ROSA (Robot Open Source Arduino)

Conçu à l'occasion du projet D-Clics numériques, ce robot se veut une machine simple à fabriquer et évolutive.

Il s'agit d'un robot éviteur d'obstacles utilisant deux moteurs et un capteur de distance, pour découvrir les bases de la robotique notamment à travers :

• l'assemblage du châssis
• l'électronique (à travers le câblage des différents éléments)
• la programmation de la carte Arduino Uno

Le robot ROSA présenté à M.Jean-Michel Blanquer, ministre de l'éducation nationale et de la jeunesse, lors d'un atelier sur la robotique.

L'objectif est de construire un robot à bas coût et évolutif.

• reproductibilité : toutes les pièces utilisées doivent être faciles à trouver

• low-cost : le coût doit être acceptable pour une utilisation en nombre, de l'ordre de 45€

• polyvalent: la carte Arduino peut être utilisé pour réaliser d'autres projets

• programmation libre et open-source : code open-source et GPL

• simplicité de réalisation

• Il doit être facilement réalisable sans avoir de compétences particulières en mécanique ou bricolage

Ce robot éviteur d’obstacles utilise un capteur ultrason qui mesure une distance. L'information est traitée par la carte Arduino.

Le robot avance et lorsqu’il rencontre un obstacle frontal il s’arrête quelques instants et recule, puis il pivote à droite ou à gauche (possibilité de modifier le programme) et avance tout droit jusqu'au prochain obstacle.

Le kit est composé des éléments suivants :

Composants	Quantité	Visuel
un châssis + roue à bille	1
Arduino Uno + câble	1
Contrôleur moteur	1
Capteur de distance HC-SR04	1
Support du capteur HC-SR04	1
Support de piles (6x AA)	1
Collier “colson” ou “serflex” pour maintenir la carte	1
6 fils (mâle à femelle) pour le contrôleur	1
4 fils (mâle à femelle) pour le capteur	1
Scotch double face	2 dont un pour le shield moteur

Kit formateur (outillage)

Pour le montage du châssis et si vous souhaitez fixer autrement la carte Arduino ou le contrôleur vous allez avoir besoin d’outils.

• un petit tournevis cruciforme ou plat (pour des vis de 3 mm)

• un pince plate (optionnel)

• scotch double face pour fixer la carte Arduino ou le contrôleur des moteurs (optionnel)

• ciseaux ou cutter pour couper proprement le scotch double face

Où acheter ?

En grande surface, dans le rayon bricolage ou aussi sur Internet.

Quelques vendeurs

lot de tournevis, 11 pièces
lot de tournevis, 6 pièces
Jeu de tournevis de précision mixte

Maintenant que vous avez votre équipement, passons à la suite.

Vérifiez qu'aucun élément n'est manquant. Dans ce kit, nous avons ajouté des pièces supplémentaires, notamment 2 fils. La carte Arduino sera installée en dernier.

Le Magician chassis est une plateforme robotique facile à assembler soi-même. Il fonctionne grâce à  deux moto-réducteurs à courant continu. Il propose un support 4 piles AA pour l’alimentation mais il est conseillé d'utiliser un support 6 piles.
Une fois le châssis monté, on peut l’équiper de capteurs ou d’actionneurs pour en faire un véritable robot intelligent et autonome.

Les 2 roues à disque permettent d'y connecter des encodeurs. Montage facultatif.

Voici le schéma complet du robot :

Le branchement est un peu différent avec le contrôleu bleu.

Capteur de distance (ultrason) :

Télécharger les schémas.

Une fois le câblage terminé, vous pouvez passer à l'installation de l'environnement de développement de la carte Arduino.

Mais avant de commencer la programmation, il est intéressant de voir les différents déplacements du robot. Avec une pile AA, il est possible de faire tourner un moteur afin de déterminer son sens de rotation.

Pour tester le sens des moteurs, il suffit d'utiliser pile AA ou 9v. L'inversion du sens de rotation d'un moteur s'effectue en inversant la polarité de la pile.

Lecture de la vidéo

Télécharger la vidéo

Le robot peut :

• Avancer
• Reculer
• Tourner à droite
• Tourner à gauche
• Tourner sur place

Le tout plus ou moins rapidement, en changeant la vitesse des moteurs dans le code.

La carte Arduino est une carte électronique open source et simple d'utilisation. Elle est développée par un italien nommé Massimo Banzi. Cette carte permet de rendre l’électronique accessible au plus grand nombre. Le modèle de base permet de contrôler 14 entrées/sorties digitales dont 6 sorties PWM(Modulation de Largeur d'Impulsion) pour faire varier la tension de sortie, et 6 entrées analogiques grâce à un microcontrôleur ATMEGA-328. Ressources en ligne.

Bien qu'il soit possible de programmer la carte Arduino avec Ardublock, Scratch, ou encore Blockly nous allons utiliser l'environnement Arduino.

Lancer l'IDE Arduino

Késako une bibliothèque sous Arduino ?

Les bibliothèques (ou librairie) permettent d'appeler des fonctions toutes prêtes par rapport à un shield ou un capteur. La bibliothèque NewPing permet d'utiliser facilement le capteur de distance (le HC-SR04).

La découverte des compétences informatiques et de programmation (coding, robotique…).

Vous pouvez télécharger le pdf complet du parcours à cette adresse http://www.centredeloisirseducatif.net/sites/default/files/dclics-parcours-robotique.pdf