Technologie 3ème : Projet de robots à partir de l'interface Powerprog A4. Projet de robots à partir de l'interface Powerprog A4

Transcription

1 Doc 1/17 Projet de robots à partir de l'interface Powerprog A4 Réalisé par Mickaël TRIHAN Collège Robert de Mortain Version 2 : avril 2009

2 Doc 2/17 Objectif : A partir d'un ensemble de base réutilisable d'une année sur l'autre, les élèves pourront créer en groupe un robot programmable répondant à un règlement de concours ou à un cahier des charges. 1) Matériel. 1.1) Matériel indispensable, réutilisable et imposé aux élèves : Carte PowerProg Carte programmable multifonctions avec interface de puissance pour contrôler moteurs à courant continu, servomoteurs, afficheur LCD... 8 entrées numériques + 4 entrées analogiques avec convertisseur analogique numérique 8 bits. 8 sorties numériques avec module de puissance, jusqu à 600 ma par sortie. Alimentation 4,5 V à 6 V + possibilité d alimentation secondaire pour modules de puissance. La carte PowerProg : livrée montée avec 3 nappes d interconnexions 25 cm, la documentation technique (en anglais). câble usb Micro contrôler picaxe 28X1. Circuit intégré L293 avec un courant de sortie de 600 ma pour le contrôle du sens de rotation de 2 moteurs indépendants. Le logiciel «Programming Editor» permet d écrire le programme qui va piloter le robot. - Le mode Diagramme permet de créer des programmes à l aide de blocs - Le contenu d un diagramme est converti en programme basic. - Le programme en basic est transféré dans le module pour être exécuté dès la mise sous tension du robot.

3 Doc 3/17 1.2) Matériel partiellement réutilisable d'une année sur l'autre selon l'état. Liste non exhaustive, le professeur peut imposer certains éléments ou laisser choisir les élèves. Support 4 piles ou accus LR06 : ce choix est en lien direct avec la forme du robot. (les modèles proposés peuvent être clipsés sur la carte Powerprog donc sans soudure). Moto-réducteurs : Ce choix peut-être fait en fonction de la difficulté des élèves, de la vitesse désirée, du poids du robot, du règlement du concours... Les capteurs : Choix dépendant du règlement du concours et/ou de la solution technique déterminée en fonction du problème à résoudre. Capteur infrarouge pour la détection de lignes Capteur à ultrasons pour détecter des obstacles Microrupteurs

4 Doc 4/17 1.3) Petits éléments supplémentaires. Dominos électrique Bandage de roue pour l'adhérence 2) Préparation de la carte PowerProg pour un montage et démontage sans soudure (non obligatoire) 2,1) Monter les 3 circuits intégrés sur la carte en faisant attention au sens. 2,2) Souder 4 fils de 80 mm pour les 2 moteurs repérés A et B sur la carte (il faut enlever le plastique rouge avant) 2,3) Préparation des nappes avec dominos. Couper les nappes à la bonne longueur. Séparer les fils à l'aide d'une pince coupante ou d'une paire de ciseaux.

5 2,3,1) Sorties numériques. 2,3,2) Entrées numériques. Doc 5/17

6 2,3,4) Entrées analogiques. 2,4) Le support de la carte. Cf fichier solidworks. Doc 6/17

7 2,5) Montage sur la carte. Fixez la carte sur la plaque en plastique. Passez les fils du moteur par le trou. Connecter les fils sur les dominos. (il faudra peut-être inverser les fils en fonction du sens de rotation) Connectez la nappe des sorties numériques sur la carte. Vissez les vis diamètre 3 à travers les dominos. Placez les dominos des entrées analogiques dessous, par la fente glissez la nappe et connectez la sur la carte. Connectez les entrées numériques et vissez. Placez un interrupteur, coupez le fil rouge et souder. Vue de face Vue arrière Doc 7/17

8 3) Préparation des capteurs. 3,1) micro rupteurs Connectez les fils rouge sur V1+, et les fils noirs sur les entrées numériques 3 et 4. 3,2) suiveur de ligne Fil noir : masse Fil rouge : v1+ fil jaune : entrée numérique 1 fil orange : entrée numérique 2 fil gris : entrée numérique 6 Doc 8/17

9 Doc 9/17 3,3) ultrasons Fil noir : masse Fil rouge : v1+ fil jaune : sortie numérique 3 à souder directement sur la sortie du microcontrôleur (photo ci-dessus) fil orange : entrée numérique 7

10 3,4) autres 4) Préparation des actionneurs 4,1) Moteur. Placer un condensateur non polarisé de 100nF jusqu'à 320nF sur les bornes du moteur pour supprimer les parasites. 4,2) DEL. Prévoir une résistance de 330 ohm. Doc 10/17

11 4,3) autres 5) Réalisation de 3 robots. 5,1) Robot à microrupteurs sur la base d'un propulso Pilot A4 Doc 11/17

12 Doc 12/17 Ouvrez le programme du minirobot a4, et modifiez simplement les valeurs des capteurs comme dans l'organigramme suivant. 5,2) Robot à ultrasons en usinage manuel (scie à chantourner, perceuse) avec réduction et bague plastique A4

13 Pour faciliter la rotation du pivot, il est possible de monter une bague PVC. Les programmes microrobot fonctionnent sans modification pour ce module. Doc 13/17

14 Doc 14/17 5,3) Robot suiveur de lignes à la machine à commande numérique avec réduction et roulement à billes A4 Pour faciliter la rotation du pivot, il est possible de monter un roulement à billes. Les roues sont issues de la grappes de roue A4, mais il est possible de les usiner à la machine à commande numérique. Les programmes microrobot fonctionnent sans modification pour ce module.

15 Cf fichier solidworks. Doc 15/17

16 Fiche élève Doc 16/17

17 Fiche élève Doc 17/17