S.O.N.I.A (Système d’Opération Nautique Intelligent et Autonome) est un club scientifique de l'École de Technologie Supérieure à Montréal, QC, qui conçoit et fabrique des sous-marins autonomes depuis 23 ans. S.O.N.I.A a été fondée en 1999 et ses membres ont conçu un total de 8 sous-marins autonomes depuis. Le club est composé d'étudiants des programmes de mécanique, d'électricité, de production automatisée et de logiciel.

Le but principal de S.O.N.I.A. est de participer à l'événement annuel Robosub event in San Diego, California. This competition aims to test the autonomy of submarines and the skills of student groups in terms of innovation by setting up various missions underwater. This competition allows, among other things, to measure the progress made during the year. S.O.N.I.A has to perform several complex tasks such as identifying obstacles, picking up and dropping objects, following acoustic signals, all without human intervention. Currently, S.O.N.I.A soutient deux prototypes (AUV7 et AUV8)

De plus, S.O.N.I.A est une association étudiante de premier cycle et à ce titre, nous croyons en l'harmonie du travail d'équipe et que les connaissances s'acquièrent mieux par l'expérience pratique. Notre objectif est de offrir un environnement éducatif pour tous whose desire is to learn and we strongly believe in the advancement of robotics. S.O.N.I.A is a group that wants to innovate and move forward in the solutions it develops.

We always wish improving on what’s in place to make prototypes better each release. We also believe that sharing knowledge is very important and that is why we want make this project an open source project to allow other teams to innovate and develop a better sub in turn. The club already shares all of its répertoires GitHub afin d'aider d'autres équipes participant à la compétition ou toute autre personne souhaitant concevoir un sous-marin autonome.

Il est essentiel pour un AUV d'interagir avec son environnement. Pour ce faire, S.O.N.I.A. est équipé de capteurs et d'actionneurs. Ces dispositifs permettent la vision, la localisation à l'aide d'un sonar, le calcul de la distance et la position précise sous l'eau. Tous ces paramètres sont ensuite utilisés simultanément pour réaliser diverses tâches telles que l'identification d'un objet la prise d'objets ou le lancement de torpilles à un endroit précis. Vous trouverez ci-dessous les trois départements travaillant sur l’AUV.

Équipe Mécanique

Les principales responsabilités de l’équipe sont de concevoir, construire et entretenir les parties du sous-marin. Les pièces comprennent l'enceinte, le moyeu, les supports et les actionneurs. S.O.N.I.A utilise le logiciel d'un de ses commanditaires le plus fidèle, SolidWorks, pour la conception 3D. La méthode CNC et la fabrication additive sont ensuite utilisées pour concevoir les pièces.

D'autre part, l'équipe travaille constamment sur de nouvelles idées et aide d'autres départements à améliorer l'efficacité de l'AUV. Enfin, la maintenance régulière des pièces en mouvement fait partie de leurs tâches. L'innovation et l'amélioration font partie de notre culture chez S.O.N.I.A.

Toutes les extrusions d'aluminium ont été fabriquées à l'aide d'une CNC. Cela représente plus de 250 heures d'ulisation de la machine. La forme en croix nous permet d'augmenter le nombre d'appareils sur une surface plus large. L'impression en 3D est utilisé pour installer les composants électroniques et internes à l'intérieur du boîtier.

Équipe Électrique

L'équipe électrique est responsable du développement de toutes les cartes de circuits et de la gestion des perturbations provenant de l'alimentation, de la chaleur et du champ électromagnétique. Le défi le plus évident pour l’équipe est non seulement d’adapter les nombreux composants électriques dans une zone restreinte, mais également de laisser de la place pour la maintenance.
De plus, toutes nos cartes sont conçues, soudées et testées dans notre laboratoire. La conception et la fabrication de nos propres composants fait partie de la culture S.O.N.I.A.

To simplify cable management, communication and power distribution, the team built the electrical platform around a backplane. This enables us to have all les cartes fabriquées connected on one plane. Microcontrollers and FPGA are programmed by the members to process and interact with the sensors.

Équipe Logiciel

L'équipe logiciel est responsable du développement des pilotes utilisés pour communiquer avec les 6 capteurs. Une fois les communications établies, l’équipe reçoit les données collectées. L'analyse des données est ensuite effectuée à l'aide de l'algorithme codé par l'équipe. Tous ces éléments sont vitaux pour l’interaction fluide entre l’AUV et son environnement sous-marin.

The software ecosystem is built around ROS (Robot Operating System) et Docker. This flexibility allowed the team to develop individual program (drivers) for every sensors and integrate them in bigger applications like vision server, the semantic map, the control system and the mission system.