Apprendre l'électronique et construire des robots

Programme de commande d'un entraînement différentiel pour robot et plate-forme mobile

Robot à entrainement différentiel
L'entraînement différentiel est un procédé de commande pour un robot équipé de seulement deux roues motorisées.
Ce couple de roues motorisées assure les fonctions de propulsion et de direction.

Dans cet article vous allez découvrir :

  • La manière classique de construire un petit engin motorisé,
  • comment calculer le rayon de braquage d'une plateforme mobile ou d'un véhicule simple,
  • la constitution de base d'un robot à entraînement différentiel,
  • l'algorithme de commande différentielle,
  • l'utilisation avec un robot à deux roues,
  • un algorithme à commande proportionnelle.

Avec ce code, le robot exécute des demi-tours sur place ; le rayon de braquage est la moitié de l'entre-axe des roues et l'angle de braquage est de 180 °.
Si nous désirons corriger légèrement la trajectoire, il suffit de ralentir momentanément une roue pour effectuer un petit changement de direction.
Voir les algorithmes du robot à commande d'entraînement différentiel.

Résultats du concours Atelier de robotique

Le concours est clos depuis le dimanche 14 septembre et 300 personnes y ont participé.
161 participants ont donné les 4 bonnes réponses.

Le premier prix est attribué à Olivier de Quimper,
le second prix est pour Valérie de Toulouse
.

Voir la liste complète des gagnants

Positron-libre à l'Apérobot 35

Le 10 septembre a lieu la 35ème édition de l'Apérobot au "Dernier Bar Avant la Fin du Monde" à partir de 18 h 00 au SINGULARITY (-1).

Cet évènement à pour but de réunir des passionnés et curieux de robotique.
Positron-libre sera présent et sera heureux de discuter avec vous, de votre passion, de votre robot ou projet robotique.

Je vous propose aussi une rencontre pour :

  • Faire une interview, un reportage sur votre entreprise ou un produit robotique,
  • organiser un concours avec votre entreprise comme sponsor,
  • écrire un article sur votre entreprise, votre association ou une réalisation robotique.

Tout savoir sur l'évènement Positron-libre à l'aperobot 35.

Alphabet Grec pour les symboles électriques

Tableau des lettres grecques avec la correspondance des symboles utilisés pour désigner une grandeur physique ou mathématique pour les cours d'électricité et d'électronique.

Tableau pratique de valeurs courantes de R en fonction de U(Alim) et pour un courant If de 5 à 30 mA

  • 72 valeurs précalculées avec exactitude,
  • un tableau en images téléchargeable avec les 72 valeurs arrondies et indication de la puissance requise,
  • les formules utilisées pour les calculs.

Voir et télécharger.

Tableaux des séries normalisées E3 à E96 des résistances électroniques

  • Tableau des valeurs des séries E3 à E24,
  • Tableau des valeurs de la série E48,
  • Tableau complet des valeurs de la série de précision à 1 % E96.

Voir et consulter les tableaux.

Programmes et algorithmes du robot photophile

Robot photophile
Le robot photophile est un robot qui se dirige vers la lumière (photophile = qui aime la lumière).

Dans cet article vous allez découvrir :

  • Comment capter la lumière,
  • le comportement du photophile,
  • le pseudo-code versus algorithme,
  • le mode évitement d'objets,
  • comment suivre une ligne blanche,
  • un algorithme avec une dose de logique floue,
  • l'approche « split-brain »,
  • la version photophobe.

C'est peut-être le plus simple de tous les algorithmes de détection.
Si vous êtes un débutant, il pourrait être votre premier algorithme.
Voir les algorithmes du robot photophile.

Alimentation d'une LED en 5, 12 volts et plus

Alimentation d'une led avec une résistance de limitation et un bloc pile de 12 volts
Les LEDs (ou DEL) sont des diodes qui doivent être alimentées en courant continu et polarisées en direct pour émettre de la lumière.

Les tensions directes étant très basses (1,5 V à 3,3 V) il faut donc ajouter un ou plusieurs composants pour faire fonctionner correctement une LED avec une alimentation de 5, 12, 24 volts ou plus.

Ce cours vous apprends à effectuer les calculs de la résistance de limitation et faire le bon choix de la puissance pour câbler correctement un circuit avec une led.

Voir comment alimenter une LED en 12 volts ou plus.

Notice en francais de la BOE-Shield pour Arduino

La BOE-Shield® est une carte d'extension qui convient pour le prototypage de circuits simples et qui s'enfiche directement sur une carte Arduino.

BOE est l'acronyme anglais de "Board Of Education" qui signifie carte éducative (ou pédagogique) ; nous pouvons aussi le traduire par carte d'apprentissage et l'utiliser comme carte d'expérimentation.

Shield est le nom qui désigne un module d'extension connectable sur Arduino (MECA©). C'est une carte électronique qui sert de périphérique spécifique ou qui augmente les capacités originales de la carte Arduino.
Il y a quatre trous de montage aux angles de la carte et des connecteurs au format Arduino pour l'empilage de plusieurs shields.

Quelques idées d'utilisation

  • Sur le châssis du robot Boe-Bot la BOE peut être monter avec une carte à microcontrôleur Arduino,
  • dans une salle de classe pour les travaux pratiques en électronique, robotique et cours de base avec l'Arduino,
  • dans l'atelier de robotique pour tester rapidement et sans soudure un module hardware.
  • dans l'atelier d'électronique pour mettre au point un prototype de shield Arduino.

Cette notice est augmentée par les équivalences européennes des caractéristiques mécaniques des vis et entretoises
Lire la suite…

La loi d'Ohm pour les résistances électriques pures

Petit cours pour découvrir la loi d'Ohm à partir d'une expérience simple de mesure de résistance.

Vous y trouverez :

  • Un exemple de tableau de relevés avec schéma d'expérimentation,
  • les formules avec explications,
  • des exercices et applications corrigés.

Apprendre la loi d'Ohm tout de suite.

Symboles et principales unités SI

Liste des symboles et unités SI utiles pour les cours et applications électroniques ou électriques. Le système MKSA (Mètre Kilo Seconde Ampère) à été remplacé par le système SI en 1962.

SymboleGrandeurUnités SISymboles
des unités
Llongueurmètrem
mmassekilogrammekg
ttempssecondes
IintensitéampèreA
t ou θtempérature thermodynamiquedegrés celcius
ou degrés kelvin
°C ou °K
nquantité de matièremolemol
Ivintensité lumineusecandelacd

Découvrez 8 autres tableaux d'unités et de symboles classés par domaine d'étude : puissance d'une chute d'eau, électricité et magnétisme, résistances, fréquence, mécanique, thermodynamique, lumière…

Voir tous les tableaux d'unités.

Les symboles électriques et électrotechnique

Ce nouveau cours vous permet d'apprendre à tracer correctement vos symboles électriques quand vous réalisez un schéma d'électrotechnique.

Dans le contenu de cette page de cours vous découvrirez :

  • Qu'est ce qu'un symbole et à quoi sert il ?
  • que représente un symbole et comment il est constitué,
  • les objets réels et lettres qui sont aussi des symboles,
  • la normalisation et les organismes de standardisation des normes internationales, européennes et françaises,
  • le traçage des symboles avec une grille : dimension, orientation et la bonne épaisseur des traits,
  • quelques règles et méthodes simples de traçage,
  • des tableaux de symboles normalisés pour vos schémas de base avec 80 images.

La représentation symbolique est très utilisée car, comme il s'agit d'un dessin, cette forme de représentation est souvent plus facile à mémoriser (à la manière d'un logo qui donne une identité visuelle). N'importe qui peut tracer facilement des symboles sur le sable, du papier ou un tableau blanc.
Lire la suite pour tout savoir…

Comment tracer des schémas électriques ?

Dans le dessin technique, nous utilisons des outils simples, comme du papier ou du calque, des crayons, des porte-mines ou des stylos techniques.
Dès l'apprentissage de l'écriture ou du dessin nous avons été habitués à tenir un crayon dans nos mains. Une simple feuille de papier et un crayon à mine de graphite suffisent alors pour exprimer une idée. Pour une image, la pression que l'on exerce sur le crayon, mais aussi son inclinaison, nous donne la possibilité de nuancer le trait et de rendre des effets de lumière et d'ombre.
La gomme nous est utile pour rectifier ou modifier facilement nos croquis ou brouillons.

Nous pouvons dire que les deux outils indispensables du dessinateur sont le crayon et la gomme ; le papier est un support au même titre qu'une toile, un parchemin, un mur ou une planche de bois. Mais comment choisir les bons crayons et le logiciel adapté au schéma électrique ou électrotechnique ?
Voir ici pour en apprendre plus…

Qu'est ce qu'un schéma ?

Un schéma est un dessin ou un tracé qui représente de façon simple une construction souvent technique. Cela peut être aussi des sous-ensembles techniques qui une fois réunis, représentent une réalisation technique complexe.

Pour réaliser ces schémas, nous utilisons des symboles graphiques, qui peuvent être tracés à la main sur du papier avec des crayons ou des stylos.
Les imprimeries et les machines informatiques (traceurs et imprimantes) peuvent reproduire ces schémas en grande quantité, une fois que le schéma est sous forme d'un fichier numérique.
Lire pour tout savoir…

VertiBot : projet de robot type pendule inversé

Même si Vertibot n'est pas un robot à part entière, les pratiques décrites ici peuvent être utiles à certaines applications robotiques. Il s'agit ici de piloter des moteurs électriques en réaction à des signaux de positionnement acquis par le système.

Les actionneurs du VertiBOT sont deux moteurs à courant continu pilotés par une commande électronique. Ces moteurs génèrent le couple nécessaire aux roues, pour maintenir la structure d'un déplacement angulaire proche de 0 degré.

VertiBOT est surtout un projet personnel éducatif réalisé dans le but d'avoir une expérience pratique dans l'utilisation et la manipulation des filtres de Kalman et des paramètres d'un régulateur PID.
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Dash : le robot biomimétique indestructible est disponible pour tout le monde

Enfin, Dash Robotics c'est décidé de fournir un de leurs incroyables robots-jouets bio-inspirés en échange de quelques dizaines de dollars.
Oui, pendant des années Dash a réunis des milliers de fans, mais il a toujours été un de ces robots de recherche qui vit uniquement dans un laboratoire et obtient rarement l'autorisation de sortir de son cadre d'expérimentation. Maintenant c'est fait.

Dash est un robot dont les éléments du corps sont découpés au laser dans un matériaux multi-couches. La construction se fait en 65 minutes environ et sans outils spéciaux autre que ses mains ; aucune soudure ou programmation n'est nécessaire.

Le robot Dash court très vite, franchis des obstacles, marche en tout terrain et continue sa course après une chute d'un immeuble de huit étages
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Arduino : un carte à jouer

Dans le langage courant des électroniciens et autres "bricoleurs" avertis, une Arduino est une carte électronique utilisée pour créer des montages, des prototypes et des robots en tout genre.

Mais que peut on faire avec exactement ? A qui sont destinées ces cartes électroniques ? Est ce difficile de commencer ?
Cet article à pour but de répondre aux questions que se posent les débutants qui veulent découvrir le monde de l'électronique, de la robotique et pourquoi pas de la domotique.
Quelques mots de vocabulaire sont expliqués concernant les shield, les MECA, les extensions, l'IDE de programmation et les quelques cartes couramment utilisées.

Des guides complets sont téléchargeables en fin d'article : ils donnent les instructions étape par étape pour commencer la programmation tout en s'amusant avec des LEDs et un haut-parleur qui nous joue le thème des deux premières mesures de "Le roi descends de ma montagne" d'Edvard Grieg dans Peer Gynt.

Je vous donne également une vue mécanique "minimum requise" de la connectique shield pour arduino. Vous pourrez fabriquer vos propres Shields en utilisant les fichiers des dessins, des gerbers et les schémas [ISIS / ARES Proteus].
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Débuter la programmation avec Arduino

Vous allez utiliser un IDE Arduino pour écrire des programmes (appelés croquis) qui sont basés sur le langage C et C++. La syntaxe des instructions est simplifiée et abordable par les débutants.
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Table des caractères ASCII de 0 à 127 pour l'Arduino

Le micro-contrôleur de l'ardunio utilise ce code pour attribuer un numéro à un caractère imprimable. C'est aussi un standard pratique pour envoyer des chaînes de texte entre appareils électroniques. Mais dans la section 0 à 31, les codes correspondent à des actions.
Voir la table des codes…

Guide pratique des transmissions infrarouges

Apprenez à construire une télécommande infrarouge et à choisir les composants d'émission et réception infrarouge pour votre application.
Comment fonctionne une télécommande ?
Comment tester et réparer une télécommande infrarouge ?
Equipez vos robots d'un récepteur de técommande RC5
 ; apprenez à analyser et étudier les procédures de transmission (codes RC5, RECS80, NEC, IrDA…), examiner, tester et dépanner une télécommande du commerce, programmer et mettre au point vos propres projets électroniques et robotiques mais aussi domotiques et modèles réduits. Lire la suite…

Montage d'une carte à relai 12 ou 24 Volts

Monté sur un support cinq broches, ce relais automobile est utilisé en carte d'interface pour application robotique ou industrielle. Equipée de diodes de protection et de connecteurs à cages elle s'intègre dans les armoires industrielles, les bancs de test, comme pilote de moteurs pour robots domestiques ou de loisirs (tondeuse-robot, r2d2) ou pour la commande de moteurs à courant continu.
Voir le montage et ses caractéristiques…

Schéma d'une sirène de police et modulée

Nous retrouvons ici un schéma classique à 2 NE555 ou un NE556. Un des circuits sert à commander l'autre en tension avec un signal modulé. Deux schémas que l'on peut décliner au moins en trois versions.
Voir le schéma pour construire une sirène de police Américaine…

Schéma d'un métronome électronique

Avec un NE555 et un petit haut-parleur bien adapté rien de plus facile pour construire un métronome imitant les tocs tocs mécaniques.
Voir le schéma…

Schéma d'un détecteur de pluie à sortie relais

Ce détecteur de pluie s'inscrit dans les applications suivantes : avertisseur pour signaler de rentrer du linge en cours de séchage à l'extérieur, détecteur pour ouvrir un store sur une terrasse, commande de fermeture d'un rideau ou d'une bâche de piscine, activer le recouvrement automatique d'une serre.
Il repose sur la capacité de l'eau à conduire l'électricité (plus ou moins bien, certes). Le capteur se compose de deux pièces métalliques juste assez rapprochées pour qu'une goutte d'eau puisse les combler.
Voir le schéma du détecteur…

Schéma bip-bip électronique

Deux NE555 (ou un NE556) sont utilisés. Le premier (IC1) est câblé comme un oscillateur avec un temps de charge d'environ 1 seconde, et un temps de décharge (sortie niveau bas) d'environ 0,2 seconde.
Voir le schéma du beeper…

Sirène d'alarme et bruiteur

Schéma électronique de base avec un NE555 pour produire une alarme sonore ou un bruit mécanique. La conception est basée sur le NE555 avec 2 résistances, 3 condensateurs et un haut-parleur de 50 ohms.
Voir le schéma de base…

Sirène Star Trek alerte rouge

Schéma électronique d'une sirène imitant l'alerte rouge du vaisseau spatial Enterprise de la série Star Trek.La conception est à base de NE555. Voir ce schéma…

Guide pratique du soudage des LEDs traversantes

Conseils pour l'utilisation des composants traversants de type led : procédure de cambrage et pliage des fils, soudure manuelle de la LED au fer à souder et soudage de câble sur les pattes du composant.
Suivre ce guide pratique…