Concours Robot-Jouet

1. Concours Robot-Jouet Senseurs, points technique et pièges Ver 1.30 Serge Caron, Tech

2. Points abordés • Modifier ROBUS • Points techniques généraux • Capteurs & actionneurs disponibles 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 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 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 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 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… 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… Serge Caron, Tech

9. Points technique (suite) • 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… 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 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. Serge Caron, Tech

12. Points technique (suite) Le syndrome du bol à salade • 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. Serge Caron, Tech

13. Points technique (suite) Protection d’engrenages • Les engrenages, même les plus forts, n’aiment pas les chocs. • La compliance, difficile et coûteux à implémenter. • Une solution: les «Clutch». Serge Caron, Tech

14. Points technique (suite) Assemblage par patron • 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. 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 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) 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 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 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 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 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 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 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 Serge Caron, Tech

24. Film piézoélectrique • Détecte les vibrations et déformations qu’il subit • Électronique externe nécessaire pour le faire fonctionner Serge Caron, Tech

25. Senseur de position de machine à boule • Contient une bille qui fait un contact entre les pattes selon son inclinaison 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 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 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 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 Serge Caron, Tech

30. Photorésistance • Résistance sensible à la lumière • Valeur ohmique varie en fonction de l’intensité lumineuse 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 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) 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 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 Serge Caron, Tech