Séquence 05

Comment faire avancer un robot programmable ?

Activité 1 : Les éléments du robot mBot

Repère Désignation Fonction Forme énergie
ex Roue Se déplacer sur le sol
Piles Stocker l'énergie Electrique
1 Etui à piles (2 fonctions) Regrouper les piles - Connecter les piles à la carte
2 Capteur à ultrasons Détecter la présence d'un obstacle Electrique
3 Moteurs (droite et gauche) Créer le mouvement Mécanique
Repère Désignation Fonction Forme énergie
4 Capteur suiveur de ligne Détecter des lignes noires Electrique
5 Module Bluetooth / 2.4G Communiquer avec l'ordinateur Electrique
Repère Désignation Quantité Périphérique d’entrée et/ou desortie de la carte mCore ?
6 Buzzer 1 Sortie
7 Bouton Marche/Arrêt 1 Entrée
8 DEL Rouge-Vert-Bleu 2 Sortie
9 Récepteur Infra-Rouge 1 Entrée
Repère Désignation Quantité Périphérique d’entrée et/ou desortie de la carte mCore ?
10 Bouton 1 Entrée
11 Émetteur Infra-Rouge 1 Sortie
12 Capteur de lumière 1 Entrée
13 Bouton de Remise à Zéro 1 Entrée
Désignation Quantité Quelle est sa fonction ?
DC Jack power 1 Connecter une alimentation
Connector for lithium battery 1 Connecter la batterie au lithium
Motor port 2 Connecter les moteurs
RJ25 port 4 Connecter les capteurs
USB Type B 1 Connecter la carte à un PC

Activité 2 : Le schéma fonctionnel du mBot

Quelle partie du mBot est la « Partie Commande » ? Justifiez votre réponse

La partie commande du mBot est la carte mCore. La carte mCore est le "cerveau" du système, elle commande la partie opérative avec le programme introduit dans sa mémoire.

Pourquoi peut-on dire que c’est aussi une interface ? Justifiez votre réponse :

La carte mCore est une interface car elle assure le dialogue entre deux éléments : entre la chaîne d'information (capteurs) et la chaîne d'énergie (actionneurs).

Par quels éléments (matériel et logiciel) l’utilisateur donne-il ses consignes au mBot ?

L'utilisateur donne ses consignes au mBot avec un ordinateur et le logiciel mBlock.

Donnez la liste des actions que peut accomplir le mBot (au moins 5 actions différentes)
  • Produire des sons
  • Allumer des DELs
  • Avancer
  • Tourner
  • Reculer
Expliquez ce qu’est pour vous un capteur. A quoi il sert et faites la liste des capteurs du mBot.

Un capteur réalise l'acquisition d'une grandeur physique (température, luminosité, présence, distance...) qu'il transforme en un signal logique, analogique ou numérique

  • Capteur de lumière
  • Capteur ultrason (obstacle)
  • Capteur suiveur de lignes
Expliquez ce qu’est pour vous un actionneur. A quoi il sert et faites la liste des actionneurs du mBot.

L'actionneur est l'organe de la chaîne d'énergie qui va réaliser la conversion de l'énergie pour réaliser une action.

  • Moteurs
  • Buzzer
  • DELs RGB
Que pouvez-vous en déduire sur la nature des capteurs et des actionneurs. Quels types de périphériques est-ce donc ?

Les actionneurs sont des périphériques de sorties

Les capteurs sont des périphériques d'entrées

Activité 3 : Qu’est-ce qui fait avancer le robot ?

Le suivi de ligne est-il fluide ? Justifiez

Le suivi de ligne n'est pas fluide. Quand les lignes ne sont pas droites la détection de la ligne se fait un coup à droite, un coup à gauche, cela fait que le robot à un mouvement saccadé

Comment le robot s’y prend-il pour tourner ?

Pour tourner on arrête un des moteurs. Si nous arretons le moteur gauche, le robot tourne à gauche

Identifiez la source d’énergie du robot à quoi sert-elle ?

La source d'énergie est la batterie. Elle permet d'alimenter en énergie électrique le système.

Exprimez ce qu’il se passe du début à la fin en l’expliquant par des phrases :
  1. L’énergie électrique stockée dans les piles passe dans le câble du support de piles
  2. Ensuite, elle passe par la prise DC Power et entre dans la carte mCore
  3. Elle ressort de la carte mcore en passant par les câbles des moteurs
  4. Elle entre ensuite dans les moteurs et est transformée en énergie mécanique Elle est ensuite transmise aux roues grâce aux engrennages qui, au contact du sol, permettent le déplacement

Activité 4 : Qu’est-ce qui fait changer le comportement du robot ?

Comment le robot réagit-il à l’approche d’un obstacle ?

Le robot s'arrête à l'approche d'un obstacle

Réagit-il à tous types d’obstacles ?

Non, il faut que l'obstacle soit suffisament "gros" pour que la détection est lieu. De plus le type de matière qui constitue l'obstacle interfère sur la détection

Mesurez approximativement la distance à laquelle le robot réagit face à un obstacle

La distance approximative est de 10 cm

A-t-il toujours le même comportement face à un obstacle ?

Oui

Quel est l’élément qui lui permet de détecter l’obstacle ?

Le capteur à ultrason

Le principe de fonctionnement du capteur à ultra-sons (n’oubliez pas d’expliquer ce que sont les ultra-sons) :
  1. La carte mCore envoie l’ordre à la partie « «émetteur » du capteur d’émettre des ultrasons

  2. Les ultrasons se propagent

  3. S'ils rencontrent un obstacle, il reviennent vers le capteur

  4. La partie "récepteur" reçoit les ultrasons

  5. La partie "récepteur" envoie l'information à la carte mCore

  6. La carte mCore donne l’ordre aux moteurs de s’arrêter pour éviter l’obstacle
  • Acquérir : Fonction qui permet de prélever des informations à l’aide de capteurs.

  • Traiter : C’est la partie commande composée d’un automate ou d’un microcontrôleur.

  • Communiquer : Cette fonction assure l’interface entre l’utilisateur et/ou d’autres systèmes.

  • Transmettre : Cette fonction assure l’interface avec l’environnement de la partie commande.