Hack & Robotique (4 – Connaitre sa vitesse)

[On parle de la vitesse d’un robot hein… pour connaitre votre vitesse en planche à voile, le plus simple, c’est un GPS]

Je vous ai déjà plus ou moins montré comment un robot pouvait se promener tout seul sans se prendre les murs. Il existe, ensuite, deux grandes familles de mouvement :

• Se promener en suivant les ordres d’un humain (ou d’un autre robot, pourquoi pas…)
• Se promener tout seul suivant un parcours défini

Comme je suis un peu agité, je vais développer les deux en même temps, sinon, c’est pas rigolo.

Un préalable à beaucoup de choses, c’est de connaitre sa vitesse, autrement dit, savoir combien de mètres on a roulé depuis telle heure. Pourquoi ? Tout simplement parce que beaucoup de moteurs n’ont pas de notion de rotation, tournent plus ou moins vite selon le voltage de la batterie ou ce qui lui reste en stock, le robot est donc totalement aveugle quant à sa vitesse ou sa position dans son environnement.

Ce n’est pas nécessairement rédhibitoire, par exemple, sur le même principe que le capteur infrarouge pointé devant pour éviter l’aspirateur, on peut faire suivre une ligne au robot en mettant une paire de capteurs vers le bas qui va détecter un changement de couleur (carreaux blancs / scotch noir, par exemple) et rester entre deux bandes de scotch… mais j’ai un peu plus d’ambition.

Je sens que je vous saoule avec mes tergiversations, avançons donc. Les gens qui fabriquent des engrenages pour des moteurs sont des gens intelligents et prévoient généralement ce qu’on appelle un « trou de comptage ». Comptez le nombre de fois que le trou de l’engrenage vous passe devant le nez et vous aurez une idée assez précise de la distance parcourue.

Comment on fait ça avec de l’électronique ? Avec de la lumière pardi. Dans l’idéal, on met une diode infrarouge d’un coté et un phototransistor de l’autre, ça supporte bien les montées en fréquence.

Pour le petit robot qui m’occupe, je n’ai absolument pas l’intention de lui faire faire Paris-Dakar, donc je me limite à ce qui est disponible : des leds blanches et des photorésistances. Voilà l’engin :

Le montage en lui-même est sur le bout de veroboard orange. Ensuite, au centre, deux leds enfermées dans de la gaine thermo sont alignées avec, de l’autre coté de chaque engrenage, une photorésistance elle aussi enfermée dans de la gaine thermo.

Vous remarquerez aussi un bidule vert mal collé sur l’engrenage. C’est du vinyl bien opaque, l’engrenage avait tendance à trop laisser passer la lumière et à déclencher l’engin intempestivement.

On trouve ensuite, sur le veroboard, quelques résistance et deux transistors. Je mets le schéma vite fait pour les amateurs, mais ce qu’il faut retenir, c’est qu’au passage du trou devant le montage, la led éclaire la photorésistance qui laisse donc passer le courant à fond, ce qui déclenche les transistors, eux-mêmes reliés aux broches 2 et 3 de l’arduino qui ont la propriété magique de pouvoir interrompre le programme en cours pour faire quelque chose, dans notre cas, augmenter un compteur de tours.

En observant un peu, on voit que le trou passe environ 4,3 fois par tour de chenille devant le montage, ce qui permet d’en déduire à peu près la vitesse de notre engin ou de lui dire d’avancer un nombre de tours prédéfini.

Entre le moment où j’ai fait le montage et maintenant, j’ai trouvé de petites choses fort mignonnes incluant led infrarouge et phototransistor dans un petit U qui se positionne autour de l’engrenage et qui permet de fiabiliser grandement le montage. J’en ai commandé une poignée pour voir. Je vous mettrais bien une URL, mais je vais attendre qu’un magasin de robotique me propose un partenariat fructueux plutôt que de faire de la pub gratuite 🙂

Pas encore de code arduino à vous montrer, je n’ai pas encore exploité la chose en vrai.

Dans le prochain épisode, on fera un tour du côté de la communication radio et de nos copines les xBee !