Premier robot
Je me suis lancé dans la construction d' un robot pendant l'été 2006 , sans rien y connaître , mais au fil des essais , des réussites et des échecs on en tire quelques idées.Si les miennes peuvent vous servir !
Pour commencer a construire des robots je vous conseille le trés bon livre de D.Cook : Robot Building et son site Robotroom . ou si vous préférez des textes en français le site des Fribotte. ou le site robot-mobile-irbot.com . Pour les microcontroleurs qui pilotent les robots : le livre de Tavernier: montages autour des Basic Stamp ( ETFS) et pour le Propeller le site de Parallax.
Ces nouveaux microcontroleurs vous permettent de controler moteurs et détecteurs sans montages électroniques complexes qui sont d'un autre âge, ne vous en privez pas. Vous voulez faire rouler un robot ; pas faire des TP d'électronique !
Deux solutions pour débuter :
- soit acheter un kit : c' est la solution de facilité , rapide, guidée , mais chère ( les kits les plus connus sont :le Board of Education de Parallax ou les robots Leggo Mindstorms. Les kits de Roguerobotics vendus en France par Lextronic sont plus complexes . Je l'ai adoptée au départ . Elle permet d'appendre rapidement beaucoup de notions de base ,mais on en fait vite le tour et on en vient à la solution suivante.
- acheter quelques éléments simples (microcontroleur BasicStamp 2 de Parallax , résistances, diodes). En région parisienne l' un des fournisseurs connus est Sélectronic , place de la Nation) , les assembler sur une plaque avec des connecteurs a trous, et faire des essais en commençant par des tests très simples (surtout ne pas essayer de créer d'emblée un robot compliqué, commencer par voir si on sait faire allumer/éteindre des LED si on n'a pas fait d'électronique ). Une pile de 5 volts suffira a alimenter le montage au début. Attention pour alimenter une LED avec du 5 volts ajouter en série une résistance de 470 ohms ou de 1 kilo ohm. On ajoutera ensuite deux servomoteurs modifiés pour fonctionner en rotation continue (il y en a chez Parallax et Hitec GWS), attention les servomoteurs standard ne sont pas adaptés car ils ne tournent que d'un petit angle, on peut trés facilement commander leur fonctionnement avec un microcontroleur et fixer des roues sur leurs axes. Leur alimentation est facile avec des piles ou des batteries rechargeables d'environ 5 volts. Pour la charpente d'un premier robot on peut trouver dans les grandes surfaces une boite en plastique d'environ 15*18 cm et y faire facilement des trous pour fixer les moteurs et les roues (avec une perceuse et une scie a métaux ). Un tel robot pése environ 200 grammes , il ne nécessite pas de gros moteurs et sa réalisation est assez simple.
- jusqu'en 2007 , j'ai conseillé les Basic Stamp car : en ces microcontroleurs ont des pattes (pins) qui permettent de commander des moteurs ou de recevoir des signaux de détecteurs infrarouges ou par contact avec un minimum de montage et de programmation. Et on trouve sur le site de Parallax des tas d'exemples téléchargeables de montages et programmes.
- mais Parallax propose maintenant le Propeller qui est moins cher que le Basic stamp, permet une programmation paralléle donc des déplacements du robot beaucoup plus fluides et adaptables. Il commence a avoir la même richesse de programmes disponibles que le Basic Stamp et un forum trés actif.Le langage Spin utilisé pour le programmer est un peu plus complexe que le Basic mais quelles performances ! .Actuellement je choisirais le Propeller Education Kit car cette boite coûte environ 100 euros chez Sélectronic , contient un Propeller avec tout ce qu'il faut pour se familiariser avec de nombreux montages et est accompagnée d'un manuel et de nombreux exemples téléchargeables gratuitement sur le site de Parallax (on y trouve notamment une quantité d'<OBJETS> qui fournissent toutes les fonctions pour des communications (série, I2C, SPI) , affichages par TV ou LEDs , commandes par infra rouge ou radio, contrôle de moteurs, production de sons , détection d'obstacles , utilisation de caméras : une mine qui rend la programmation facile !).
Ensuite:
- on recherche en général des robots de plus en plus performants , donc de plus grande taille ( généralement 15 à 40 cm de diamétre)
- cela pose deux problémes essentiels:
- le poids : souvent de 1 à 3 kilos, ce qui suppose des moteurs à courant continu controlés par un montage en pont H, des batteries rechargeables de plus grande capacité (voire une alimentation séparée des moteurs et de l'électronique)
- les communications entre différents éléments: moteurs, détecteurs , microcontroleurs, cartes informatiques, webcam. Donc la maitrise de différentes liaisons : ports série RS232, liaisons radio ou wifi, serveurs internet.
- au niveau du microprocesseur on cherchera vitesse et programmation paralléle (pendant que le microprocesseur commande la rotation des moteurs il peut lire des messages radio ou wifi, consulter des détecteurs d'obstacles et adapter ses déplacements en fonction des données reçues) . Pour obtenir ces performances j'ai remplacé tous mes Basic Stamp par des Propeller de Parallax mais il y a des tas d'autres fournisseurs.
- Au départ il faudra choisir quel genre de charpente utiliser: je conseille une forme ronde ( ça risque moins de rester bloqué contre un obstacle : meuble , angle de mur) ; découpée dans des plaques de plastique ou de contreplaqué d'environ 5 mm d'épaisseur ; avec 2 roues motrices placées aux 2 extrémités du diamétre du robot (on fait 2 encoches dans le chassis pour les loger) et un patin pour avoir un troisiéme point d'appui a l'arriére du robot. Mais si vous voulez faire vite , simple et pas cher voyez ICI :installez votre robot dans une simple boite de rangement en plastique d'environ 15 sur 18 centimétres.Nous construisons ce genre de robot avec un club de jeunes et on peut lui ajouter des tas de possibilités!