samedi 3 mai 2014

Construction d'un petit robot chercheur de lumière

J'ai construit ce petit robot qui cherche toujours à se diriger vers l'endroit où l'intensité lumineuse est la plus grande.  Pour ce faire, je me suis basé sur le chapitre 9 du livre JunkBots, Bugbots, and Bots on Wheels par Dave Hrynkiw et Mark W. Tilden, qui se sont eux-même servi du circuit mis au point par Randy Sargent (en fait, les auteurs proposent une version améliorée, alors que j'ai utilisé le circuit original conçu par Sargent).

Oubliez le coûteux matériel de robotique: ce qui fait le charme de ce genre de petits robots, c'est la facilité de les construire à partir de matériel recyclé. À moins que vous soyez du genre à jeter aux poubelles les précieuses sources de composants que sont les appareils électroniques défectueux ou désuets, le composant le plus coûteux de ce robot risque d'être la pile de 9 V.  Les moteurs électriques ont été récupérés dans de vieux lecteurs de CD-ROMs (ou autres appareils désuets), la base est un simple bout de tôle que vous pouvez scier ou découper au dimensions désirées sans avoir besoin d'outillage sophistiqué. Les auteurs préconisent même l'utilisation d'un LM386 récupéré dans un vieux répondeur téléphonique, mais il me semble qu'ils ne sont pas si fréquents que ça...même le radin que je suis en a utilisé des neufs.

Hé oui, vous avez bien lu: le circuit intégré qui constitue la pièce maîtresse du cerveau de notre robot est un amplificateur audio LM386, utilisé ici pour une tâche bien différente de son rôle habituel. Le LM386 sert ici de comparateur, ajustant l'alimentation des moteurs en fonction du signal reçu en provenance des deux photorésistances.

Le circuit, illustré ci-dessous, n'a rien de bien compliqué.

  • Une première photorésistance est reliée à la borne négative de la pile et à la pin 2 du LM386.
  • Une deuxième photorésistance est reliée à la borne négative de la pile et à la pin 3 du LM386.
  • Une résistance de 47k est reliée à la borne positive de la pile et à la pin 2 du LM386.
  • Un potentiomètre de 100k est relié à la borne positive de la pine et à la pin 3 du LM386.
  • La pin 1 est reliée à la pin 8.
  • La pin 6 est reliée à la borne positive de la pile, alors que la pin 4 est reliée à la borne négative.
  • Un des moteurs est branché à la pin 5 et à la borne négative de la pile.
  • L'autre moteur est branché à la pin 5 et à la borne positive de la pile.
  • La pin 7 n'est pas utilisée.




La tension de sortie de l'amplificateur (pin 5) variera en fonction de l'éclairement des photorésistance.  Si la tension de sortie est faible, ça fera tourner le moteur relié à la borne positive de la pile, et c'est le contraire si la tension de sortie de l'amplificateur est élevée.  Vous ajustez la symétrie du mouvement du robot en ajustant le potentiomètre (ou la position des deux photorésistance, à l'avant du robot).

L'arrière du robot
Bien entendu, côté mécanique, ce n'est pas la perfection: l'absence de moto-réducteur fait en sorte que les moteurs tournent beaucoup plus rapidement qu'on le voudrait: votre robot sera donc du genre nerveux. Cette rotation rapide nous empêche d'utiliser de véritables roues (avec un trop grand diamètre, elles déraperaient inévitablement): le robot roule donc directement sur l'arbre du moteur (les moteurs étant placés en diagonale, à un angle d'environ 45° par rapport à
l'horizontale). Pour augmenter la force de frottement, on ajoute deux couches de tube thermorétractable sur l'axe du moteur, en guise de pneus.

À l'avant, un condensateur sert de patin
L'avant du robot s'appuie sur un patin offrant une faible friction.  Les auteurs du livres suggéraient l'utilisation d'une LED, j'ai opté pour un condensateur dont la surface est particulièrement lisse.

Ensuite, libre à vous de lui ajouter une enveloppe corporelle plus esthétique, ou de le laisser tel quel, affichant insolemment la simplicité de sa conception!

On se retrouve avec un petit robot qui se dirigera systématiquement vers l'endroit le mieux éclairé de la pièce (une grande fenêtre, par exemple, s'il fait jour).  Vous pouvez aussi vous amuser à le diriger en pointant une lampe de poche sur le sol devant lui:  suivra le cercle lumineux que vous déplacez devant lui.

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