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documentation:robot_barbot

Présentation du robot "Barbot"

Le robot barbot est une carte compatible “Arduino Uno” qui se programme donc à l'aide de l'IDE d'arduino. Mais une programmation visuelle avec Blockly@rduino ou mblock est conseillée pour une première approche de la programmation - notamment chez les collégiens ou lycéen.

Caractéristiques principales du robot barbot

  • Compatible Arduino Uno
  • Ecran LCD 2 lignes de 16 caractères.
  • Buzzer
  • 3 détecteurs d'obstacles
  • 2 détecteurs de ligne
  • 1 entrée bouton-poussoir “RUN/STOP”
  • 1 entrée Analogique ( A3 ) disponible pour y connecter un capteur analogique.
  • 3 entrées/sorties numériques ( D6,D10,D11 ) disponibles pour y connecter vos capteurs/actionneurs.
  • Communication Bluetooth avec une Application gratuite pour Android. Créer vous même votre IHM ( Interface Homme Machine ) sans écrire une seule ligne de code !
  • 2 moteurs pas à pas pour un contrôle précis des mouvements. Déplacement en cm ou mm et rotation en degré.
  • Dimensions hors tout : Longeur 200mm, Largeur : 145 cm , Hauteur : 75mm
  • poids ( avec les piles ) : 530 g
  • Alimentation : 6 piles AA de 1,5V ( non fournies )
  • livré avec son cordon USB pour raccordement à votre Ordinateur
  • Programmation totalement graphique par blocs avec Blockly@rduino ou mblock. La génération du code Arduino est faites automatiquement !

Montage du Robot Barbot

Le robot barbot est vendu

  • soit en kit à monter soi-même
  • soit déjà totalement monté et testé.

Le manuel de montage est disponible en téléchargement ( pdf )

cliquez sur les vignettes ci-dessous pour agrandir les images.

Test du robot barbot : première mise en route

Un programme de test est par défaut stocké dans la mémoire du processeur. Ainsi, lors du premier allumage du robot, on peut tester chaque périphérique de celui-ci. Procédez comme décrit ci après :

Mettre 6 piles AA dans le compartiment à pile puis allumer le robot en actionnant l'interrupteur situé à côté de la led4. Tourner le potentiomètre CONTRAST ADJUST afin de régler le contraste de l'écran LCD. L'écran affiche :

  • Test des capteurs d'obstacles et du buzzer : Tourner les potentiomètres R5,R9 et R10 à fond dans le sens contraire des aiguilles d'une montre pour augmenter au maximum la distance de détection des obstacles. En passant la main devant les capteurs d'obstacle, vous devriez entendre des sons qui sont produits. Pour passer au test suivant appuyez sur le bouton RUN/STOP. L'écran affiche :

  • Test des moteurs : Le robot avance de 10cm , recule de 10cm, tourne à droite de 90° puis tourne à gauche de 90°. Lorsque le test des moteurs se termine, l'écran affiche :

  • Test des détecteurs de lignes : Soulever le robot d'au moins 20cm du sol. Les capteurs de lignes gauche et droite doivent indiquer “Oui”. Lorsque vous masquez un des capteurs de ligne avec votre main, celui-ci doit indiquer “Non”. Après avoir testé la réactivité des deux capteurs de ligne gauche et droite, appuyez sur le bouton RUN/STOP. L'écran affiche :

  • Test de l'IHM ( communication bluetooth avec tablette/smartphone Android ). Pour ce test, il vous faut une tablette ou un smartphone Android avec le Bluetooth appairé avec le robot ( code 1234 ). L'application barbot doit être installée sur votre tablette/smartphone. Une fois l'application démarrée et la connexion établie avec le robot, l'interface IHM affiche sur la tablette :

  • En appuyant sur l'interrupteur de la tablette, vous pouvez allumer ou éteindre la led verte. Cela teste la liaison bluetooth dans les deux sens : En effet, lorsque vous activez l'interrupteur sur la tablette, le robot détecte le changement d'état de celui-ci ( on teste l'envoie d'informations de la tablette vers robot ). Le robot envoie alors un ordre pour changer la couleur de la led ( on teste l'envoie d'information du robot vers la tablette ). Pour terminer le test appuyez sur le bouton RUN/STOP. On revient alors au premier test d'obstacle.

Connexion à l'ordinateur

Normalement le driver de l'adaptateur USB ( CP2102 ) devrait s'installer automatiquement lors du premier branchement du robot à votre ordinateur. Si ce n'est pas le cas, vous pouvez télécharger les drivers pour votre OS sur la page du fabriquant du circuit intégré CP2102.

Programmation avec Blockly@rduino

Programmation avec mBlock

Quelques pistes d'utilisation pédagogique

En association avec les Mathématiques

Voici 2 activités qui peuvent être menées en partenariat avec un professeur de Mathématiques.

  • La course aux points : L'objectif est de programmer le robot le plus précisément possible afin qu'il se déplace de son point de départ successivement vers 4 cibles circulaires. Le robot devra marquer un arrêt sur chacune des cibles afin de pouvoir comptabiliser les points et reprendra sa course vers la cible suivante à la suite de l'appuie sur le bouton “RUN/STOP”. L'équipe qui aura engrangé le plus grand nombre de points ( et qui aura donc été la plus précise dans ces mesures d'angles et de longueur ) sera déclarée vainqueur. Cette activité permettra de travailler les mesures de longueurs et d'angles en manipulant le rapporteur.
  • Les polygones réguliers : On programmera le robot Barbot afin qu'il reproduise sur une feuille de papier les polygones réguliers en augmentant le nombre de côtés ( triangle équilatéral, carré, pentagone, hexagone … ). On utilisera cette activité Mathématiques pour introduire progressivement les notions de boucles dans un algorithme. On pourra pousser l'activité jusqu'à la généralisation pour un polygone régulier à n côtés avec l'écriture d'une procédure ( sous-programme ) à qui on passera le paramètre n.
    Ouvre Le programme qui dessine un carré avec la version en ligne de Blockly@rduino
    Ouvre Le programme qui dessine un pentagone avec la version en ligne de Blockly@rduino

Des activités autour de la robotique

Activité 1 : Eviter les obstacles

Ouvre Le programme qui évite les obstacles avec la version en ligne de Blockly@rduino

Activité 2 : Commander le robot par tablette via Bluetooth

Ouvre Le programme qui commande le robot avec une tablette via bluetooth avec la version en ligne de Blockly@rduino


Activité 3 : Se déplacer dans un couloir

  • Le cahier des charges : On veut que le robot soit capable de suivre un couloir qui comporte un ou plusieurs virages à angle droit. Il entre d'un côté pour en sortir de l'autre comme le montre l'illustration ci dessous :

    Programmer une telle tâche complexe demande un peu de méthode. Il faut avancer pas à pas en décomposant ce problème complexe en sous tâches plus simples. Ainsi le premier défi consiste à détecter puis à longer un mur situé à gauche du robot.
Défi 1 : Détecter et longer un mur situé à gauche du robot

On positionne le robot de tel manière qu'il soit dirigé vers un mur situé à sa gauche. Le robot doit avancer et lorsqu'il détecte le mur à sa gauche, il doit corriger un peu sa trajectoire de 5° vers la droite pour qu'il s'aligne progressivement le long du mur et finisse par le longer comme le montre la vidéo ci-dessous :

Une fois ce premier défi réalisé , on pourra écrire deux sous-programmes (ou procédures) : une pour suivre_mur_gauche et l'autre pour_suivre_mur_droite qui pourront être utilisées dans les étapes suivantes

Défi 2 : Suivre un couloir en ligne droite en longeant soit le mur à gauche , soit le mur à droite

Le robot est positionné à l'entrée d'un couloir ( pas forcément parallèlement au couloir ). Le robot avance jusqu'à détecter un mur à gauche ou à droite puis longe ce mur. Il doit s’arrêter au bout du couloir lorsqu'il a un obstacle devant lui comme sur la vidéo ci-dessous :

Défi 3 : Suivre un couloir en suivant les bifurcations à droite ou à gauche
documentation/robot_barbot.txt · Dernière modification: 2018/07/04 19:01 par admin