Dossier-Projet ISN : Robotique

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Claude Fontaine
il y a 8 ans
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1 Bonnet Arnaud TS2 21/05/2013 Dossier-Projet ISN : Robotique But : Présenter un robot pouvant exécuter une mission prédéfinie. Nous avons cherché par nous-mêmes une mission que le robot exécuterait devant le jury mais sans grand résultat. Notre professeur nous a donc trouvé une mission qui nous convient parfaitement et qui a une utilité pour la chimie (notre professeur enseignant la Physique-Chimie). Lors de sa mission le robot devra mesurer la température de deux solutions. Sur son parcours il devra détecter et éviter un obstacle pour montrer qu'il peut s'adapter à son environnement. Le robot mesurera la température des solutions, et annoncera le résultat. Il précisera l'intensité de la chaleur. Lorsque la température sera supérieure à 25 C il dira «Chaud» et lorsque la température sera inférieure ou égale à 25 C il dira «Froid»). Ensuite il reviendra à sa position de départ. La température sera affichée sur son écran. Une "piste" a été fabriquée pour délimiter le terrain de manière à ce qu'il puisse être posé sur une paillasse. Ainsi le jury verra parfaitement les actions du robot.

2 Schéma de la piste Moyens choisis : Nous utilisons la programmation NXT avec le logiciel Mindstorms fourni avec le robot. Cette programmation consiste en l'assemblage de plusieurs blocs donnant, chacun, l'ordre au robot d'exécuter une action. Ceci est réalisé grâce aux moteurs incorporés dans ce robot. Nous allons programmer une mission sur le logiciel grâce aux blocs, puis nous allons, par Bluetooth, mettre le programme sur le robot.

Donc nous avons choisi de faire un robot non-humanoïde, celui appelé "Explorer".

3 Exemple de programme en blocs Pour construire le robot, nous avons suivi les étapes présentes sur le logiciel Mindstorms. Nous avons commencé par construire un robot humanoïde, cependant il avait un problème pour se déplacer. Donc nous avons choisi de faire un robot non-humanoïde, celui appelé "Explorer". Le robot "Explorer" est définitif mais ses fonctionnalités changeront en fonction de la mission assignée. Détecteur par ultrasons Détecteurs tactiles Photo du robot «explorer»

4 Démarche de projet : Construction du Robot : humanoïde puis explorer. Celui-ci possède : - un thermomètre (relié à un moteur pour le faire pivoter) - un détecteur d'obstacle par ultrasons - un détecteur de couleur. Programmation : 1. Pour commencer nous avons essayé un programme réalisé par le professeur et l'avons étudié pour comprendre les bases. 2. Puis nous avons réalisé des petits programmes simples tels que le faire avancer tout droit ou faire tourner le troisième moteur (qui, au départ, servait de support pour le détecteur par ultrasons). Les programmes réalisés étaient de plus en plus complexes. 3. Nous avons commencé le programme de la mission après avoir modifié le robot pour l'adapter à sa mission. Problèmes et solutions : 1. Des problèmes de précision sur la rotation sont observés : pour cela nous programmons des rotations en secondes à la place de rotations en degrés car nous avons remarqué que le résultat était plus fiable. 2. Pas d'arrêt du robot lorsqu'il y a un obstacle : par essais successifs nous avons réalisé qu'il fallait intégrer le bloc «capteur par ultrasons» dans la boucle comprenant le bloc déplacement. 3. Avec le bloc de déplacements illimités, le robot ne fait qu'un seul tour de roue : nous avons choisi de mettre ce bloc dans une boucle. 4. Le robot n'avance pas tout droit : nous avons réalisé un changement des roues et éloigné les roues du moteur pour éviter les frottements.

Pour que les conditions de déplacement soient optimales et toujours les mêmes, nous avons fait fabriquer une planche en bois sur laquelle la mission se déroulera. 5.

5 Pour que les conditions de déplacement soient optimales et toujours les mêmes, nous avons fait fabriquer une planche en bois sur laquelle la mission se déroulera. 5. Problèmes de connexion entre le logiciel et le robot par Bluetooth : nous utilisons donc un câble pour transférer le programme. Changement partiel de projet : Nous abandonnons la technique des ultrasons. Pour que les déplacements soient plus précis et que la programmation soit plus facile, nous avons changé la méthode de détection. le robot suivra une ligne verte grâce au détecteur de couleur dirigé vers le sol. Pour qu'il ne dévie pas de sa trajectoire nous avons placé des bandes rouges et jaunes respectivement à gauche et à droite de la ligne verte. Le programme est réalisé de façon à ce que le robot tourne à droite lorsqu'il rencontre la couleur rouge et tourne à gauche lorsqu'il rencontre la couleur jaune. Ainsi le positionnement des couleurs sur le sol lui permettront également de le faire tourner pour éviter l'obstacle et accéder aux solutions. Il prendra les températures et reviendra automatiquement au point de départ. A partir de ce moment là, on pourra récupérer le robot et lire les températures de chaque solution sur son écran.

6 Photo du robot avec détecteur vers le bas. Autre problème : Le bois est détecté comme la couleur jaune : - nous avons du ajuster au millimètre près les bandes de couleur pour que le détecteur ne détecte pas le bois entre les lignes vertes et rouges. - lorsque le robot change de direction, le détecteur de couleur analyse la couleur du bois avant d'arriver vers la ligne verte. Cela a pour conséquence de le faire changer à nouveau de direction et de l'empêcher d'avancer. Découverte d'applications sur portable pour diriger le robot et lancer le programme. Image d'une application sur portable Dimension collaborative : Pour la construction du robot humanoïde nous nous sommes partagé les tâches en binômes. Par exemple : un binôme fait les bras (avec un pour chercher les pièces et l'autre pour les assembler) et l'autre fait les jambes. Puis nous avons rassemblé,ensemble, les différentes parties.

7 Image des tutoriels de construction des différents robots Pour la programmation nous réfléchissions tous ensemble, chacun proposant ses idées et participant aux actions manuelles. Cependant lorsque la programmation ne concernait que mon binôme, nous y réfléchissions à deux.

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