brancher plein de choses sur le Windows Phone.
1 seul récepteur à acheter, donc moins cher que 2 XBee
Le profile A2DP ne permet pas un échange duplex donc on reste en mode « télécommande » mais c’est déjà cool.

Another idea ! Windows Phone is compatible with the A2DP Bluetooth profile. This profile allows to stream audio signal from the smartphone to a compatible device.
By using a A2DP receiver connected to the Windows Phone serial port, the solution seems a lot nicer.

That’s the sound which travel and not the serial data.
We use the mobile bluetooth, no trouble of homemade hacking that requires to connect a lot of stuff to the Windows Phone.
Only one receiver to buy, so less expensive than 2 XBEE modules.
A2DP profile doesn’t allow a duplex communication so we stay in a « remote » application but it is already really cool.

Pour tester ça, j’ai commandé un Nokia BH-111.
To test that, I ordered a Nokia BH-111.

On retrouve des puces intégrables qui permettent l’accès au profile A2DP, comme ici chez FREE2MOVE.
We find some chips that allow an access to the A2DP profile , like here at FREE2MOVE.

Vivement que tout cela arrive que les essais puissent commencer !!
I am in a hurry to receive all that and to start testing !!

Thank you !

admin — Wed, 28 Sep 2011 21:16:09 +0000

Je voudrais remercier WPCentral.com , Smartphonefrance.info, Semageek.com, WP7.huand WMPowerUser.com pour les articles qu’ils ont écrit sur WPBots.com

I want to thank WPCentral.com , Smartphonefrance.info, Semageek.com, WP7.hu and WMPowerUser.com for articles they wrote on WPBots.com.

My first Windows Phone robot – Part 3

admin — Tue, 27 Sep 2011 23:01:57 +0000

Ça y est, j’ai trouvé un moment et le robot est terminé. L’électronique et le code sont finis.
Voilà une vidéo qui montre le robot en action. Deux modes sont présents dans la vidéo :

Le premier : mode « Télécommande ». Le robot est piloté par l’interface du Windows Phone.
Le deuxième : mode « Auto ». Le robot est autonome et les informations des capteurs sont envoyés sur l’interface du Windows Phone.

Pour le mode « Auto », j’ai mis en place quelques comportements simples comme chasseur de lumière ou bien des comportements d’évitement d’obstacles.
Le comportement présent sur la vidéo est très simple : Si le capteur IR ne détecte rien, le robot avance, s’il détecte un obstacle il tourne sur la droite. Si le robot détecte un robot très proche, alors il recule.

Here it is ! I found some free time and the robot is over. the software and the electronic are done.
Here is a video showing the robot in action. We can see it through 2 working modes :

First one : « Remote » mode. The robot is controlled by the Windows Phone interface.
Second mode : « Auto » mode. The robot is autonomous and the data coming from the sensors are sent to the Windows Phone interface.

For the « Auto » mode, I put in place some simple behavior like a « light hunter » or some behavior to avoid obstacles.
The behavior presents in the video is very simple : If the IR sensor sees nothing, the robot is moving forward. If it sees something, it turns right. If the robot see an obstacle very close to it, it moves backward.

Au niveau électronique, on retrouve :

- un driver double canal piloté en PWM par la FEZ Panda (2 PWM + 4 sorties digitales pour les modes de marche). Le robot est équipé de deux servos au niveau des roues motrices mais ils ont été modifié pour les convertir en moteur à courant continu à rotation continue (suppression des butées, du potentiomètre et de toute l’électronique).
- 2 ponts diviseurs de tension permettant de capter le niveau lumineux des 2 photorésistances sur 2 ports analogiques de la FEZ Panda.
- 1 régulateur linéaire de tension 7805 permettant de convertir le 9v de la pile en 5v.
- Le capteur IR est directement raccordé à une entrée analogique de la FEZ Panda.
- Le câble port série pour Windows Phone est relié sur le port COM1 de la FEZ Panda.

In term of electronic, we can find :

A dual PWM motor driver driven by the FEZ Panda (2 PWM, 4 digital outputs for the working modes). The robot uses 2 servos for the driving wheels but they are modified to convert them into continuous rotation DC motor (No more potentiometer or electronic inside).
2 voltage dividers allow to sense light level from the 2 photo-resistors via 2 analogue inputs of the FEZ Panda.
1 linear voltage regulator 7805 allows to convert the 9v from the battery into 5v.
The IR sensor is connected to an analogue input of the FEZ Panda.
The Windows Phone serial port cable is connected to the COM1 port of the FEZ Panda.

How to engrave a PCB with a YAG laser

admin — Tue, 27 Sep 2011 23:01:42 +0000

Pour mes prototypes, je cherchais une méthode pour réaliser rapidement des PCB de qualité sans les problèmes des méthodes traditionnelles avec des produits chimiques.
J’ai accès à un laser YAG de marquage. J’ai donc tenté l’expérience de graver une plaque de cuivre en utilisant le laser et un fichier DXF modifié du PCB provenant de Eagle-PCB.

For my prototypes, I was looking for a method to quickly make some quality PCB without the trouble coming from the traditional method which uses some chemicals.
I have access to a YAG LASER. I tried to engraved a sheet of epoxy with a layer of copper by using the LASER and a customized DXF file coming from Eagle-PCB.

L’opération consiste à dessiner son circuit dans Eagle-PCB puis exporter le tout en DXF à l’aide d’un script d’export (1).
En utilisant un logiciel de CAO, modifier le DXF en suivant les étapes 2 à 5 de façon à créer le circuit à graver au laser.

The idea is to design the circuit in Eagle-PCB and then to export it into DXF format with the help of an export script (1).
By using a CAD software, you need to transform the DXF file by following steps 2 to 5 in order to create the circuit to engrave with the LASER.

Moyennant une 30ene de passes de gravure et des essais de réglages de paramétrage LASER, le résultat obtenu est très satisfaisant et parfaitement utilisable.
30 passes of LASER and some setup trials later, the result obtains is quite satisfying and completely usable.

My first Windows Phone robot – Part 2

admin — Sun, 28 Aug 2011 00:56:26 +0000

Suite de la partie 1, j’ai fini de fabriquer le robot mécaniquement parlant. Ca m’a pris 3 heures. Il me reste un peu d’électronique au niveau de l’étage d’alimentation, le câblage et puis tout le code.

Voilà quelques photos de la bête :

Following of part 1, I finish to build the mechanical part of the robot. It took me 3 hours. Now, I still have a little bit of electronic on the power supply, the wiring part and the code.

Here is some picture of the beast :

A printer for Windows Phone

admin — Tue, 23 Aug 2011 21:52:22 +0000

Envie d’imprimer avec son Windows Phone ? Aucun problème. Il nous faut un Windows Phone accompagné de son fameux câble port série. On y ajoute un convertisseur de niveau TTL vers RS232 de façon à transformer le signal 0 5 Volt en 10 -10 Volt à l’aide d’un CI MAX232A et de 5 condensateurs 0.1µF. On raccorde le tout sur une petite imprimante RS232 (Configuré en mode EPL1_LineMode) et c’est parti !

Want to print with your Windows Phone ? No trouble. We need a Windows Phone with its wellknown serial port cable. We add a TTL-to-RS232 level converter to convert the 0 5 volt signal into a 10 -10volt one by using a MAX232A CI and 5 capacitors (0.1µF). We connect all that stuff with a little RS232 printer (setup in EPL1_LineMode mode) and Let’s go!

Distance measurement with Windows Phone

admin — Sat, 20 Aug 2011 12:49:51 +0000

Une autre application du « port série Windows Phone » pour préparer le robot : la mesure de distance (avec capteur IR SHARP GP2D12, portée 10-80cm).

Another application of the « Windows Phone serial port » to prepare the robot : distance measurement (with IR sensor SHARP GP2D12, range of measuring 10 to 80cm).

My first Windows Phone robot – Part 1

admin — Sat, 20 Aug 2011 11:00:54 +0000

Voilà une vue CAO rapide du premier robot Windows Phone que je veux réaliser. C’est un robot très simple. L’idée était de faire un robot vraiment bon marché.

Here is a quick CAD view of the fist Windows Phone robot that I want to make. It is a very simple robot. The idea was to make a robot really cheap.

Comme vous pouvez le voir sur le dessin, il est composé de :

2 servos à rotation continue qui entraine 2 chenilles par l’intermédiaire de 2 roues motrices et 2 roues libres
1 capteur IR de distance SHARP GP2D12
1 Windows Phone posé sur une mousse adhésive + son cable port série + 1 FEZ Panda
1 étage d’alimentation composé d’une pile 9v dans son holder. Cette tension est régulée en 5v par un régulateur linéaire (LM7805)
Le tout est fixé sur une plaque de Plexi par l’intermédiaire de petites équerres en plastiques.

As you can see on the drawing, it is made with:

2 continus rotation servos which drive 2 carterpillar tracks via 2 driving wheels and 2 free wheels.
1 IR distance measuring sensor SHARP GP2D12
1 Windows Phone on its adhesive foam + its serial port cable + 1 FEZ Panda
1 power supply stage made with a 9v battery and its holder. This voltage is reduced and regulated to 5v by a linear regulator (LM7805).
Each part is fixed on a Plexi plate by plastic brackets.

A keyboard for Windows Phone

admin — Fri, 19 Aug 2011 19:37:53 +0000

A l’aide du câble port série, il est maintenant possible de relier un clavier USB à Windows Phone. La carte NetMF GHI FEZ Domino dispose d’un port USB hôte. Moyennant un petit code d’une dizaine de lignes en C#, il est facile de lire l’état du clavier et d’envoyer chaque frappe sur le port série. Le WP récupère alors les données et les affiche à l’écran dans un buffer circulaire.

With the help of the serial port cable, it is now possible to link a USB keyboard to a Windows Phone. The NetMF GHI FEZ Domino board has a USB Host port. With 10 lines of C#, it is easy to read the status of the keyboard and to send each key to the serial port. The WP receives the data and shows them on the screen in a ring buffer.

Windows Phone serial port – V1

admin — Fri, 19 Aug 2011 19:37:41 +0000

Une semaine de vacances en mai, parfait ! Reprenons le cahier des charges du câble de communication série pour Windows phone :

One week of vacation in may, perfect ! Functional specification of the serial communication cable for Windows phone:

Développer un port de communication bidirectionnel série pour le Windows phone avec une carte NetMF. To develop a serial bidirectional communication port between Windows phone and a NetMF board.
Ce port série devra être un vrai UART RS232 et donc pouvoir communiquer avec un terminal RS232 sur PC (avec 1 bit de Start, 8 bits de data, 1 bit de Stop, pas de parité). This port should be a real RS232 and so, it must communicate with an PC RS232 terminal (1 Start bit, 8 bits of data, 1 Stop bit, no parity) .
Le PCB devra être le moins cher possible, constitué uniquement de composants très répandus et ne pas utiliser de composants programmables). The PCB should be cheapest as possible, only constituted with common components and no programmable components.
La librairie du port série devra être compatible XNA et Silverlight. The serial port library sould be XNA and Silverlight compatible.
Le port série ne doit pas faire échouer une certification d’application au Marketplace WP (pas de bidouille dans le tel). A WP app made with this serial port library should be certified for the marketplace (no low level modification of the WP OS).
Pas de modification physique du smartphone. No physical modification of the smartphone.

Après examen des possibilités, il ne m’en reste qu’une :

Utiliser la sortie casque du smartphone pour le transformer en port RS232 bidirectionnel. Le port jack du Windows phone dispose d’une entrée microphone et de deux sorties audio (Stéréo droite et gauche), donc il y a largement tout ce qu’il faut. Reste à maitriser tout ça et à en faire un port série qui marche mais avant, regardons ce qu’on trouve sur le net.

After study of the different possibilities, it remains only one:

Use the audio jack of the smartphone to convert it into a bidirectionnal RS232 port. The Windows phone jack has 1 microphone input and 2 audio outputs (stereo Left + Right), so, there is everything we need. Now it stays to build a serial port that works but for now, let’s take a look on what we can find on the Internet about this.

Après quelques recherches, je suis tombé sur quelques sites intéressants développant eux aussi des interfaces RS232 pour smartphone par la prise casque. On en trouve pour Iphone et Android, ils sont tous basés sur l’utilisation d’un microcontrôleur. Certains utilisent de la modulation d’amplitude (AFK), la modulation de fréquence (FSK), certains utilisent un codage DTMF pour communiquer entre le microcontrôleur et le smartphone. Le microcontrôleur convertit alors le signal en signal RS232. J’ai également trouvé un projet japonais qui permet de relier un Iphone ou un Android par l’intermédiaire du port jack à un Arduino.

After some research, I found some interesting websites that developed their own RS232 interface for smartphones. We found some for Iphone or Android but they are all based on a microcontroller. They use amplitude modulation (AFK) or frequency modulation (FSK) or DTMF code to communicate between the microcontroller and the smartphone. The microcontroller convert the signal into a real RS232 signal. I also found a japanese project which allows to link an Iphone or an Android through an audio jack to an Arduino.

Link 1 – Link 2 – Link 3

J’ai choisi de développer la librairie en XNA pour commencer parce que je développe des jeux sur WP principalement et donc je suis plus à l’aise avec XNA. En plus toutes les librairies de gestion des buffers de sons et du micro sont faites pour XNA et adaptées pour Silverlight ensuite, c’est donc plus simple de commencer comme ça.

I chosen to develop the library in XNA first because I mainly develop games for WP so it was more comfortable for me. Second point, every libraries that manage sound buffer or microphone class are made for XNA and then adapted for Silverlight so it is easiest to start in XNA.

Au final voilà le résultat : Final result :

Ceci est mon premier prototype de câble série composé d’un PCB sur lequel on retrouve quelques composants standards (résistances, condensateurs et quelques CI) sans composants programmables ainsi qu’un connecteur jack 4 points TRRS du coté Windows phone et un connecteur 4 points de l’autre. Le code est compatible XNA et Silverlight et permet les performances suivantes (testé avec TeraTerm en USB sur PC et également avec une carte GHI NetMF FEZ Panda) :

Protocole RS232 : 1 bit de Start, 8 bits de Data, 1 bit de Stop, pas de parité.
Transmission : 9600 bps sans erreur.
Réception : 600 bps sans erreur (au-delà, apparition de quelques erreurs de transmission).

This is my first serial port cable prototype composed by a PCB on which we can find some common components (resistors, capacitors, and some IC) with no programmable components. In addition to that, a 4 points TRRS 3.5mm jack on the Windows phone side and a 4 points connector on the other. The library is compatible with XNA and Silverlight and allows the following performances (tested with TeraTerm in USB with a PC and with an GHI NetMF FEZ Panda board) :

RS232 protocol : 1 Start bit , 8 bits Data, 1 Stop bit , No parity.
TX : 9600 bps with no mistake.
RX : 600 bps with no mistake (At higher bandwidth, we can see some transmission error).

Le port de communication est en place, il permet un échange duplex à 600bps ou 9600/600 en utilisant 2 ports série sur les 4 dispos sur une GHI FEZ Panda. Je pense pouvoir monter la vitesse de réception en améliorant mon algo de décodage et en jouant sur les fréquences de modulations utilisées.

The communication port is done, it allows a duplex communication at 600bps or 9600/600 by using 2 serial ports on the 4 available on a GHI FEZ Panda. I think that I can rise the communication speed by improving my decoding algorithm and by playing on the frequencies used.

Windows Phone robots

admin — Fri, 19 Aug 2011 19:37:28 +0000

Voilà quelques réalisations qui utilisent Windows phone :

Here are some work that use Windows Phone :

La chaine Youtube de alanbeech1. Il a fait quelques réalisations sur base de WP + Netduino, le tout relié par un service WCF.

alanbeech1 Youtube channel. He made some stuff with WP + Netduino + WCF service.

http://www.youtube.com/user/alanbeech1#p/

Voilà un autre robot utilisant Windows Phone :

Here is another robot using Windows phone:

R2D2 contrôlé par Windows phone (ici aussi, à l’aide d’un service WCF) :

R2D2 controlled by Windows phone (here too, with the help of a WCF service):

Et le blog associé. And the associated blog.

Once upon a time…

admin — Fri, 19 Aug 2011 19:37:14 +0000

J’aime le C#, Visual Studio, Windows phone (WP), .Net Micro Framework (NetMF) et plus que ça, j’aime les robots. C’est pour ça que ce blog est ici. Pour parler d’un sujet réunissant tous ces thèmes, à savoir, les robots utilisant Windows Phone.

I like C#, Visual Studio, Windows Phone (WP), .Net Micro Framework (NetMF) and more than this, I like robots. This is why this blog is here. To talk about a subject which merges all those themes : Robots using Windows Phone. Au commencement: In the beginning :

Je suis utilisateur de carte à base de .Net Micro Framework depuis quelques temps maintenant. Pour ceux qui ne savent pas ce que c’est, ce sont des cartes de développement (Dans le style des cartes Arduino) mais dont le microcontrôleur (Architecture ARM 32Bits : ARM7, ARM9, Cortex-M par exemple) fait tourner un CLR (Common Language Runtime) .Net qui est une ré-implémentation de la version Desktop à destination des systèmes embarqués : le .Net MicroFramework (NetMF).

I am a NetMF development board user since a while now. For those who don’t know what it is, This is dev boards (like Arduino) but where the microcontroller (32bits ARM architecture : ARM7, ARM9, Cortex-M for example) runs a CLR (Common Language Runtime) .Net which is a re-implementation of the desktop version for embedded devices : .Net MicroFramework (NetMF).

Ces cartes sont vraiment bien pour tous les codeurs qui veulent se mettre à faire des robots ou tout autres développements électroniques avec microcontrôleur embarqué et le tout avec la puissance du C# et de Visual studio :

Those boards are great for every coders who want to build robots or every others electronics with microcontroller development and all that with the strength of the C# and Visual Studio :

On garde son IDE favori. We keep our favorite IDE.
Codage en C# avec tous les avantages de l’orienté objet et du code managé (plus besoin de gérer la mémoire, le garbade collector est là pour nous). C# programming with all the advantages brought by object-oriented programming and managed code (no more need to deal with memory management, the garbage collector is here for us).
Développement multi-thread. Multithread development.
Débuggage temps réel par USB sur émulateur ou bien directement dans la carte finale. Real-time debugging through USB on the emulator or directly in the real device.
Toutes les librairies nécessaires pour faire un système déjà en place (IO digitales, analogiques, PWM, Communication UART, I2C, SPI, CAN, Ecriture sur SD Card, port USB Hote, Real time clock, …). All the libraries needed to make a complete system are already in place (digital IO, analog IO, PWM, UART communication, I2C, SPI, CAN, SD Card recording, USB host port, Real time clock, …).

Et le tout pour quelques euros (à partir de 30€). And all that for some Euros. (Starting at 30€).

GHI Electronics est un des fabricants de carte de développement tournant sous NetMF. GHI Electronics is a manufacturer of NetMF dev boards.

Comparaison des cartes de la gamme FEZ. Comparison between the different FEZ products.

Le site de la communauté des cartes FEZ de chez GHI ELectronics : TinyCLR. .Net Micro Framework from GHI Electronics community website: TinyCLR.

Un autre fabricant de carte NetMF connu : Netduino. Another well-known NetMF board manufacturer: Netduino.

Quelques cartes NetMF que j’utilise. Here are some NetMF boards that I use.

Il y a quelques mois, Google a sorti pour son OS Android un kit de développement appelé « Android Open Accessory Dev Kit » qui permet de piloter une carte de dev spéciale basée sur Arduino avec un telephone Android.

Few months ago, Google has launched, for its OS Android, a sdk called « Android Open Accessory Dev Kit » which allows to control a specific dev board based on Arduino with an Android cellphone.

Link 1 – Link 2

D’autres tentatives non officielles existaient déjà sous Android comme la carte IOIO qui permet de disposer une carte de dev connectée à Android par USB également.

There was already non official ways to do it under Android like the IOIO board which is a dev board connected to an Android phone through USB.

Link 1 – Link 2

Certains utilisent d’autres moyens pour relier leur téléphone avec une carte de dev comme par exemple en utilisant le capteur boussole des téléphones Android pour créer une liaison unidirectionnelle bas débit (300bps).

Some people used other ways to connect their phone to a dev board like for example by using the compass sensor from their Android phone to create a unidirectional low bandwidth (300bps) channel between a dev board and a cellphone.

[Link 1 : US official] [Link 2 : FR]

Au niveau de l’Iphone, certains hackers ont eux aussi connecté des cartes de type Arduino à leur smartphone mais pour avoir accès au port série du mobile, il faut disposer d’un tel jailbreaké. Adieu donc, les applis certifiés pour le Marketplace.

On Iphone side, some people have connected dev board to their smartphone but they need to have a jailbreaked phone to use the USB port of the dock connector.

Il existe même un site regroupant les développements de robot sur base de cellphone. Site assez orienté Android évidemment, pas de trace de Windows phone, il faut remédier à ça !

There is a website dedicated to robot made with cellphone. This website is Android oriented of course, no trace of Windows phone, we have to fix this!

Microsoft a tout pour faire quelque chose d’équivalent et même mieux :

Microsoft has everything to do something equivalent or even better:

un super os mobile : WP. A great OS for smartphone: WP.
différentes cartes de dev hyper bien faites qui tournent avec NetMF. Several dev boards really well made running under NetMF.

Le problème, il n’y a pas de port de COM sur les WP :

Pas de communication série via USB
Pas de SPP en Bluetooth (Serial port profile)
Pas d’IRDA

Les sockets TCP/IP par le WIFI vont être accessibles avec la mise à jour Mango, il faudra tester ça à ce moment. Reste les services WCF que certains utilisent mais qui nécessitent un serveur.

The trouble is that there is no COM port on WP:

No serial communication through USB
No Bluetooth SPP(Serial port profile)
NO IRDA

TCP/IP Sockets via WIFI will be available with the Mango update. We will have to test it. Last solution, WCF services used by some people but which require a server.

Comme rien n’est prévu pour l’instant, j’ai décidé de le faire moi-même avec les contraintes suivantes :

As nothing is planned to be done for now, I decided to do it myself with the following constraints:

Développer un port de communication bidirectionnel série pour le Windows phone avec une carte NetMF. To develop a serial bidirectional communication port between Windows phone and a NetMF board.
Ce port série devra être un vrai RS232 (avec 1 bit de Start, 8 bits de data, 1 bit de Stop, pas de parité). This port should be a real RS232 (1 Start bit, 8 bits of data, 1 Stop bit, no parity) .
Le PCB devra être le moins cher possible, constitué uniquement de composants très répandus et ne pas utiliser de composants programmables. The PCB should be cheapest as possible, only constituted with common components and no programmable components.
la librairie du port série devra être compatible XNA et Silverlight. The serial port library sould be XNA and Silverlight compatible.
Le port série ne doit pas faire échouer une certification d’application au Marketplace WP (pas de bidouille dans le tel). A WP app made with this serial port library should be certified for the marketplace (no low level modification of the WP OS).
Pas de modification physique du mobile. No physical modification of the cellphone.

Ceci étant fait, il sera possible de relier un Windows phone à une carte NetMF et de disposer d’une plateforme de contrôle robotique complète pilotée par un WP et totalement développée en C#. Le WP s’occupe de l’intelligence et aussi d’une partie de la couche sensorielle avec ses capteurs (accelero, boussole, gyro, camera, interface tactile, WIFI). Le gyro et la camera seront disponibles avec la mise à jour Mango. La carte NetMF s’occupe de la partie pilotage des actionneurs et de la seconde partie sensorielle (gestion des moteurs, capteurs divers, …). Le tout est relié par une interface série RS232 permettant à la carte NetMF d’envoyer les informations récupérées au WP qui de son côté doit traiter toutes les infos récupérées et envoyer les ordres de commande en retour ainsi qu’afficher des informations à l’écran.

With this, it will be possible to link a Windows phone to a NetMF board to have a robotic control platform driven by a WP and totally programmed in C#. The WP manages the intelligence and also a part of the sensorial layer with its own sensors (accelero, compass, gyro, camera, tactil interface, WIFI). Gyro and camera will be available with the Mango update. The NetMF board manages the control of the actuators and the second part of the sensorial layer (actuator management, miscellaneous sensors , …).

Ce câble série (avec sa librairie) transforme également un WP en un terminal de communication série, lui permettant de prendre le contrôle d’une multitude d’appareils comme des imprimantes, des écrans alphanumériques et LCD, des PC, des appareils industriels et tout ce qui possède un port RS232.

The serial cable (with its library) turns also the WP into a serial communication terminal which allows the phone to take the control of a bunch of devices like some printers, some alphanumeric and LCD screens, PC, some industrial devices and all devices with a RS232 port.