30/04/2014Serge Caron, Tech1 Concours Robot-Jouet Senseurs, points technique et pièges Ver 1.30

11/04/23 Serge Caron, Tech 1

Concours Robot-JouetSenseurs, points technique et pièges

Ver 1.30


Points abordés Modifier ROBUS Points techniques génér

aux Capteurs & actionneurs

disponibles


Modifier ROBUS

Vous pouvez modifier la base mécanique

Vous pouvez modifier la carte d’interface de ROBUS

Vous ne POUVEZ PAS modifier les 3 cartes qui forment ARMus


Points techniques généraux Tenez compte que vous devrez concevoir autant l’extérieur que

l’intérieur de votre robot-jouet (ARMus accessible) Prenez le temps de bien souder, sinon vous pouvez être sûr que

votre robot vous lâchera durant le concours Plus le capteur est dispendieux et sophistiqué, plus il est fragile Les connecteurs des senseurs/actuateurs ne sont pas

faits pour être coupés/soudés Les boîtiers des senseurs/actuateurs ne sont pas fait

pour être percés/modifiés 2 raisons : 1) vitesse de remplacement 2) développement

durable Placez la carte ARMus sous un capot au lieu de mettre ses

boutons au bout de longs fils Placez les batteries sous un capot et facilement accessible pour

un remplacement rapide


Points techniques (suite) Utilisez un chargeur rapide

(intelligent) pour vos batteries afin de maximiser la charge. Si vous possédez une caméra numérique, vous en avez peut-être déjà un

Lisez la documentation avant d’utiliser le capteur. Ensuite, en cas de doute, demandez de l’aide

Ne pas essayer d’implémenter un paquet de capteurs en même temps

Implémenter, c’est 20% de montage et 80% de déverminage

KISS


Points technique (suite)

Utilisez du fil multibrins pour faire vos connexions inter-carte & rallonges au lieu du fil monobrin car il est beaucoup plus souple

Les connecteurs 2.1mm sont conçu pour les alimentations


Points technique (suite) Les connecteurs pour

câble plat permettent de transporter beaucoup de signaux dans un espace restreint

Les connecteurs DB se connectent dans un sens seulement, ce qui évite les incidents…


Points technique (suite) Les connecteurs 100mil

(headers) peuvent servir à faire des connecteurs tout usage, mais il ne sont pas détrompés, on risque de les brancher à l’envers…

Les connecteurs molex sont semblable aux headers 100mil mais disposent d’un détrompeur et s’enfichent plus solidement

Identifiez vos connecteurs pour vous rappeler où ils vont lorsque vous débrancherez/rebrancherez vos cartes…

Il existe différentes façons de monter un circuit



Le breadboard vous permet de valider rapidement votre montage

Sa résistance aux stress mécanique est presque nulle…


Points technique (suite) Le protoboard vous permet

de souder votre circuit rapidement sans devoir fabriquer un PCB dédié

Sa résistance aux stress mécanique meilleure


Points technique (suite) Le circuit imprimé (PCB) doit être

dessiné et fabriqué avant de pouvoir être assemblé.

On peut facilement faire des circuits artisanaux 1 ou 2 couches. Les circuits commerciaux peuvent avoir jusqu’à 16 couches.

Sa résistance aux stress mécanique dépend du type de trous mais est excellente.



À chaque année, de nombreuses équipes utilisent des bols à salade en acier inoxydable comme coquille de robot.

Vous aurez beaucoup de "plaisir" à percer et couper de l’inox. Trouvez-vous un autre matériel.

Le syndrome du bol à salade

Les engrenages, même les plus forts, n’aiment pas les chocs.

La compliance, difficile et coûteux à implémenter.

Une solution: les «Clutch».


Points technique (suite)Protection d’engrenages

Une façon simple pour faire des structures complexes rapidement et sans CNC.

Dessinez des pièces 2D pour faire un assemblage 3D dans votre logiciel, puis imprimez-les en grandeur réelle.

Collez vos patrons sur une feuille de contreplaqué.

Percez aux endroits indiqués. Découpez en suivant les lignes. Arrachez le patron lorsque vous avez terminé. Assemblez le tout. Aucune mesure à prendre, c’est fait lors du

dessin.


Points technique (suite)Assemblage par patron


Capteurs & actionneurs disponibles Senseur pyroélectrique Sonar SRF04 GP2D12 Servomoteur Moteurs DC & vibrant Compas analogique Senseur Flex Senseur de Couleur Film piézoélectrique Senseur de position de machine à boule Senseur de Choc Matrice de LED Module Voice Direct Photorésistance Piston électrique Détecteur de proximité infrarouge Émetteur/récepteur ultrasonique


Senseur pyroélectrique Détection de source de chaleur Se branche sur une entrée analogique Fonctionne seulement avec une lentille fresnel Senseur très difficile à utiliser car il y a plus de

sources de chaleurs dans l’environnement que l’on croit

Plus il y a de gens, plus le senseur est confus Il faut bien protéger le capteur contre la lumière

provenant du plafond (casquette)


Sonar SRF04 Détermine la distance d’un objet Émet un pulse ultrasonique qui est reflété par

l’objet et calcule la distance avec le temps que le pulse a mis pour revenir au sonar.

Offre une portée de 3cm à 3 mètres Consomme un très faible courant (50mA)

comparativement aux anciens Polaroid Se branche sur la carte d’interface de ROBUS Seul un connecteur doit être ajouté sur ROBUS

avant de pouvoir brancher un sonar Fonction déjà disponible pour le contrôler dans

libarmus


GP2D12 Détermine la distance d’un objet Émet de la lumière infrarouge qui est

reflétée par l’objet. La distance est calculée avec l’angle d’incidence de la lumière reflétée

Offre une portée de 10cm à 80cm Consomme peu d’énergie

comparativement au sonar Polaroid


Servomoteur Moteur asservi et découplé Se positionne selon la longueur d’un

pulse répétitif Deux puissances disponibles pour le

concours : 42oz/po et 77oz/po (3kg/cm et 5.55kg/cm)

Fonction déjà disponible pour en contrôler dans libarmus

1 à 2ms

20ms


Moteurs DC & vibrant

Moteurs qui tournent sans arrêt dans une direction

Les moteurs vibrant sont utilisés dans les cellulaires et pagettes

Peuvent être contrôlés avec un simple transistor

Peuvent être contrôlés avec un pont en H si l’on désire contrôler la vitesse et la direction


Compas analogique Utilise le champs magnétique terrestre

pour déterminer la direction Sensible aux perturbations magnétiques

(moteurs, plancher de métal, haut-parleur, etc.)

S’interface avec seulement deux ports analogiques

Fonction C disponible pour s’en servir Il existe d’autres modèles complètement

numérique


Senseur Flex Résistance flexible Valeur ohmique varie en fonction

de sa courbure Fonctionne mieux lorsque plié

dans un sens plutôt que l’autre


Senseur de couleur

Convertit la couleur qu’il perçoit en une valeur numérique

Communique par port I2C Point focal très près du senseur Fonctions C disponible dans le

Wiki d’ARMus


Film piézoélectrique

Détecte les vibrations et déformations qu’il subit

Électronique externe nécessaire pour le faire fonctionner


Senseur de position de machine à boule

Contient une bille qui fait un contact entre les pattes selon son inclinaison


Senseur de Choc

Change momentanément d’état lorsque cogné

Un potentiomètre permet d’ajuster la sensibilité

Conçu initialement pour être monté dans une automobile


Senseur de Choc (suite)

Change momentanément d’état lorsque cogné

Une vis permet d’ajuster la sensibilité

Conçu initialement pour être monté dans un système d’alarme de maison


Matrice de LED

Boîtier contenant 35 LED (5x7) Doit être contrôlé par une série de

transistors montés en balayage rangée/colonne


Module Voice Direct

Reconnaissance de la parole par réseaux de neurones

Commandes vocales enregistrables selon notre convenance

Mode «Speaker Dependent» seulement


Photorésistance

Résistance sensible à la lumière Valeur ohmique varie en fonction

de l’intensité lumineuse


Piston électrique

Piston qui diminue de longueur lorsqu’un fort courant passe dedans

Peut soulever jusqu’à 1 lb (454g) Ne s’étire pas tout seul


Détecteur de proximité infrarouge

Système utilisé par ROBUS pour détecter les obstacles sans les toucher

Peut aussi servir à localiser des émetteurs infrarouges ou décoder des messages envoyés par une manette de TV

Très sensible à la lumière ambiante Doit être protégé contre la lumière

provenant du plafond (casquette)


Émetteur/récepteur ultrasonique Peut permettre au robot de localiser un

objet émettant des ultrasons Peut permettre de transmettre des

commandes au robot Électronique externe nécessaire pour le

faire fonctionner


En terminant Il existe d’autres capteurs qui accomplissent

d’autres fonctions, vous pouvez faire des recherches sur le Web (ex: roboshop.ca)

La documentation de la plupart des senseurs est disponible sur le site du Concours Robot-Jouet, section documentation

Cette présentation contient des liens hypertextes pour en faciliter la consultation

Cette présentation est aussi disponible sur la page du concours

http://www.gel.usherbrooke.ca/crj

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