Alimentation Électrique; Capteurs Additionnels; Les Maquettes De Robots; La Maquette De Base - fischertechnik Mobile Robots II Manual De Instrucciones

F
électrique est cependant identique. Les moteurs à courant continu sont con-
stitués d'un « rotor » qui tourne et d'un « stator » fixe. Dans son principe,
le rotor est à considérer comme une boucle formée par un conduc-teur et se
se fait au moyen de contacts frotteurs. Ces contacts assurent
simultanément l'inversion de courant nécessaire dans la boucle conductrice
pour produire un mouvement de rotation ininterrompu. La vitesse de rotation
des moteur habituels est de l'ordre de quelques milliers de tours par minute.
Un engrenage assure des vitesses plus faibles et un couple plus important.
Le coffret contient deux types de moteur différents, le moteur miniature et
le moteur de puissance. Le petit moteur miniature compact avec vis sans fin
est destiné à des entraînements auxiliaires ou à des usages spéciaux
exigeant une faible puissance. Il nécessite toujours un engrenage réduisant
sa vitesse. Le moteur de puissance fournit des couples beaucoup plus
importants. Il a un engrenage fermement bridé assurant une démultiplication
de 50 : 1. Il convient ainsi de façon idéale à l'entraînement exigé par notre
robot. Il en existe aussi une variante assurant une démultiplication de 8 : 1
(non contenue dans le coffret). Sur ce moteur, la rotation de l'arbre de
sortie serait cependant trop rapide pour l'entraînement du robot.
3.5 Alimentation électrique
Les systèmes mobiles nécessitent une alimentation électrique autonome.
judicieux d'alimenter les robots mobiles en courant. Les cellules photo-
voltaïques et les piles à combustible ne sont malheureusement pas encore
assez puissantes pour donner des résultats utilisables à un coût raisonnable.
Les accumulateurs sont à préférer aux batteries car on peut les recharger de
nombreuses fois. Le paquet d'accumulateurs fischertechnik représente un bon
compromis entre taille et énergie emmagasinée. Le paquet d'accumulateurs
ne fait pas partie du coffret, mais on peut se le procurer avec un chargeur
spécial comme « Accu Set » vendu sous la Référence 34969. L'illustration
montre le symbole de couplage et l'accumulateur. Normalement, la polarité
n'est pas indiquée sur le symbole de couplage. Un pense-bête permet de
retenir plus facilement quel raccordement est le plus : « On peut couper le
trait long et assembler les bouts pour en faire un plus. » Lors du raccorde-
ment de la source de tension à l'interface, il est essentiel de toujours veiller
à respecter la polarité.
34
trouvant dans le champ magnétique du stator. Un
courant qui circule dans la boucle conductrice produit
une force qui dévie le conducteur dans le champ magné-
tique et fait ainsi tourner le rotor. Pour les applications
pratiques, la boucle conductrice est une simple bobine
(avec ou sans noyau de fer amplifiant le champ magné-
tique). De nombreux moteurs à courant continu pro-
duisent le champ magnétique nécessaire à l'aide
d'aimants permanents collés dans l'enveloppe métallique
du stator. L'amenée du courant vers le rotor qui tourne
Cette source d'énergie alimente tous les circuits consom-
mateurs. Les exigences posées à l'alimentation électrique
sont diverses. Alors que les moteurs d'entraînement se
contentent d'une tension non stabilisée, beaucoup de cap-
teurs nécessitent des tensions stables pour pouvoir livrer
des résultats précis. Pour des raisons économiques, l'utili-
sation de batteries ou d'accumulateurs est le seul moyen

3.6 Capteurs additionnels

Le système fischertechnik est relativement facile à compléter d'autres
capteurs. Le cas le plus simple est d'utiliser des capteurs provenant d'autres
coffrets, p. ex. le capteur thermométrique ou le capteur magnétique du
coffret « Profi Sensoric » Référence 30491. Nous pouvons cependant utiliser
aussi des capteurs tout à fait différents. Le commerce spécialisé propose les
kits et composants les plus divers. On peut même utiliser des capteurs aussi
exotiques que les détecteurs de gaz ou les sondes à radar. Mais comme
nous ne voulons en aucun cas détruire l'Intelligent Interface par des tensions
d'entrée trop élevées ou des charges incorrectes, seuls des bricoleurs
expérimentés devraient réaliser des solutions propres. La méthode la plus
sûre pour raccorder d'autres capteurs est d'assurer la séparation galvanique
entre le capteur et l'interface. Toute une série de capteurs possède un relais
qui s'y prête bien. On raccorde les contacts de branchement du relais comme
un interrupteur ordinaire fischertechnik, et ils signaleront l'apparition de nou-
veaux stimuli provenant de l'environnement. Un conseil : des « fischer-
techniciens » mordus publient sur Internet de nombreuses extensions de ce
genre.

4 Les maquettes de robots

Les constructions suggérées dans ce qui suit présentent quelques variantes
de robots mobiles autonomes. Nous commencerons par une maquette
simple. En l'élargissant, tu reconnaîtras et testeras l'utilisation des différents
capteurs. Ce qui sera déterminant, ce sera de coupler non seulement des
états internes du robot, p. ex. la mesure du trajet parcouru par des roues à
impulsions, mais aussi des signaux externes de l'environnement tels que la
recherche de lumière ou d'une piste. Sur chaque maquette, certains
problèmes te seront posés. Ils sont destinés à stimuler ton imagination et à
te familiariser avec le sujet. Les programmes LLWin relatifs aux différents
problèmes se trouvent sur le CD-ROM contenu dans le coffret. Tu peux aussi
te poser des problèmes sur les différentes maquettes. La maquette la plus
simple est la maquette de base. Sur celle-ci, les moteurs d'entraînement
sont assemblés avec l'inter-face pour former une unité compacte. Deux mo-
teurs fournissent la force d'entraînement du robot. Ils sont disposés l'un en
face de l'autre de telle façon que chaque moteur agisse sur une roue. Pour
que ce robot ne bascule pas, une roue d'appui en assure la stabilité. Une
telle disposition des moteurs est appelée differential drive (entraînement
différentiel). Elle garantit une mobilité maximale nécessitant un espace
minimal. Il est même possible d'exécuter des rotations sur place. Le milieu
du segment séparant les deux moteurs est alors le centre de rotation autour
duquel le robot se déplace. De cette façon, il réussit toujours à se piloter
dans les conditions les plus difficiles avec très peu de calculs. Les moteurs
peuvent entraîner les roues avec deux démultiplications différentes (une
lente de 100 : 1 et une rapide de 50 : 1). Pour la variante la plus lente,
l'entraînement est démultiplié une nouvelle fois au moyen de roues dentées
fischertechnik dans le rapport 2 : 1. Pour chaque maquette, il est indiqué
quelle démultiplication il faut utiliser.

4.1 La maquette de base

Nous construisons d'abord la maquette de base (démultiplication 100 : 1)
conformément à la notice de montage. Étant donné que cette maquette
nous servira de base dans de nombreuses expériences, nous la construisons
avec un soin particulier. Lorsque tout est terminé mécaniquement, nous
contrôlons que les moteurs tournent facilement. Pour cela, nous raccordons
brièvement chaque moteur directement à l'accumulateur, sans l'interface.