Comment un robot peut-il se déplacer sur un espace plan ?





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Comment un robot peut-il se déplacer sur un espace plan ?





Sommaire



  1. Histoire de la robotique



  1. Explication du plan, définition des mots-clés



  1. Partie Motorisation



  1. Partie Perception



  1. Partie Décision



  1. Partie Programmation



  1. Défauts



  1. Applications possibles dans l'industrie



  1. Conclusion



  1. Lexique


La robotique est un domaine assez vaste et ses domaines d'applications sont nombreux. C'est pour cela que nous nous sommes attardé en particulier sur un type de robot. Dans ce dossier nous commencerons tout d'abord par faire une brève chronologie de la robotique puis nous reviendrons en détail sur le robot que nous avons étudié pour en décrire le fonctionnements et ses possibles applications.


I. Histoire de la robotique
Tout d'abord qu'est ce que la robotique:
Robotique:
Domaine scientifique et technologique qui étudie les mécanismes, les capteurs, les actionneurs, les méthodes de commande et le traitement de l'information nécessaires à la conception et l'utilisation des robots y compris leurs déplacements.

(À noter que l'invention du terme «robotique» est attribué à l'auteur de science-fiction Isaac Asimov qui l'employa pour la première fois en 1942 dans une nouvelle intitulée Run Around).

Isaac Asimov définissa alors les Trois Lois de la Robotique :
-Première Loi
Un robot ne peut blesser un être humain ni, par son inaction, permettre qu'un humain soit blessé.

-Deuxième Loi
Un robot doit obéir aux ordres donnés par les êtres humains, sauf si de tels ordres sont en contradiction avec la Première Loi.

-Troisième Loi
Un robot doit protéger sa propre existence aussi longtemps qu'une telle protection n'est pas en contradiction avec la Première et/ou la Deuxième Loi.
Nous allons retracer dans cette historique toutes les étapes importantes de la robotique:
Les Dieux, premiers constructeurs d'androïde

(- 2000 av. J.-C. / -300 av. J.-C.)

La première forme de robot apparue serait l'homme de cuivre décrit dans le mythe de Talos, ce dernier datant de quatre mille ans. L'histoire nous rapporte les faits d'un androïde possédant une catapulte et pouvant cracher du feu ayant été offert par le Dieu Héphaïstos au roi Minos pour défendre la Crète de ses envahisseur.

D’autres récits de ces époques reculées existent et montrent que les anciens Grecs, les anciens Chinois et les anciens Indiens avaient déjà imaginé des créatures artificielles à leur image, ou des objets animés.

Une avancée importante est franchi avec le mythe de Pygmalion : pour la première fois, une créature sort des mains de l’homme et non de celle des Dieux. Ainsi, Pygmalion, jeune roi de Chypre, aurait « sculpté dans l’ivoire à la blancheur des neiges un corps auquel il donna une beauté qu’aucune femme ne peut tenir de la nature »nous rapporte le poète Ovide. Cette création est nommée Galatée, et sa vie lui est « insufflée » par Aphrodite, la déesse de l’amour et de la beauté.

Les anciens imaginaient ces créatures sur le modèle de leur statues, sculptées dans le bois, l’ivoire ou la pierre. Cependant un problème persistait, comment leur donner vie ou tout du moins une illusion de vie autrement qu'en usant de magie? Les Egyptiens apportèrent les premiers la réponse avec les colosses de Memnon, deux statues gardant l’entrée du temple funéraire du pharaon Aménophis III (1390-1352 av. J.-C.), près de Thèbes. « Dès que la statue était touchée par les premiers rayons de soleil et que la chaleur atteignait ses lèvre, raconte un historien Grec, elle émettait un son et elle semblait lever gaiement les yeux vers la lumière, comme un homme qui se chauffe au soleil ». Les colosses disposaient certainement d’un mécanisme permettant à la brise du matin de s’engouffrer dans leur dos et de ressortir par la bouche en émettant un sifflement.

Les automates hydrauliques et pneumatiques


(-300 av. J.-C. / 800 ap. J.-C.)

C'est à Alexandrie, ville grecque d’Egypte fondée en 332 av. J.-C que sont créés les premiers automates «qui bougent tout seul». Cette ville fût d'ailleurs un véritable foyer scientifique. Vers 270 av. J.-C, un certain Ctébios fabrique des fontaines animées, avec de figurines qui se déplacent et des oiseaux qui chantent. Le système fonctionne grâce à un ingénieux mécanisme hydraulique et pneumatique. Cependant ces automates n'ont qu'un seul objectif : amuser.C'est alors que les Grecs pensent à une utilisation plus militaire de ces automates comme par exemple des machines de guerre automatique malheureusement à cette époque on ne connaît ni le pétrole, ni le charbon, ni l’électricité ; et l’eau ou l’air, même chauffé, ne peuvent déplacer que des figurines très légères.N'ayant donc aucune source d'énergie pour faire fonctionner ces machines ils décident d'abandonner ces projets. Ils ne songent même pas à utiliser ces machines pour leur travaux journaliers car en ces temps les esclaves sont très exploités, peu difficile à trouver et peuvent remplir toutes les tâches qu'on leur demande sans aucune réclamation.

L’empereur romain Dioclétien détruit Alexandrie en 295 mais heureusement la tradition des automates survit grâce aux savants arabes qui font la chasse aux manuscrits de Héron, et en profite pour y ajouter des inventions de leur cru.

Les automates mécaniques


Le premier automate mécanique (et non plus pneumatique ou hydraulique comme ceux d’Alexandrie) est offert par le Sultan Haroun Al-Rachid à Charlemagne en 809.
Il s'agit en fait d'une pendule dont le mouvement est réglé par un mécanisme d’horlogerie mû par un contrepoids ; les heures sont marquées par l’ouverture de douze fenêtre lâchant des billes de métal qui viennent cogner sur une cloche.

A la fin du XIIe siècle, al-Jazari construit quelques dispositifs qui, contrairement aux fontaines grecques, servent plus au confort de l’homme. Ainsi il équipe un bassin d’un système levier flotteur qui le vide puis le rempli automatiquement (système pouvant nous rappeler la chasse d’eau de nos toilettes). Il orne une autre fontaine d’automates qui offrent du savon et des serviettes.

L’Occident est en retard sur les Arabes. Il faut attendre le XIVème siècle pour voir fleurir les jacquemarts, ces figurines frappant les heures en enchaînant toutes sortes de mouvement. Le coq de l’horloge de la cathédrale de Strasbourg, installé en 1352, ouvre le bec à midi pile, tire la langue, bat des ailes, ébouriffe ses plumes et lance un cocorico.

Léonard de Vinci (1452-1519), malgré son génie, ne fera guère mieux, il arrivera tout juste à faire marcher un lion articulé (à l’aide de roues et d’engrenages) devant le roi François Ier. Toutefois Léonard de Vinci est l'un des premiers a avoir compris – ses dessins en témoignent- que la science des automates doit s’inspirer à la fois de la mécanique et de l’anatomie.

Parallèlement à ce développement des automates, l’église intervient. Elle ne veut pas entendre parler d’êtres artificiels. Ainsi l’évêque Albert le Grand (1193-1280) aurait passé trente ans à construire un robot fait de métal et de bois que son élève, le futur saint Thomas d’Aquin, « persuadé que cela avait quelque chose à voir avec le démon », envoya au feu.

Les automates logiques ou programmés



Au XVIIe siècle, la science moderne prend forme. Blaise Pascal (1623-1662) invente en 1642 une calculatrice, la Pascaline. C’est la première fois que l’on arrive à reproduire avec une machine, un raisonnement logique. D’autres « mathématiciens-robots » surgirons bien avant nos modernes ordinateurs.

Un siècle plus tard, un médecin, La Mettrie, n’ira pas par quatre chemins, comme en témoigne le titre de son best-seller, L’Homme-machine (1747). A la même époque,Une avancée est réaliser au XVIIIème lorsque François Quesnay (1694-1774), chirurgien du roi, essaie de réaliser un engin hydraulique afin de simuler la circulation sanguine. La machine ne fait plus peur : elle fascine.

Le XVIIIème siècle, le Siècle des lumières, celui de Voltaire et de Diderot, est aussi l’âge d’or des automates, « prototypes des machines de la révolution industrielle », selon John Cohen. Dans cette ambiance promachines, deux artisans ont peaufiné de véritables chefs-d’œuvre. Le premier, le Grenoblois Jacques de Vaucanson (1709-1782), est un jeune prodige. A 7 ans, il construit sa première horloge. Puis il court après un rêve fou : créer un homme artificiel, un androïde. Il y laissera sa modeste fortune. Criblé de dettes, il se rabat sur de petits automates qu’il exhibe dans les foires. Il assemble successivement : Le Flûtiste, dont les lèvres et les doigts jouent une douzaine de mélodies à la flûte traversière ; le Canard, qui peut picorer du grain, boire et éjecter des crottes (dixit Vaucanson) ; et un joueur de tambourin et de flageolet (genre de flûte à bec) reproduisant 20 airs différents.

Vaucanson innove alors grâce à une idée géniale, la programmation : il fournit une suite d’instructions à la machine de façon à lui faire accomplir une séquence de gestes. Dans son ouvrage , L’Univers des machines, de l’électronique, des automates et des robots , Uri Zelbstein explique que ce programme « est constitué par un cylindre à picots, comme ceux qui équipent encore, de nos jours, certaines boites à musique, picots agissants sur leviers mobiles, transmettant le mouvement par l’intermédiaire de fils ».

L’horloger suisse Pierre Jacquet-Droz (1721-1790) construit aussi des automates stupéfiants, dont trois sont restés célèbres : un écrivain, un dessinateur et une joueuse de tympanon (piano simplifié). Celle-ci impressionne beaucoup ses contemporains. « Sa poitrine se soulève et s’abaisse comme dans la respiration, raconte John Cohen, sa tête remue, ses yeux regardent tantôt ses mains, tantôt la musique, et tantôt les auditeurs ; elle se penche sur la partition comme pour mieux lire ou écouter, et à la fin de la partition elle salue poliment ». Les œuvres de Jacquet-Droz impressionnent tellement que, lorsqu’il se rend en Espagne à l’invitation du roi, il se fait jeter en prison pour sorcellerie par l’Inquisition, le bras armé de l’Eglise. il sauve sa vie d’extrême justesse.

Les automates programmés et utiles



Jusqu’à présent tous les automates programmés n’étaient destinés qu’à l’amusement. Mais Vaucanson (1709-1782), dont le talent lui vaut d’être nommé inspecteur des manufactures de soie, a l’idée d’utiliser son cylindre à picot pour programmer les métiers à tisser. C’est le premier automate utile.

Cinquante ans plus tard, cette machine est retrouvée, par un tisserand Lyonnais, Joseph-Marie Jacquard. L’homme a un coup de génie : il remplace le cylindre à picots par un chapelet de cartons perforés sélectionnant les aiguilles du métier selon un motif géométrique précis. En changeant les cartes on pouvait changer le motif.

La machine de Jacquard traverse la Manche et atterrit chez un savant, Charles Babbage. Celui-ci imagine une calculatrice à mémoire, dotée d’une imprimante et programmée par cartes perforées de Jacquard. Idée que l’on retrouvera, en 1943, dans le premier ordinateur, le Mark I, utilisé par la marine américaine pour calculer la trajectoire des obus.

Mais, à l’époque de jacquard, la peur de la vie artificielle resurgit. Joseph-Marie Jacquard faillit être jeté dans le Rhône par les ouvriers en soie qui accusent sa machine de prendre leur travail. L’automate recommence à inquiéter en ce début de XIXème siècle qui voit les machines industrielles se multiplier.

La naissance des « robots »



En 1816, Mary Shelley écrit l’histoire du docteur Frankenstein, qui assemble des morceaux de cadavres pour former un être monstrueux, peu à peu voué à la solitude et à la haine.

Un siècle plus tard, l’écrivain tchèque Karel Capek publie une pièce dont le succès est énorme. Son titre : RUR, les Robots Universels de Rossum. Voilà, le mot est inventé ! Il vient tout droit du tchèque « robota » qui signifie travail forcé, tâche pénible, servitude. Le thème : les robots, las d’être esclaves alors qu’ils se sentent supérieurs aux hommes, exterminent ces derniers !

En 1926, Fritz Lang donne aussi le mauvais rôle à un androïde femelle dans son film Metropolis. A la même époque, les magasines de science fiction à bon marché se multiplient. Les robots y sont toujours décrits comme des êtres dangereux. Un des premiers à réagir contre cette image négative sera l’écrivain américain Isaac Asimov.

Les grandes découvertes du XXe siècle



Une des découvertes fondamentales du XXe siècle reste l’ordinateur, qui jouera son rôle en vie artificielle. Or tous les ordinateurs actuels sont les descendants de la « machine de Turing » conçue en 1935 par Alan Mathison Turing. Ce mathématicien britannique fut également un pionnier de l’intelligence artificielle. Il proposa même un test –fameux, mais controversé – permettant de déterminer si un ordinateur « pense ». Au moment de sa mort, à 41 ans, Turing travaillait sur ce que l’on nomme aujourd’hui la « vie artificielle », simulant la chimie de la croissance – de la morphogenèse.

Concernant les inventions de robots, elles sont innombrables. Mais c’est essentiellement la seconde guerre mondiale qui a accéléré le phénomène de création. En premier lieu, la bombe atomique. Pour la fabriquer, les ingénieurs américains doivent manipuler des matières radioactives. Il faut donc le faire à distance. D’où l’idée de bras mécaniques dotés de pinces articulées et commandé par un opérateur humain abrité derrière une paroi de verre épaisse.

En 1954, Raymond Goertz, chercheur au Laboratoire nucléaire d’Argonne, a l’idée de remplacer les poulies et les tringles qui articulent le bras, par des moteurs électriques. Du coup, l'opérateur peut envoyer ses impulsions de commande, via des fils électriques, à un bras situé à des centaines de mètres. Les bras robotisés actuels, sont les descendants de ces télémanipulateurs.

Comment s’y prendre pour qu’un canon poursuive automatiquement un avion en plein vol ? Voilà la tâche confiée par L’US Army confie à Norbert Wiener (1894-1964), professeur de maths au MIT de Boston une tâche quelque peu particulière : il lui demande de créer un système qui permettrait aux canons de suivre automatiquement les avions en plein vol, . L’homme parle 13 langues, s’intéresse à toutes les sciences et… affirme descendre du rabbin Loew, qui créa le Golem. C'est ce même Wiener qui va définir une nouvelle discipline : la cybernétique (du grec signifiant « gouverner »). Un de ses objectifs : dégager les principes généraux permettant à un robot de réaliser une action.

Dès 1948, le chercheur britannique Walter Grey met en œuvre les idées de Norbert Wiener sous forme de deux tortues à roulettes, Elmer et Elsie. Elles vivent dans son appartement, se promènent sans tout casser grâce à des capteurs, dont une cellule photoélectrique. Leur tâche essentielle : repérer un prise de courant signalée par une lampe et aller y recharger leurs batteries.

L’ordinateur est lui aussi né de la seconde guerre mondiale, mais pendant 20 ans ils sont restés trop gros, trop chers, et pas assez souples pour être utiles à la robotique. Le premier robot se contentera d’une programmation simple. Il s’agit des robots de première génération.

Les robots de première génération



Le premier robot de première génération est américain et s’appelle Unimate. Il a deux pères : un ingénieur : George Devol, et un génie du Marketing, Joseph Engelberger. Unimate est né dans l’industrie automobile, en plein boum dans les années 50-60. Les patrons réclament des machines capables de s’adapter aux chaînes de montage, de remplacer les ouvriers dans les tâches dangereuses et pénibles. Un autre avantage est que les robots ne tombent jamais malades, ne se blessent pas, ne font pas grève et travaillent 24 heures sur 24. Ce qui permettrait de faire baisser le prix des voitures, et donc d’en vendre plus.

Le constructeur automobile Geneal Motors achète le premier Unimate en 1961. Puis il s’en vendra 8500 dans le monde ! La bête affichant 1.5t sur la balance n'est en fait qu’un bras télescopique doté d’une pince capable de saisir et de déplacer une pièce de fonderie de 150 kg. Ses articulations bougent grâce à une articulation à l’huile sous pression. Ses gestes sont commandés par un programme électronique « Mais Unimate – et tous les robots de première génération – exécutent leur tâches par simple reproduction en aveugle d’un programme, explique Philippe Coiffet, directeur de recherche au Laboratoire de robotique du CNRS. Ces robots sont purement passifs, ils sont incapables de la moindre adaptation à leur environnement parce qu’ils n’en perçoivent rien. » C'est donc sur ce dernier point que se concentrerons les chercheurs ensuite.
Les robots contemporains et futurs
Le développement de la technique permet la création de robots de plus en plus évolués, désormais ils ne se contentent plus seulement de déplacer des pièces de fonderie mais se comportent maintenant pratiquement comme des hommes cependant la différence reste tout de même clairement visible. Nous allons ici présenter quelques exemples de ces robots :
a) Robots industriels
Les robots industriels sont en règle générale des systèmes mécaniques qui exécutent des travaux dangereux pour l'homme tel que la manipulation de produits dangereux ou bien exécutent des tâches ennuyeuses pour l'homme. Dans les années 50 et 60 un grand nombre de ce type de robot avait été fabriqué. Les robots à grappin par exemple arrivent à manipuler des charges énormes, les plus petits modèles de ce type de grappin ayant la taille d'un bras humain. De plus les nouveaux robots sont maintenant dotés de logiciels de commande et de programmation de plus en plus performant et ne cessant d'évoluer.


b) Robots intelligents
Les robots intelligents sont capables d'accomplir les tâches les plus complexes des hommes. Cependant la mise en oeuvre de cette idée n'est pas aussi simple qu'elle en a l'air c'est pourquoi un congrès, le premier de ce genre, s'est déroulé aux Etats-Unis pour discuter sur la limite que ces robots avaient dans l'exécution de ces tâches.
c) Autres types de robots
Outre les robots industriels et intelligents, la science utilise aussi les robots dans la recherche. Ainsi ils peuvent servir à la recherche sous-marine ou la technologie nucléaire. Ils existent aussi des robots dans l'agriculture et la pêche. On trouve aussi des robots au nettoyage des fenêtres et des sols dans les bureaux.

En médecine les robots jouent aussi un rôle important ainsi ils permettent aux étudiants de faire leur premier pas en matière d'anesthésie, de massage cardiaque, de respiration, de perfusion sur des robots bardés de capteur et de dispositif simulant par exemple le pouls ou la tension artérielle.

Une application des robots s'est grandement développé ces dernières années est l'utilisation des robots pour l'aéronautique, beaucoup sont envoyés pour l'exploration sur la Lune ou encore Mars il y a peu.
Toute cette part de l’histoire de la robotique est quelque peu fastidieuse mais néanmoins nécessaire à la compréhension de son évolution. Ainsi on comprend mieux les différents domaines mis en jeu lors de la création de robot et donc le fait que l’évolution de la robotique dépendait grandement de l’évolution de la mécanique, de la physique, de l’électronique, des mathématiques, etc…






II. Explication de la problématique, définition des mots-clés



Notre problématique est : « Comment un robot peut-il se déplacer sur un espace plan ? ».

Pour répondre à cette question nous avons découpé le robot en quatre grandes parties :

-La locomotion

-La Perception

-La Décision

-La Programmation

Dans ces parties seront expliqué les principes de fonctionnement du robot.
Avant de rentrer dans ces parties nous allons vous expliquez quelques mots-clés et notions à connaître pour la suite de ce TPE. Vous retrouvez ces définition dans la partie lexique à la fin de ce dossier.
Transistor : Dispositif à semi-conducteur, qui peut amplifier des courants électriques, engendrer des oscillations électriques et assumer les fonctions de modulation et de détection.
Photoélectrique : Effet photoélectrique : Propriété qu'ont certains métaux d'émettre des électrique

sous l'effet de radiations lumineuses dont la fréquence est supérieure à un seuil caractéristique du métal.
Phototransistor: Transistor utilisant l'effet photoélectrique.
Ce schéma illustre succinctement le principe de fonctionnement des composants optoélectroniques

Un composant optoélectronique transforme un signal de nature électrique en un signal de nature lumineux ou inversement.



La led réalise la conversion Électricité > Lumière (lumière est prise ici au sens large car elle peut émettre dans l’infrarouge et l'ultraviolet).
Pour la conversion Lumière > Électricité on peut citer le phototransistor.

III. La locomotion



La locomotion se décompose en deux parties : celle qui réalise l'appui sur le milieu dans lequel on veut se déplacer et celle qui permet le mouvement. Celle-ci inclut les moteurs et les mécanismes conduisant au déplacement

Les moyens de déplacements sont nombreux et on y applique un traitement différent selon que le mobile est censé se déplacer sur un sol varié, voire accidenté ou bien au sein d'un même milieu (avion ou sous-marin).
Nous ne traiterons que le cas le plus classique concernant les robots sur une surface.

Dans le cas de robots utilisant des roues pour se déplacer, le changement de direction est obtenu soit en faisant varier l'orientation des roues, soit en faisant varier la vitesse des moteurs associés à chacune des roues latérales, soit en inversant le sens de rotation des roues. Ce changement de direction est présenté ci dessous.



C’est le cas numéro 1 qui s’applique sur notre robot, en d’autres termes une variation de la vitesse du moteur droit ou gauche selon la direction souhaitée.


La motorisation des roues


La mécanique du hyper line tracer se compose essentiellement de 2 parties. La première est le module d’entraînement avec le moteur jusqu'à l’axe du moteur et la deuxième partie es constituée de l’engrenage qui transmet un mouvement de rotation de l’axe moteur vers les roues aà l’aide des roues dentées.

1) La transmission de la puissance mécanique

Des roues dentées, les courroies de transmission, tiges, manivelles, arbre et chaîne peuvent transmettre de l’énergie. Cinq roues dentées transmettre la force du moteur, de l’arbre moteur vers l’arbre d’entraînement : le couple.

Les forces sont transmisse aux dents des roues dentées. Il y’a trois couples qui se déroulent en même temps:

-l’inversion du sens de rotation

-le ralentissement de la vitesse de rotation

-l’amplification de la force de rotation

2) L’inversion du sens de rotation

Par l’inversion du sens de rotation, il faut comprendre que le premier pignon tourne dans le sens des aiguille d’une montre et le second dans le sens contraire. Une roue dent ée inverse le sens de rotation.

3) Changement de la vitesse de rotation

Un changement de la vitesse de rotation est en rapport avec le nombre de dents des pignons. A titre d’exemple, nous décrivons ici un engrenage avec une roue a 10 dents et une autre a 40 dents. Alors que le pignon aura effectué une rotation complète, le second n’aura fait qu’un quart de rotation. Pour que se deuxième pignon effectue une rotation complète, le premier pignon devra en faire quatre. Cette fonction diminue également la vitesse de rotation.

4) La transmission de la force

La transmission de la force est en relation avec le changement de vitesse. Plus la vitesse de rotation est basse, plus la force d’entraînement augmente. Nous pouvons illustrer cette accroissement de force par l’exemple d’un bâton qui est gros d’un côté et fin de l’autre. Imaginons que deux personnes tiennent chacune un bout du bâton et essai de tourner se bâton, celui qui tient le gros bout pourra tourner le bâton beaucoup plus facilement que son vis-à-vis qui doit tourner l’extrémité fine. Le même effet se produit avec un engrenage. La force des dents des pignons augmente vers l’intérieures des roues. Comme le moteur électrique dans notre robot est relativement faible, nous augmentons sa puissance au moyen d’un engrenage.

IV. La perception


Cette partie du robot est la plus difficile à réaliser... La perception passe par deux étapes successives : la lecture des capteurs, puis le traitement de l'information. L'interprétation, qui permet de délivrer un message à la fonction "locomotion", qui ensuite est traitée par la partie que l’on pourrait nommée « décision »

On peut imaginer la situation d'un robot devant son environnement en comparant celui-ci avec un aveugle qui découvrirait un nouveau lieu. Le robot doit être capable d'analyser un objet localement, puis de positionner globalement tous les objets les uns par rapports aux autres. De cette manière, il construit un "modèle de son environnement" au fur et à mesure de son exploration.

Capteurs de lumière

Il est simple de détecter la présence ou l'absence de lumière. Ce type d'information est utilisé depuis longtemps pour les éclairages publics, de manière plutôt fiable.

Le hyper line tracer détecte les tracers noirs au moyen de deux phototransistors (détecteurs). La lumière réfléchie de la led 1 est enregistrer ou pas. La direction mémorise quel phototransistor a d’abord enregistrée la lumière réfléchie.

Cependant le phototransistor est egalement en mesure d’enregistré la lumière provenant d’une autre source que la led 1(le soleil par ex) et de la lumière directe de la led 1. C’est pourquoi il faut veiller a ce que les détecteurs ne puissent pas réagir à une autre lumière.

V. La Décision


Les informations en provenance des différents capteurs doivent être interprétées comme autant d'éléments utiles à la prise de décision sur l'action à faire, le but étant de délivrer les ordres corrects aux actionneurs, les moteurs des roues pour nous principalement.

Dans notre robot, il est nécessaire de donner des priorités en fonction des informations reçues. Par exemple, si un capteur informe d'une absence de noir à un moment donné, cette information est prioritaire sur un déplacement du robot vers l'avant et doit entraîner la mise en route d’un des deux moteurs.

VI. La programmation

Un robot requiert la maîtrise de différentes notions : d'une part, saisie d'informations, traitement de l’information et d’autre part, la mécanique, motorisation.

Après avoir étudier par le biais d’expériences les différentes réactions du robot, nous avons dressé un tableau de Karnaugh qui nous a aidé à comprendre d’une part le fonctionnement du robot lorsqu’il est soumis a diverses situation (multiples directions, recentrage..) et d’autre part à la mise en place de l’algorithme :

CD

CG

MD

MG

0

0

1

1

0

1

0

1

1

1

1

0

1

0

1

0


CD = capteur droit CG = capteur gauche

MD = moteur droit MG = moteur gauche

0 = détection de noir


VII. Défauts
Cependant nous avons remarqué quelques inconvénients durant l’utilisation du robot, ainsi lorsque deux se présentent au robot il choisit toujours la même, définit selon son programme. Il ira toujours vers la droite. Ceci peut poser quelques problèmes pour une utilisation plus industrielle du robot.

VIII. Applications possibles dans l'industrie

Une des applications qui pourrait être envisagée pour ce robot dans l’industrie serait d’assuré la liaison et le transport de matériel ou même de produit dangereux entre les différents ateliers d’une usine évitant d’encourir certains risques.

Cela permettrait aussi aux personnels d’éviter de longs et ennuyeux trajets au sein de l’entreprise alors que le robot peut aisément effectué cette tâche sans leur faire perdre de temps.

Ceci étant dit il ne faut pas seulement voir le meilleur aspect des choses car qui dit robot se déplaçant de façon autonome dans l’entreprise dit aussi suppression d’éventuels postes de caristes.

En conclusion les avancées de la robotique révolutionnerait le travail des différents secteur quel qu’il soit mais serait une menace pour l’embauche.

IX. Conclusion
On remarque qu’aussi simple que puisse paraître le robot au premier abord de nombreux domaines ont été nécessaire d’étudier. Ainsi on a fait appel à des notions d’électronique, de programmation, de mécanique mais aussi de physique avec l’infrarouge par exemple. A travers ce TPE nous avons exposer notre robot a diverse situations pour analyser quel comportement il adopterait. Ceci a aussi permis a nous, débutants dans ce domaine, de comprendre plus en détails la partie programmation de ce robot.

X. Lexique
Phototransistor: Transistor utilisant l'effet photoélectrique.
Transistor : Dispositif à semi-conducteur, qui peut amplifier des courants électriques, engendrer des oscillations électriques et assumer les fonctions de modulation et de détection.
Photoélectrique : Effet photoélectrique : Propriété qu'ont certains métaux d'émettre des électrique

sous l'effet de radiations lumineuses dont la fréquence est supérieure à un seuil caractéristique du métal.
Robotique : Sciences et technique de la construction des robots.
Robot : Appareil automatique capable de manipuler des objets ou d'exécuter des opérations selon un programme fixe ou modifiable, voire par apprentissage.
Diode électroluminescente (DEL ou LED) : Diode qui émet des radiations lumineuses lorsqu'elle est parcourue par un courant électrique et que l'on utilise généralement pour l'affichage électronique des données.
Composant optoélectronique : c’est un composant qui transforme un signal de nature électrique en un signal de nature lumineux ou inversement.

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