11/04/23 Serge Caron, Tech 1
Concours Robot-JouetSenseurs, points technique et pièges
Ver 1.30
11/04/23 Serge Caron, Tech 2
Points abordés Modifier ROBUS Points techniques génér
aux Capteurs & actionneurs
disponibles
11/04/23 Serge Caron, Tech 3
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
11/04/23 Serge Caron, Tech 4
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
11/04/23 Serge Caron, Tech 5
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
11/04/23 Serge Caron, Tech 6
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
11/04/23 Serge Caron, Tech 7
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…
11/04/23 Serge Caron, Tech 8
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
11/04/23 Serge Caron, Tech 9
Points technique (suite)
Le breadboard vous permet de valider rapidement votre montage
Sa résistance aux stress mécanique est presque nulle…
11/04/23 Serge Caron, Tech 10
Points technique (suite) Le protoboard vous permet
de souder votre circuit rapidement sans devoir fabriquer un PCB dédié
Sa résistance aux stress mécanique meilleure
11/04/23 Serge Caron, Tech 11
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.
11/04/23 Serge Caron, Tech 12
Points technique (suite)
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».
11/04/23 Serge Caron, Tech 13
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.
11/04/23 Serge Caron, Tech 14
Points technique (suite)Assemblage par patron
11/04/23 Serge Caron, Tech 15
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
11/04/23 Serge Caron, Tech 16
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)
11/04/23 Serge Caron, Tech 17
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
11/04/23 Serge Caron, Tech 18
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
11/04/23 Serge Caron, Tech 19
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
11/04/23 Serge Caron, Tech 20
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
11/04/23 Serge Caron, Tech 21
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
11/04/23 Serge Caron, Tech 22
Senseur Flex Résistance flexible Valeur ohmique varie en fonction
de sa courbure Fonctionne mieux lorsque plié
dans un sens plutôt que l’autre
11/04/23 Serge Caron, Tech 23
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
11/04/23 Serge Caron, Tech 24
Film piézoélectrique
Détecte les vibrations et déformations qu’il subit
Électronique externe nécessaire pour le faire fonctionner
11/04/23 Serge Caron, Tech 25
Senseur de position de machine à boule
Contient une bille qui fait un contact entre les pattes selon son inclinaison
11/04/23 Serge Caron, Tech 26
Senseur de Choc
Change momentanément d’état lorsque cogné
Un potentiomètre permet d’ajuster la sensibilité
Conçu initialement pour être monté dans une automobile
11/04/23 Serge Caron, Tech 27
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
11/04/23 Serge Caron, Tech 28
Matrice de LED
Boîtier contenant 35 LED (5x7) Doit être contrôlé par une série de
transistors montés en balayage rangée/colonne
11/04/23 Serge Caron, Tech 29
Module Voice Direct
Reconnaissance de la parole par réseaux de neurones
Commandes vocales enregistrables selon notre convenance
Mode «Speaker Dependent» seulement
11/04/23 Serge Caron, Tech 30
Photorésistance
Résistance sensible à la lumière Valeur ohmique varie en fonction
de l’intensité lumineuse
11/04/23 Serge Caron, Tech 31
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
11/04/23 Serge Caron, Tech 32
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)
11/04/23 Serge Caron, Tech 33
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
11/04/23 Serge Caron, Tech 34
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