Loupiot : Différence entre versions

Version du 15 juillet 2016 à 10:25

INTRODUCTION

Robot Loupiot Prototype

Robot loupiot est un petit robot dit "de table" conçu pour évoluer sur une feuille de format A4 ou A3. Sa petite taille en fait un parfait robot de classe. Basé sur un microcontrôleur PICAXE 20M2, il peut être codé à partir de Picaxe Editor 6 sur Blockly (téléchargeable ici) rapidement et de manière intuitive. Le code produit peut ensuite être transféré dans le robot en quelques secondes pour voir le résultat !

Dimensions : Ø 7,5 cm x h. 3,8 cm.
Alimentation: 4.5V (baisse en fonction de l'usure des batteries).
Très haute autonomie (1 à 3 heures selon l'utilisation et les 3 piles AAA choisies)

Les Capteurs et actionneurs du robot

De Base:

• Suivi de ligne : Composé de trois capteurs optiques sensibles aux infrarouges. Le robot peut donc détecter une bande ou une surface noire si celle-ci est assez opaque et large. Note: la sensibilité peut se régler à partir d'un potentiomètre sur le robot.
  
  
• Pont en H : Il permet de gérer la vitesse et le sens de chaque moteur indépendamment (Voir son fonctionnement ici.).
  
  
• Leds : Le robot loupiot possède 3 leds programmables et 8 leds témoins.
  Deux leds programmables (oranges) sont placées à l’arrière du robot à gauche et à droite. Elles servent de clignotants mais l'utilisateur peut les utiliser différemment. La troisième Led programmable (rouge) sert de témoin en cas de batterie faible.
  Pour les leds non programmables, une sert de témoin On/Off et les autres d'indication de l'état du pont en H (Leds bleus) et du capteur suivi de ligne (Leds Oranges).

En Option:

• Capteur Ultrasons: Permet d'effectuer des mesures de distance en mesurant le temps entre l'émission et la réception d'un son. Note: il mesure en cône c'est à dire avec un angle d'émission. Il peut mesurer des obstacles jusqu’à 70-80 cm sans problème.

• Module groove bluetooth: Permet une communication bluetooth entre le robot et un téléphone ou une tablette android. Il est possible de créer une application soi-même sur l'environnement de développement APP Inventor qui ressemble à Blockly dans sa logique du code bloc par bloc.
  
  

Récapitulatif du branchement du Picaxe 20M2

CONTROLER LES MOTEURS DU ROBOT LOUPIOT

Pour commencer, je vous conseille de vous familiariser avec le principe général du pont en H qui est très bien expliqué sur ce site.
Grâce à ce composant, nous allons pouvoir faire avancer/reculer/freiner/accélérer et décélérer le robot en contrôlant chaque moteur séparément.

Fonctionnement

Le pont en H possède deux cotés: un droit et un gauche, contrôlant chacun un seul moteur grâce à 3 broches (pattes du Picaxe):

• Deux broches digitales (étant à l'état haut ou bas) pour contrôler le sens du moteur. C'est donc une commande désactiver / activer la sortie qu'il faut appliquer aux sortie du Picaxe
  Pour le robot Loupiot, le sens du moteur droit est contrôlé par les broches C.2 et C.1 et le sens du moteur gauche par B.2 et B.3.
  Ci-dessous un exemple du bloc Blockly à utiliser.

• Une broche analogique (pouvant prendre une valeur PWM de 0 a 1024) pour contrôler la vitesse. C'est donc une commande de PWM qu'il faut appliquer aux sorties du Picaxe
  Sur le robot Loupiot, la vitesse du moteur droit se règle à partir de la broche C.3 et celui de gauche à partir de B.1.
  Ci-dessous un exemple du bloc Blockly à utiliser.

• Tableau récapitulatif du contrôle par le Picaxe du pont en H:

Leds témoins et premiers exemples d'utilisation

Directement branchées sur les pins de contrôle du pont en H (sauf ceux pour la vitesse) des leds témoins servent d'aide pour mieux visualiser la configuration du pont en H.
Ci-dessous deux exemple permettent de voir ces leds témoins: Le premier exemple montre toute les leds activées car il s'agit ici de stopper le robot (comme le montre le tableau ci-dessus).
Dans le deuxieme exemple seulement les deux leds de devant sont activées ce qui veut dire que B.3 et C.2 sont a l'état bas et B.2 et C.1 sont à l'état haut. Si on regarde le tableau récapitulatif ci-dessus on voit donc que cette configuration fait tourner les deux moteurs vers l'avant et donc le robot avancera.
Le dernier exemple est l'inverse du second ce qui donne un robot reculant.
Note: Activer et désactiver les broches dans un certaine ordre ne suffit pas a faire bouger le robot: il faut aussi penser à régler la vitesse de chaque moteur comme vu ci-dessus avec la commande de PWM sur C.3 et B.1.

Différentes facon de tourner

Le pont en H offre plusieurs façon de tourner possédant chacune des avantages :

• La première assez simple à coder est d’inverser le sens de rotation d'un des deux moteurs ce qui aura pour effet de faire tourner le robot sur lui même.
  Cette technique est celle qui fait tourner le robot le plus vite mais en contrepartie celui-ci n'avance plus pendant la rotation.
  
  
• La deuxième technique étant de laisser les deux moteurs dans le même sens de rotation mais de créer une différence de vitesse entre les deux moteurs pour faire tourner le robot
  Cette technique fait tourner le robot plus lentement mais le robot continu d'avancer pendant la rotation.
  
  
• La dernière est un mixte des deux première technique: le principe est de couper l'un des deux moteurs (soit en freinant le moteur avec les deux broches de contrôle activées soit en paramétrant la vitesse a zero avec la broche PWM).
  Cette technique comme la première est assez simple à coder car on appelle des commandes simple (si on choissit l'option des deux broches activées) en "jouant" que sur un seul moteur au lieu de deux.

SUIVIT DE LIGNE

Annexes

Schéma du circuit robot loupiot (cliquer deux fois pour agrandir l'image)