La structure du robot est divisée en deux parties distinctes: en bas, la mécanique, qui comprend les roues motrices, une hélice de ramassage et un système de tri des balles. La partie supérieure contient toutes les cartes électroniques, telles que commandes de moteur, PC embarqué et gestion du système de tri.
Cette configuration permet de séparer facilement les deux parties, ce qui s’avère très pratique durant la construction du robot. Tous les signaux et alimentations électriques entre haut et bas transitent par un seul connecteur. De cette façon, le détachement des deux parties peut s’effectuer en quelques secondes.
En plus des deux roues motrices, le robot comporte quatre billes métalliques qui lui permettent de disposer de plusieurs points d’appuis et de se déplacer ainsi sans frottement.
Le robot a été conçu pour être le plus simple possible au niveau mécanique, c’est pourquoi il ne comporte que les actionneurs et capteurs vitaux. Les deux principaux moteurs sont assignés chacun à une roue motrice. Ceux-ci sont des moteurs à courant continu sans collecteur, dont la commande et la régulation sont effectuées par une interface dédiée. Cela autorise une commande en position ou en vitesse directement à partir de la carte mère, via deux ports série.
L’hélice est actionnée par un simple moteur DC, via une commande linéaire avec limitation de courant. Le moteur s’arrête automatiquement en cas de blocage de l’hélice, ce qui ne provoque donc aucun dégât.
Finalement, le système de tri est composé d’un capteur de couleur de balle, relié à un microcontrôleur. Celui-ci détecte la couleur des balles, puis commande directement un servomoteur qui permet d’aiguiller les balles de la bonne couleur dans un bac, tandis que les autres sont éjectées à l’arrière du robot.
L’intelligence artificielle du robot est implémentée dans une carte mère embarquée VIA mini-ITX 1GHz d’un format de 17x17cm. Celle-ci possède toutes les fonctions d’un PC standard et dispose d’un bon nombre d’entrées/sorties, dont en particulier, 4 ports RS-232. Ce type de port permet de communiquer très facilement avec les microcontrôleurs, par le simple biais d’une petite interface adaptant les niveaux de tension.
Seuls un mini-disque dur et une carte d’alimentation miniature sont nécessaires au bon fonctionnement du PC embarqué. Un tel “cerveau” apporte des possibilités de programmation pratiquement illimitées, et permet aisément une programmation en couches.
La plateforme Java a été choisie pour programmer Pacman. Elle permet une utilisation fiable des ports de communication RS-232 ainsi qu'une bonne performance au niveau des temps de calcul pour l'Intelligence Artificielle (IA).
Cette plateforme fonctionne sur un système d'exploitation Windows 2000 avec les dernières mises à jour disponibles. La plupart des services habituellement activés ont été désactivés au démarrage, ce qui en fait un système très allégé et qui peut donc consacrer une plus grande disponibilité de calcul pour l'IA.
