Projet ENIB2017 mini bot façon bricole

Cette page est une fiche écrite dans le cadre de l'Inter Semestre ENIB 2017

Le contenu de cette fiche est en cours de rédaction, elle va s'étoffer pendant tout le mois de janvier !

Mini Bot

Un petit robot qui se déplace grâce à une connexion WIFI.

Essayez donc d'y accrocher un crayon !

En détails

Le but de ce projet est de réaliser un petit robot qui comporte deux roues, sur lequel est fixé un crayon/feutre/..., et qui va pouvoir réaliser des dessins en étant contrôlé à distance par un ordinateur ou un smartphone/tablette.

Ce projet existe en différentes versions [imprimé en 3D], Ptit Bot Laser[1], et le nôtre, fait sans matériel particulier, c'est à dire avec des matériaux basiques(même pour le support à pile !), des bouchons de bouteille pour les roues etc.

Auteurs

Ont participé à la rédaction de cette fiche :

• Lyzzi
• Clémence
• Pampers
• Fouadmannou

Outils et matériaux

Matériaux :

Arduino x1

Servomoteur x2

Interrupteur x1

Du bois ou du carton pour le bloc d'alimentation.

Des piles.

Du métal conducteur (cuivre par exemple).

Deux bouchons en plastique identiques pour faire les roues.

Outils :
Ciseaux Colle / Pistolet à colle Scotch Mini-Tournevis PC Scie sauteuse

Réaliser le projet

Au préalable, installez les logiciels suivants :
Arduino : [2], pour transférer le code sur la carte
Snap4Arduino : [3], pour donner les instructions au robot

Créer les bloc sous Snap4Arduino

Ouvrir le programme Sanp4Arduino

• Créer 5 nouvelles variables : avance, recule, à droite, à gauche, stop.
• Créer les blocs comme sur la photo ci dessous. Les couleurs des catégories correspondent avec les couleurs des blocs
• Paramétrer les blocs comme sur la photo :

Dans le bloc jaune choississez les touches que vous souhaitez utiliser
Dans le premier onglet du bloc orange, insérez vos variables
Dans le deuxième onglet du bloc jaune, copiez les instructions suivantes :
avance : http://192.168.4.1/avance
recule : http://192.168.4.1/recule
tourne à droite : http://192.168.4.1/droite
tourne à gauche : http://192.168.4.1/gauche
stop : http://192.168.4.1/stop

Vous pouvez ensuite appuyer sur le petit drapeau vert, puis sur les touches choisies pour vérifier que l'écran en haut à droite affiche les bonnes instructions.

Connecter la carte Arduino en Wifi

Ouvrez le logiciel Arduino et copiez y le code suivant :
Code Arduino
Appuyez ensuite sur la flèche en haut à gauche "téléverser".

Modifier les servomoteurs pour qu'ils tournent entièrement

Cette section n'a pas été créée par nous, nous n'avons changé que quelques photos pour plus de précision. Article original : http://www.wikidebrouillard.org/index.php?title=Transformer_un_servomoteur_en_servomoteur_%C3%A0_rotation_continue

On utilise des servomoteurs 9g (SG90). Leur rotation est classiquement de 0 à 180° ou encore de 0 à 90°.

Nous pouvons opérer 2 types de transformation :

En moteur simple à courant continu. En servomoteur à rotation continue Mais quelle est la différence entre ces deux modifications ?

Un moteur simple n'est pilotable qu'en changeant le sens du courant. Un servomoteur à courant continue se pilote via les instructions numériques qui lui sont envoyées.

Transformer en moteur simple

Les engrenages
Un des engrenage possède des picots qui bloquent sa rotation complète. Il faut donc couper ces picots.

On ouvre le servo et on accède aux engrenages.

L'idéal est de poser les engrenages, en notant leurs positions, sur un support clair.

Ensuite, on coupe les picots

Comment c'est dedans ? On regarde l'intérieur et voici ce qu'on voit.

des engrenages (que l'on a enlevés). un petit moteur une carte électronique qui contrôle le servomoteur un potentiomètre rotatif. Ce potentiomètre sert au servo moteur à connaître sa position.

On extrait l'électronique délicatement et on coupe les 3 fils connectés au potentiomètre.

Le potentiomètre ne tourne pas complètement, il faut donc le rendre complètement rotatif. Comme il ne servira plus, on détruit la partie "résistance variable".

On enlève la bague supérieure avec une pince ou un petit tournevis. Il faut faire attention à ne pas tout casser !

Et voilà notre servomoteur complètement nettoyé.

Là, il suffit de remonter le servomoteur en l'état, après avoir remis en place les engrenages. C'est maintenant devenu un simple moteur à courant continu.

Transformer en servomoteur à rotation continue

Pour le transformer en servomoteur à rotation continue, il faut "tromper le servomoteur". Nous allons lui faire croire qu'il est en position médiane.

Pour cela, il faut savoir que le potentiomètre du servo fasse 5kohms. Nous allons souder aux bornes du potentiomètre deux résistance de 2,2kohms.

Le servomoteur croira qu'il est en position médiane (entre 0 et 180°, donc à 90°). Lorsque nous lui demanderons d'aller à 0° il se mettra à tourner continuellement dans un sens et pour l'autre sens il faudra lui demander d'aller à 180°.

Bloc d'alimentation

Découpez une planche de bois ou de carton de façon à obtenir un compartiment à piles de dimensions 6*6cm environ et de hauteur 1,5cm, comme ceci :

Vous constaterez que les piles une fois insérées ont beaucoup de place, c’est parce que l’on va ajouter les connexions permettant de faire circuler le courant afin d’obtenir quelque chose comme ceci :

Pour cela, on va coller des bandes conductrices (ici du cuivre) comme ci-après :

Version carton

Version bois (avant assemblage)

Il vous faut ensuite enrouler du fil comme ceci :

Puis le coller sur les bandes de cuivre déjà fixées en vérifiant qu’il y ait bien contact :

Si vous avez opté pour la version bois, plus résistante mais plus contraignante, nous vous suggérons l’utilisations de pinces le temps que les différents panneaux sèchent entre eux :

Support du stylo

Une fois le bloc d’alimentation réalisé, il faut fabriquer une petite plaque qui servira à maintenir le crayon/feutre. Nous l’avons fait ainsi :

La partie carrée à gauche représentant le bloc de piles qui sera situé en-dessous, et la pointe correspond à la partie qui sera par la suite trouée pour y insérer le feutre.

Roues

Attention à bien fixer les roues car elles peuvent facilement frotter et se bloquer contre la structure !

Pour faire les roues, nous avons récupéré des bouchons de bouteille de tailles identiques (c’est important !) que l’on a fixées sur les servomoteurs grâce aux petites vis fournies. Attention à bien centrer la fixation au milieu des roues et à ne pas trop serrer pour éviter toute déformation. Pas besoin de pré-percer, le plastique est assez fin pour être vissé directement.

Assemblage final

On peut ensuite assembler le bloc d’alimentation, le porte-stylo et les roues pour obtenir la structure principale du robot :

Une fois la carte Arduino configurée, on la fixe sur le dessus du robot, on branche l’alimentation et les servomoteurs (leurs emplacements sur la carte dépendent du modèle de carte Arduino utilisée) :

Et voilà !

Décoration du robot

Attention dans la décoration à ne pas trop alourdir le robot, ce qui pourrait le déséquilibrer.

Difficultés de réalisation & contraintes

Bien que nous avons souhaité faciliter au maximum la réalisation de notre robot, certaines difficultés se sont présentées. La manipulation pour transformer les servomoteurs en rotation continue peut être assez contraignante pour quelqu'un de non-initié, pour cela vous pouvez commander directement les servomoteurs les plus adaptés. [lien ?]

Difficultés dues au code Arduino : Le programme donné n'étant pas fait pour Arduino (ce que nous avons mis longtemps à comprendre), nous devions le comprendre, puis le modifier pour l'adapter. Nos expériences en Arduino étant nettement moins techniques que celle ci, nous aurions eu besoin de beaucoup plus de temps afin de prendre en main ce type de code.

Difficultés dues à Snap4Arduino : Le logiciel n'a jamais détecté la carte, même en test avec des programmes simples.

Comment ça marche ?

Explications

Tout tourne autour de la carte Arduino. Grâce au programme créé, lorsque l'on appuie sur les touches du clavier choisies, la carte Arduino émet des tensions électriques sur certaines sorties. Il suffit alors de relier ces sorties aux commandes des roues, et le robot se dirige.

Plus d'explications

La carte Arduino fonctionne sur un système de 13 sorties qui émettent soit 5V, soit 0V. Les valeurs des sorties sont contrôlées par un programme informatique codé avec le logiciel Arduino. Et voila ! Rien de plus compliqué ! Avec ce système il est ensuite possible de contrôler des roues (en reliant les contrôles des servos moteurs avec les sorties de l'Arduino appropriées), de contrôler des allumages de LEDs, ... Les limites sont celles de l'imagination. Pourquoi pas, par exemple, prévoir une cuisine contrôlée par Arduino. Lorsque vous allumez la lumière la première fois de la journée, la machine à café se lance, puis un robot vous verse celui ci quand il est prêt, pendant qu'un autre passe un coup d'éponges. 4 secondes après, le grille pain s’enclenche.

Et dans la vie de tous les jours ?

Pourquoi ne pas essayer de se passer le sel à table avec le mini bot ?

Vous aimerez aussi

Petit Bot laser : [[4]]

Sources et ressources utiles

Lien pour aller plus loin avec l'arduino : (niveau avancé)
Lien :[5]
Lien vers un tuto du mini bot plus technique :
Lien :[6]