Conception 3D du pousse palet

TP - Comment utiliser une photorésistance sur carte Arduino

Une photorésistance (également appelée résistance photogénique, cellule photoconductrice ou cellule photoéléctrique) est un composant électronique dont la résistivité varie en fonction de la quantité de lumière incidente : plus elle est éclairée, plus sa résistivité baisse.

 

Comme son nom l’indique dans la langue de Shakespeare : LDR pour Light Dependent Resistor, la photorésistance est un dipôle dont la résistance varie en fonction de l’éclairement E qu’elle reçoit d’une source de lumière. La partie sensible du capteur est une piste de sulfure de cadmium en forme de serpent : l’énergie lumineuse reçue déclenche une augmentation de porteurs de charges libres dans ce matériau, de sorte que sa résistance électrique évolue.
 

Ressource Mbot 01 - Suiveur de ligne

Le capteur « suiveur de ligne » comporte deux led indiquant l’état pour chacun des composants. Si la led est allumée le composant correspondant détecte du blanc. Si la led est éteinte le composant correspondant détecte du noir.

Le robot se déplace en suivant un marquage au sol (ligne noire). Pour assurer cette fonction, il dispose à l'avant d'un module suiveur de ligne, composé de deux capteurs optiques.

Tant que les deux capteurs détectent la ligne, le robot avance (situation 0). Lorsqu'un des deux capteurs ne détecte plus la ligne, le robot doit tourner sur lui même pour se remettre dans l'axe (situation 1 ou 2).

Si deux capteurs sont en dehors de la ligne, le robot recule (situation 3).

 

 

 

Ressource Mbot 02 - Capteur ultrason

 

 

Les robots mbot sont munis d’un capteur de distance à ultrason. Il fonctionne avec une partie émetteur d’onde et une partie récepteur d’onde.
 

 

Cette onde va se déplacer dans l’air et être renvoyé par un obstacle.

 

Le robot se déplace en détectant les obstacles. Pour assurer cette fonction, il dispose à l'avant d'un capteur à ultrason qui renvoie la distance qui le sépare d'un obstacle (en centimètres). La distance de détection est comprise entre 3 cm et 400 cm.

La vitesse du son étant de 340 m/s, il est aisé de déterminer la distance de l’obstacle en mesurant le temps
écoulé entre le départ de l’ultrason et la réception de l’écho.

 
Le bloc nécessaire pour exploiter le capteur ultrason est le suivant :

Ressource Mbot 03 - Capteur de lumière

Fonctionnement du capteur de luminosité : 

Le capteur de luminosité est constitué d'un  LDR ( light dependent resistor),  c'est un composant électronique dont la résistance varie en fonction de la luminosité ambiante. La tension présente à ses borne est échantillonnée par un Convertisseur Analogique Numérique ( CAN  ) sur 10 Bits. 

La valeur décimale retournée est donc comprise entre 0 et 1024 

Bloc de commande  du capteur de luminosité :  

 

ou

 

Mblock met à disposition du programmeur une instruction qui permet de lire la valeur du capteur de luminosité 

Il s’agit de l’instruction « Luminosité mesurée sur le capteur de luminosité sur la carte »  

Exemple de programme permettant d'afficher la valeur renvoyée : 

Le Mbot est en liaison Wifi avec l'ordinateur ( ne pas oublier de télécharger le microprogramme de liaison si nécessaire ) 

la valeur de la luminosité est lisible dans la scène en haut à gauche de l'écran du logiciel Mblock

 

 

 

TP15 : mBot - Qu'est-ce qu'un algorithme et qu'est-ce qu'un programme ?

Un algorithme est une suite d'instructions, qui une fois exécutée correctement, conduit à un résultat donné.

Cette description peut être textuelle (si, alors, sinon, tant que ...) ou graphique (appelé également algorigramme, organigramme ou logigramme).

Un algorithme se lit du haut vers le bas.

Instruction sous forme de bulle :

• DÉBUT (avec une condition initiale)
  
• FIN 

 

Instruction sous forme d'un rectangle : utile pour schématiser les actionneurs

• ACTION
  
  

Instruction sous forme de losange : utile pour schématiser une question (OUI/NON), un événement, un capteur, une condition ou un choix

• CONDITION SI
• SI avec SINON
  

• MESURE (prendre la température)
• MESURE (capter un mouvement)
• MESURE (une distance)
  

 

Exemple d'un algorithme pour faire un programme sur le robot mBot :

Sous forme de texte : nous voulons faire avancer notre robot 3 secondes et le faire reculer 3 secondes.

Algorithme :

Programme sur mBlock V.3.4 :

Programme mBlock V.3.4

Programme sur mBlock V.5 :

Programme mBlock V.5

Exécution du programme :

 

 Activités :

1/ Refaire l'algorithme sur feuille (Algorigramme) et le programme sur le logiciel mBlock..

2/ Faire le même algorithme avec le bouton poussoir pour démarrer le programme.

3/ Faire un algorithme sur papier et le programme sur mBlock avec le cahier des charge suivant : Avancer, Reculer, Tourner sur lui même la durée total est de 12 seconde.

4/ A l'aide d'un mètre, mesurer la vitesse du mBot pour (255, 200, 100 et 50) et envoyer vos résultats sur le lien suivant :

Voir l'article sur Monsieur Algorithme : Lien 

 

Les compétences visées :

Pratiquer des langages D 1.3 : 

• Appliquer les principes élémentaires de l’algorithmique et codage à la résolution d’un problème simple.

Mobiliser des outils numériques D2 :

• Modifier ou paramétrer le fonctionnement d’un objet communicant.
  

 

TP - Comment utiliser le robot Mbot ? - Faire une mélodie

Faire une mélodie avec le mBot : Au clair de la lune

Pour mBlock version 3.4.6 :

 

En vidéo :

TP10 - Support de Téléphone ou de Tablette

Conception 3D d'un support pour téléphone ou de tablette avec le logiciel TINKERCAD pour impression 3D.

Croquis :

Veuillez vous connecter à votre classe TINKERCAD : Lien

Les compétences visées :

S’approprier des outils et des méthodes D2 : 

• Exprimer sa pensée à l’aide d’outils de description adaptés : croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux (représentations non normées).

Mobiliser des outils numériques D2 :

• Simuler numériquement la structure et/ou le comportement d’un objet.
  

 

Ressource MBot - Comment afficher les valeurs des capteurs et des détecteurs du robot mBot ?

Étape 1 : connecter le robot au port USB de l’ordinateur et au logiciel mBlock

 

Ouvrir le logiciel mBlock(Version 3,4 ou version 5) et le paramétrer pour qu’il puisse communiquer avec le robot.

 

Étape 2 : déclarer les variables des capteurs et des détecteurs
1. Dans le menu Instructions/Blocs et variables, créer trois variables :

• distance
• luminosité
• suiveur de ligne

Étape 3 : écrire le programme pour lire la valeur des capteurs et des détecteurs
Assembler les blocs du programme.

mBlock V3.4

 

mBlock V5.4

 

 

Étape 4 : afficher les valeurs des capteurs et des détecteurs
1. Cliquer sur le drapeau vert afin de lancer le programme.

2. Faire varier la « luminosité » détectée (éclairer le dessus de la carte avec une lampe ou cacher la carte avec un tissu noir).
3. Faire varier la « distance » en approchant et en reculant la main face au module ultrason.
4. Faire varier les valeurs du module « suiveur de ligne » avec des cartons noir et blanc.

 

 

 

Différence en un capteur et un détecteur :

Pour faire simple, un capteur indique une valeur variant sur une échelle alors qu'un détecteur lui ne fait que détecter et fournit un état binaire (0 ou 1).

TP - Capteur ultrason

Comment utiliser un capteur de distance à ultrasons HC-SR04 avec Arduino ?

Le HC-SR04 est un capteur de distance à ultrasons facile à utiliser, avec une portée de 2 à 400 cm. Il est couramment utilisé dans les robots évitant les obstacles xommz le robot mBot et les projets d’automatisation.

Dans ce tutoriel, vous apprendrez comment fonctionne le capteur et comment l’utiliser avec Arduino. 

 Source : https://www.volta.ma/comment-utiliser-un-capteur-de-distance-a-ultrasons-hc-sr04-avec-arduino/arduino/

TP - Comment utiliser le robot Mbot ? - Guidage par clavier

 Suivre les étapes suivantes :

TP - Comment utiliser le robot Mbot ? - Contournement d'obstacle

 

TP16 - Comment utiliser le robot Mbot ? - Suiveur de ligne

Problématique : 

Nous souhaitons faire parcourir au robot mBot un trajet prédéterminé. Comment faire ? 

Capteur droit et capteur gauche

Nous allons maintenant programmer le robot en utilisant les capteurs "suiveurs de ligne".

Le robot se déplace en suivant un marquage au sol (ligne noire). Pour assurer cette fonction, il dispose à l'avant d'un module suiveur de ligne, composé de deux capteurs optiques.

Tant que les deux capteurs détectent la ligne, le robot avance (situation 0). Lorsqu'un des deux capteurs ne détecte plus la ligne, le robot doit tourner sur lui-même pour se remettre dans l'axe (situation 1 ou 2).

Si deux capteurs sont en dehors de la ligne, le robot recule (situation 3).

Recopiez le programme suivant, et implantez-le dans le robot avec le câble.

 

 

Activité (Travail à faire) :

1/ Programmer le robot mBot pour qu'il suive la ligne noire.

2/ Faire l'algorithme sur feuille en vos inspirant de la fiche ci-dessous : 

• Si l’état de suiveur de ligne sur le port 2 est égal à 0, alors avancer 
• Sinon si l’état de suiveur de ligne est égal à 1, tourner à gauche 
• Sinon si l’état de suiveur est égal à 2, tourner à droite 
• Sinon si l’état de suiveur de ligne est égal à 3, reculer
  

Ressource :

 

mBot - Mode d'emploi : Lien
 

mBot - Mode d'emploi

 Mode d'emploi et généralité sur le robot programmable mBot.

Mode d'emploi (format image) :

Activité 03 - Séquence 03 - Questionnaire : Besoin et fonction de service des ouvrages - 5ème

 

Voici le questionnaire :

Ressource 03 - A : Les ouvrages de notre environnement répondent à quel besoin ?

LE BESOIN
 

Comme vous l'avez vu en classe de sixième, un objet technique répond toujours à un BESOIN. Pour décrire celui-ci, on utilise un outil graphique appelé schéma du besoin ou « Bête à cornes », qui permet de répondre au trois questions ci-contre afin d'identifier le besoin auquel satisfait l'objet technique.

Exemple : Un stade

LA FONCTION DE SERVICE
La fonction de service est une fonction attendue d'un objet technique (ou réalisée par lui) pour répondre au besoin d'un utilisateur donné. Un objet technique peut avoir plusieurs fonctions de service. La fonction d'usage est la principale fonction de service d'un objet technique.
Exemple
Pour un avion de ligne, la fonction de service est : SE DÉPLACER à plusieurs dans les airs Pour un stylo bille, la fonction de service est : LAISSER une trace d'encre sur un support
Attention !
Une fonction de service s'exprime toujours à l'aide d'un verbe à l'infinitif suivi d'un ou plusieurs compléments.

LES DIFFÉRENTS TYPES DE CONSTRUCTION

 

 

TP14 - Concevoir en 3D un objet

Conception 3D d'une pièce ou d'un objet technique avec le logiciel en ligne TINKERCAD.

Compétences : S’approprier des outils et des méthodes D2

• Exprimer sa pensée à l’aide d’outils de description adaptés : croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux (représentations non normées).
• Traduire, à l’aide d’outils de représentation numérique, des choix de solutions sous forme de croquis, de dessins ou de schémas. 
  

Rectangle

Parallélépipède

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