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LIBEREZ VOTRE IMAGINATION

CREEZ DES ROBOTS SYMPAS !

Un robot qui fait toujours les mêmes tours ça lasse . Alors que faire ? Tout est ouvert et ça dépend de vos goûts.

On peut seulement indiquer quelques pistes, mais copier les robots des autres est ennuyeux , alors faites marcher votre imagination !

Pour créer ces robots je vous conseille d'utiliser le PEKIT de Parallax , si vous ne connaissez pas voyez <ici> le robot de base .

Voici, en vrac, une liste de quelques idées que nous préciserons plus loin :

• carmenita : le robot qui danse en musique

• roly : un ballon de rugby qui roule et pivote en faisant musique et lumiéres

• pin-pong : un robot qui lance des balles de ping pong de couleur

• son et lumiére : accompagnez la musique avec des jeux de lumiéres sur un tableau de LEDs

• Robot ecolo: tri sélectif et élimination des déchets

• Minibot -dc: Un petit robot avec des moteurs a courant continu (pour changer du Minibot !)

Et pour voir d'autres exemples pilotés par propeller vous pouvez aller sur ces sites :

• Brilldea <lien >: musiques et lumiéres commandées par un programme Propeller écrit par Timothy D Swieter

CARMENITA :

un robot facile a faire , qui danse et tournoie en agitant les bras au rythme de sa musique

• il faudra seulement un peu de temps pour obtenir une synchronisation agréable
• on peut découper la BASE RONDE de la carcasse du robot dans un plastique léger et résistant
• on fixe dessus avec 2 équerres en alu 2 servomoteurs diamétralement opposés (on achéte 2 métres de corniére d'alu au magasin de bricolage, on en coupe des morceaux pour créer les équerres et on fait les trous à la perceuse) et on ajoute 2 patins en plastique sous la base ,pour la stabilité .
• au centre du cercle on fixe UN MAT CARRE EN PLASTIQUE (acheter un tube plastique carré et découper à la longueur désirée)
• sur ce mat on fixe :
  • en haut une téte en carton décorée selon votre fantaisie , ajoutez 2 diodes si vous voulez 2 yeux lumineux et clignotants
  • sous cette téte un cou (un bout de tube carton enfilé sur le mat)
  • puis un bout de tissu pour faire une blouse et sous lequel on fixe au mat un servomoteur classique (pas a rotation continue) avec 2 engrenages pour faire pivoter 2 bras en plastique léger
  • enfin un tissu pour faire une robe a plis sérrée a la taille par un ruban de Vélcro (ça cachera la base roulante)
• le reste du montage est simple si vous avez déja fait le minirobot avec le PEKIT
• la carte son et son programme trés simple sont décrits au chapitre : faites un peu de musique avec le PEKIT
• choisisez bien votre musique pour avoir une animation facile et consacrez du temps a synchroniser pour obtenir le meilleur effet. Il y a au moins trois variables de délai a prévoir pour commander les déclenchements de mouvements , lumiéres et musique.

ROLY :

un ballon de rugby qui roule et clignote en faisant de la musique

• ce robot a forme de ballon de rugby est construit bizarrement pour tourner autour de son grand axe horizontal
• la carcasse en plastique , a la forme d'un tonneau . Pour la réaliser il faut trouver un emballage en plastique transparent, de cette forme et le mieux est qu'il s'ouvre en deux au milieu: certains emballages de bonbons ou de piéces de jeux de construction feront l'affaire .En fait ,imaginez que ce robot roule comme une grosse bobine de fil.
• on fixera les servos aux deux extrémités et on choisit des roues assez grandes pour qu'elles dépassent trés légérement de la carcasse et assurent des appuis au sol. aux deux extrémités du tonneau (à la limite on peut les découper dans du carton épais).
• on fixe les composants (moteurs, batteries, carte son, protoboard ) a l'intérieur de la carcasse sur des cloisons de carton ou de polystyréne expansé (s'aider d'adhésif ou d'élastiques pour que ça ne bouge pas lors des déplacements du robot)
• on rend opaques les parois latérales du tonneau, sauf un cercle mince prés des 2 extémités
• on va mettre 3 diodes de couleurs différentes derriére les deux extrémités transparentes du tonneau pour faire des effets de lumiére
• là encore l'effet obtenu dépend de la synchronisation des déplacements, de la musique et des effets lumineux . A vous de jouer !

PING-PONG

un robot qui lance des balles de ping pong de couleur

• attention ce robot envoie a quelques métres des balles légéres, néanmoins ce sont des projectiles et si on les reçoit dans un oeil il peut être lésé : ne pas laissez jamais jouer des enfants avec ce robot sans les surveiller , ne regardez jamais dans l'axe de tir du robot et arrétez le si une piéce risque de céder

• faire lancer des balles dans un panier ou un but est un grand classique des compétitions de robotique ludique et les solutions les plus ingénieuses comme les plus bizzares ont été proposées
• nous avons choisi parmi tant d'autres , une solution simple et fiable : une propulsion par élastique
• ce lanceur peut fonctionner avec des robots de petite taille , il suffit de placer le lanceur sur le dessus du robot et de connecter un servomoteur.
• la seule partie originale est le mécanisme lanceur de balles construit avec des briques Fischertechnik (des éléments Lego ou Meccano feraient aussi l'affaire)
• pour expédier des balles de ping pong il faut : un mécanisme de propulsion : ici un piston mu pas un élastique , un tube ou rail de guidage du piston et du projectile .
• le tout est contruit sur une grande plaque a trous rouge qui est maintenue inclinée par 2 pattes a l'avant (on utilise plus ou moins de briques selon l'inclinaison recherchée).
• le piston est formé de 2 briques longitudinales et d'une petite plaque rouge a gorges fixée a l'arriére du piston pour y fixer l'élastique avec un ruban adhésif résistant.<photo>
• les extrémités de l'élastique sont fixées dans les crans des bords de la plaque support rouge
• pour maintenir ce piston bien aligné il est coincé entre 2 plaque rouges dans le sens vertical et des petites briques grises pour le caler dans le sens horizontal.
• le piston est armé en le tirant vers l'arriére grâce aux gorges de sa plaque arriére et bloqué a l'avant par une plaque légére engagée dans les rainures de 2 blocs gris latéraux. <photo>
• la balle est maintenue dans une rigole qui la bloque un peu en avant du piston pour qu'elle soit frappée lorsque celui ci a acquis de la vitesse <photo>
• il suffit de tirer vers le haut avec un servomoteur fixé au dessus du piston , la plaque qui retient le piston , pour déclencher le tir .<photo>
• ça demande un peu de patience pour les réglages , mais ça marche !
• ajoutez si vous le souhaitez des effets sonores ou lumineux
• si vous construisez ce lanceur faites quelques essais en:
  • modifiant l'inclinaison du lanceur
  • modifiant la distance entre la téte du piston (une fois armée) et la balle de ping pong (il suffit de mettre plus ou moins de blocs gris sur les cotés)
• on peut aussi rendre l'armement et le tir automatiques en fixant une crémaillére sur le piston et en l'entraînant vers l'arriére avec une roue dentée dont on a supprimé une partie des dents (environ la moitié , il faut y aller progressivement) : ainsi aprés avoir fait reculer le piston et armé l'élastique en tournant elle arrivera sur cette partie limée et le piston libéré sera projeté sur la balle et l'expédiera . comme la roue continue a tourner elle réenclenche sur les dents restantes de la roue au tour suivant , le piston recule et s'arme a nouveau.Mais il faut un moteur plus puissant pour entrainer la crémaillére et cela demande un robot d'une certaine taille.
• Notez qu'on peut aussi créer un lanceur de balles en faisant tourner 2 roues de voiture meccano (photo):
  • on fait tourner 2 roues de voiture meccano sur 2 axes verticaux paralléles, en sens inverse l'une de l'autre.Entre les pneus des 2 roues on laisse juste la place de passage pour une balle de ping pong
  • une goutiére inclinée permet de faire venir la balle entre les 2 roues qui la propulsent vers l'avant
  • c'est trés facile a réaliser, peu puissant mais suffisant
  • par contre l'encombrement et la consommation d'électricité ne sont pas négligeables

SON et LUMIERE

créez un petit show son et lumiére qui vous plaise bien (photo)

• vous avez découvert avec le petit programme musical Katyusha comment émettre des sons et faire des manipulations simples pour modifier la fréquence, la durée , le rythme .
• il est facile de faire accompagner cette musique par des effets lumineux , voyons comment faire un montage simple
• on achéte 10 LEDs bleues (pour changer de couleur et c'est moins cher par 10 ) et on en utilise 9 pour créer sur une plaque d'essai 3 rangées superposées de 3 diodes ou encore une file de 9 ou 10 lampes superposées (c'est plus facile et on peut changer de couleur entre le graves et les aîgus)
• on met des fils de connection pour relier , comme d'habitude , chacune de ces diodes d'une part à la terre d'autre part à une patte du propeller (ne pas oublier la résistanve de protection de 470 Ohms) et pour répartir la consommation de courant sur les pattes on en connecte 5 sur un coté du Propeller et les 4 autres sur l'autre coté (de chaque coté on peut tirer environ 100 milliampéres pour le total de la rangée de pattes)
• si vous savez souder créez ce montage sur une petite plaque a trous qu'on appelle un Perfboard, vous aurez une petite carte lumineuse que vous pourrez déplacer d'un robot a l'autre pour ajouter des lumiéres.
• le programme qui fait allumer les diodes est trés simple il suffit de mettre la patte correspondante ON comme d'habitude
• ici on allumera une seule diode a la fois et pour décider laquelle on va dans la méthode impulsionsbuzzer que vous avez déja utilisée
• dans impulsionsbuzzer vous connaissez la fréquence, la durée (Nfois) et la puissance du son (pourcentON) vous pouvez donc choisir la LED a allumer en utilisant la valeur de l'une de ces 3 variables . A priori on utilisera la fréquence et avec 9 LEDs on peut couvrir les 7 zones de fréquences correspondant aux 7 notes de la gamme et on se gardera les diodes 1 et 9 pour les fréquences qui sont en dessus et en dessous .
• on peut allumer les LEDs en partant du haut a gauche pour les fréquences les plus élevées au bas a droite pour les plus basses.
• Juste avant d'émettre une note on éteint la LED de la note précédente et on allume la LED de la note qu'on va jouer. C'est aussi simple que ça!
• pour faire ça les quelques lignes a ajouter a la méthode impulsionsbuzzer (avant la boucle repeat ) sont les suivantes:

  case frequence ' notez qu'ici on utilise la commande <case> du langage Spin qui permet de faire des choix différents selon la valeur de la fréquence

  1046..1114 : LEDnum :=1 ' la note est dans les fréquences du Do on allume la LED 1

  1115..1244: LEDnum :=2 ' la note est dans les fréquences du Ré on allume la LED 2

  etc..

  notez qu'en écrivant 1046..1114 on indique une zone de fréquences entre 1046 et 1114

• il faut savoir qu'on peut utiliser des diodes RGB qui peuvent émettre l'une des trois couleurs de base (rouge, vert, blanc) , c'est plus cher mais ça permet des effets plus jolis .Alors , en plus on peut changer la couleur émise par chaque LED selon la puissance de la note..Notez au passage que ces lampes sont utilisées dans les lampes d'ambiance du commerce qui changent lentement de couleur: facile à faire!
• trouvez une musique d'ambiance assez rythmée et qui vous plaise bien et amusez vous bien a faire des essais
• je vous conseille de voir la démo son et lumiére de Timothy D Sweiter <lien >, c'est impressionnant car il y a 2 grandes colonnes avec beaucoup de toutes petites LEDs de forte puissance (LEDs SMD : pour <surface mount device> donc montées sans trous de soudure en surface de circuit, ce qui permet de monter beaucoup de LEDs microscopiques dans une petite surface) reliées a une carte "Propblade" , mais le microcontrolleur qui commande tout ça est un Propeller comme le vôtre et les programmes utilisés sont téléchargeables gratuitement a partir de la bourse d'échange de Parallax.

Notez qu'on trouve dans le commerce des petits montages appelés LED sequenceurs ou LED flasheurs qui allument et étéignent les LEDs , les unes aprés les autres) sur une barette d'une dizaine .

Vous pouvez trés facilement réaliser toutes sortes de variantes de séquenceurs de LEDs avec le montage de 10 LEDs précédent et quelques lignes de programme.

Dans les outils que nous avons utilisé au cours des programmes précédents vous avez tout ce qu'il faut:

• une seule petite chose a savoir a propos de la fonction< repeat > que vous connaissez , on peut en utiliser la variante suivante pour allumer des LEDs les unes aprés les autres en montant ou en descendant
  • repeat LEDnum from 0 to 9 'en montant
    • outa[LEDnum]:=1
  • repeat LEDnum from 9 to 0 'en descendant
    • outa[LEDnum]:=1
• souvenez vous que vous avez vu que pour créer un son plus ou moins fort on peut envoyer au buzzer des impulsions dont la fréquence reste constante , mais on fait varier la partie de période pendant laquelle le voltage est a 3,3 volts (pourcentON) , si vous envoyez ce genre d'impulsions a une LED vous pouvez la faire s'allumer progressivement ou s'éteindre progressivement , en faisant cela sur une ou plusieures LEds on ajoute d'autres effets de lumiére . On peut choisir de faire varier <pourcentOn> de 5 a 95 % lorsqu'on monte la gamme

ROBOT ECOLO : tri sélectif et élimination des déchets

Ce robot est destiné a participer a une version simplifiée de l'épreuve proposée aux concurents de la coupe EUROBOT 2007 et dont le théme était l'élimination des déchets.

• le terrain de jeu est un rectangle en contreplaqué délimité par des bordures et légérement surélevé pour que les déchets puissent tomber dans les trous poubelles , délimités par un rectangle bleu, qui sont aux 4 coins du terrain.
• sur le terrain il y a deux types de déchets : des déchets métalliques représentés par des rondelles de métal colorées en rouge et des déchets biodégradables représentés par des carrés de carton colorés en vert.
• le jeu consiste pour chaque robot a sélectionner les objets métalliques et a mettre dans les poubelles un maximum de déchets métalliques en trois minutes , le gagnant est celui qui élimine le plus de rondelles de métal.
• il faut donc un robot qui repére les ronds rouges (avec une caméra et un programme d'analyse d'image) et un systéme de ramassage des rondelles (un bras placé a ras du sol a l'avant du robot et portant un petit électroaimant)
• le déplacement des rondelles est simple : le robot positionne son avant face a une rondelle et fait passer le courant dans l'électroaimant , il va ensuite face a la poubelle et il coupe le courant de l'électroaimant pour y faire tomber la rondelle .
• le repérage des objets de couleur et le positionnement du robot sont simplifiés grâce a une petite caméra vidéo qui regarde un peu en avant du robot et a un programme gratuit d'analyse d'image trouvé sur le site ROBOTREALM ( il suffit de lui donner la couleur d'un objet et dés qu'il repére un objet de cette couleur dans le champ de vision de la caméra il en renvoie ses coordonnées X et Y , alors il suffit de commander les déplacements du robot pour amener l'objet en bas du champ et au milieu , puis d'avancer un peu : l'objet est sous l'électro aimant.
• Notez qu'en robotique les microcontroleurs comme le Propeller que nous utilisons sont performants pour commander un robot mais peu adaptés aux programmes d'analyse d'image (c'est possible , mais ça revient cher : il faut une caméra spéciale, du genre de la CMucam du MIT , et un programme particulier pas facile a modifier) . Par contre, un PC de bureau effectue vite et bien ce genre de travail.
• Or , maintenant il est facile d'envoyer les images a son PC de bureau pour qu'il les analyse avec un programme simple et gratuit,: on trouve dans les grandes surfaces des minicaméras vidéo de surveillance qui pésent 60 grammes avec leur émetteur radio intégré. Il suffit de brancher le récepteur radio fourni avec la caméra sur le port USB de son PC de bureau. Sur le PC le programme d'analyse d'image calcule les coordonnées X, Y des objets de la couleur qu'on choisit (rouge, vert ou bleu) et les renvoie par radio au robot (sur lequel on a branché un petit récepteur radio).
• Avec un robot plus lourd (3 kilos) nous avons installé un de ces nouveaux mini PC tel que l'EEPC d'ASUS qui pése 1 kilo , pour faire l'analyse d'image directement sur le robot.

Minibot -dc: Un petit robot avec des moteurs a courant continu (pour changer du Minibot !)