ROBOTIQUE FORMULA FLOWCODE. Activité découverte

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1 1 / 10 Présentation Cette activité va vous permettre de découvrir la robotique. Elle s articule autour du robot FORMULA, de pièces mécaniques et de logiciel de programmation. Elle est la première activité d une série qui a pour objectif : la découverte d un panel des fonctionnalités du robot FORMULA. Par la suite, vous serez amené à réaliser un projet centré sur le Robot FORMULA. Et dans lequel vous devrez utiliser les compétences et l expérience acquise aux cours de ces activités de découvertes. Le matériel Pour bien débuter, il est indispensable de bien connaitre le matériel. Le schéma suivant détaille l'extérieur du robot :

2 2 / 10 Présentation du logiciel FLOWCODE Création d'un projet FORMULA 1. Ouvrir FlowCode 2. Choisir «Créer un nouvel algorigramme FlowCode» 3. Choisir " Formula FlowCode Buggy" 4. Insérer l'icône Formula La simulation du robot apparaît 5. Pour ajouter une fonction dans l algorigramme : Faire glisser déposer dans l'algorigramme

3 3 / Pour ajouter une macro FORMULA On utilise l icône Routine composant Quand la routine est insérée, un double clic sur l'icône ouvre le menu de Propriétés des macros et permet à l'utilisateur de sélectionner la macro. Pour une utilisation optimale de FlowCode et du robot Formula utiliser les documents : -Notice-FLOWCODE -Description du robot FORMULA Pour la suite on créera un projet FlowCode par activité réalisé. Le nom du projet devra permettre d identifier facilement son action : aller-retour, demi-tour, capteur son, detection_sol1, detection_sol2. Etc. 7. Comment transférer le programme dans le robot a. Connecter le robot au PC b. Mettre sous tension le robot (ON) c. Cliquer sur l icône Compiler vers Puce d. Appuyer sur le bouton reset du robot. ON RESET 8. Pour démarrer le robot après la programmation, vous devez appuyer sur le bouton SW4.

4 4 / 10 Analyse de la bibliothèque de macros Analyse N 1 : Commande des moteurs. Lire la documentation technique (4.2) Quel est le nom de la macro qui permet de faire avancer le robot? A partir de quel pourcentage de puissance les moteur commencent à fonctionner? % Calculer la valeur décimale que représente ce pourcentage si 255=100%? Le processeur du robot interprète des mots binaires écrits en OCTETS Par conséquence de nombreuses macros feront appel à des paramètres écrits en OCTETS Un OCTET est un mot binaire composé de 8 bits : Pour trouver la conversion en décimal, il faut additionner les puissances de 2 correspondantes avec le tableau : Exemple : ( )b = 1x(2^7)+ 1x(2^6)+ 1x(2^5)+ 1x(2^4)+ 1x(2^3)+ 1x(2^2)+ 1x(2^1)+ 1x(2^0) Calculer l opération précédente =.. Quelle macro correspond à l arrêter le robot? Quel est le nom de la macro qui permet de faire reculer le robot? Quel est le nom de la macro qui permet de faire tourner le robot en contrôlant la vitesse sur chacun des moteurs? Comment réagit le moteur si on inscrit une valeur négative dans cette macro?.. Sur FlowCode, Réaliser un programme qui permet de : -faire avancer le robot à pleine vitesse pendant 4 secondes, -s arrête pendant 1 seconde, -et tourne sur lui-même pendant 3s. (Utiliser la fonction Délais pour temporiser le parcours) Simuler le programme en cliquant sur l icone Executer. Recopier l algorigramme sur votre document lorsque le robot répond à votre parcours.

5 5 / 10 Analyse N 2 : Commande des LED. Lire la documentation technique (4.3) Quel est le nom de la macro qui permet d allumer les LED du robot? Créer le programme qui permet de faire clignoter les LED : 0, 2, 4, 6 puis les 1, 3, 5, 7 : Par intervalle de 0.5 secondes, pendant 8 secondes. Pour cela, vous allez devoir utiliser une boucle dans votre programme. Paraméter les proprietes de la boucle pour respecter l enoncé de l exercice. Simuler le programme en cliquant sur l icone Executer. Recopier l algorigramme sur votre document. Analyse N 3 : Lecture d un interrupteur. Lire la documentation technique (4.4) Afin d interpréter des paramètres d entrées, la programmation nécessite de définir des variables. Une variable correspond à une valeur numérique ou à un état binaire 0 ou 1. Dans le cas des interrupteurs du robot, il faut définir des variables associés au bouton droit et gauche. Pour cela, on va créer les variables BP_gauche et BP_droit. Quel est le nom de la macro qui permet de lire l état d un bouton poussoir et d écrire l état dans la mémoire d une variable? Si on choisit Sensor 0 Quelle variable devra etre écrite: (droit ou gauche) BP_...

6 6 / 10 Analyse N 4 : Prise de décision par lecture d un interrupteur. Documentation technique (4.4) Pour que le robot devienne «intelligent» il faut qu il prenne des décisions en fonction de son environnement. Pour cela, il faut obligatoirement que : - son programme s exécute en boucle. - qu il lise l état d une entrée. - qu il prenne une décision en fonction de l état de l entrée. Compléter l algorigramme : La LED 0 doit s allumer pendant 3s après avoir appuyé sur le Bouton Poussoir gauche.

7 7 / 10 Analyse N 5 : Prise de décision par mesure de proximité infra rouge. Documentation technique (4.8) Quel est le nom de la macro qui permet de lire la distance entre un objet et le robot afin de l écrire dans la mémoire d une variable? Si on observe le graphique ci-contre : La variable doit être écrite en : OCTET (0 à 255) ou en ENTIER (0 à 1024)?. Pour une distance de 5 cm, quelle sera la valeur de la variable Distance_AV du capteur infrarouge avant? Ecrire l algorigramme qui permet d allumer les LED de 0 à 7 en fonction de la distance d un objet situé entre 2 et 9 cm de l avant du robot. (Astuce : utilisez la multi décision )

8 8 / 10 Programmation et manipulation du robot pour l activité découverte 1.Faire un aller-retour - Le robot doit effectuer un aller-retour en 10s (5s en marche avant et 5s en marche arrière) 2.Faire un demi-tour - Le robot doit se déplacer en marche avant pendant 5s et faire demi-tour afin de revenir au point de départ en 5s. 3.Trajectoires - Le robot doit effectuer un carré pendant son déplacement en environ 15s - Programmer les trajectoires ci-dessous 4.Capteur de lumière - Le robot ne commence un parcours, laissé au choix, que s il détecte une lumière suffisamment importante. 5.Capteur de son - Le robot démarre lorsqu il détecte un bruit suffisamment fort. Le parcours est laissé au choix. 6.Détection de bande au sol Le robot est placé avant une ligne il doit avancer vers la ligne, s'arrêter sur la ligne et produire un son avec le buzzer une fois à l arrêt. 7.Détection d'obstacles - Le programme est le même que précédemment, mais on arrête le robot si le capteur face détecte un obstacle.

9 9 / 10 Programmation et manipulation du robot (ajout d un servomoteur) Commande des servomoteurs Les servomoteurs sont prévus pour être commandés facilement en position. En effet, ils sont équipés d un système d asservissement basé sur un potentiomètre rotatif qui sert de capteur de position. Ils sont faciles à utiliser car ils ne nécessitent que : - une source de tension continue 5V - un signal de commande PWM (Pulse Width Modulation) du microcontrôleur de votre robot Les servomoteurs possèdent 3 fils de connexion de couleurs différentes : - Le noir La masse - Le rouge La tension d alimentation continue (+) - Le blanc Le signal de commande Le branchement est donc simple, il faut : - Connecter le connecteur sur la sortie RB6 ou RB7 de votre robot. A partir de là, tout ce qu il vous reste à faire est de créer le signal de commande de votre servomoteur. Ce signal de commande n est rien d autre qu un signal logique périodique. C est pour ça qu il est facile à générer à partir d un microcontrôleur. La largeur des créneaux va commander l angle de l axe du servomoteur. La durée du créneau doit être comprise entre 1 et 2ms. Une durée de 1ms correspond à l angle 0 et 2ms correspond à l angle 180. La période entre deux créneaux doit être de 20ms maximum.

10 10 / 10 Écrire l algorigramme qui permet de positionner le servomoteur en position centrale. Tester et faire vérifier Astuce, pour commander le signal sur le port RB7, il faut faire basculer la sortie RB7 de la valeur 0 à la valeur 1 comme décrit précédemment. Une des fonctions à utiliser dans flowcode est «Sortie» : Pour aller plus loin, Écrire l algorigramme qui permet de positionner le servomoteur en position minimale puis en position maximale ( ) si l utilisateur appui sur le bouton SW5. Tester et faire vérifier