Chapitre I

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CHAPITRE 1 Prsentation du matriel et conception du robot

I.1 Description projet

Dans ce projet, nous allons vous prsenter notre robot collecteur de poubelle qui est lun des robots de NXT 2.0 MINDSTORM . Ces robots ont t librs 1 Aout 2009 par

lentreprise LEGO. Lentreprise Lego a dvelopp ce produit une version Mindstroms EV3.

Le robot Lego Mindstorms NXT 2.0 est trs utilis pour les dbutants dans le domaine

robotique.

Ces robots sont composs dune brique intelligente, permettant de relier des servomoteurs

interactifs, ainsi que des capteurs .Il y a dans le pack, un capteur dultrasons, un capteur de

couleurs et deux capteurs tactiles.

Les servomoteurs interactifs permettent au robot deffectuer des mouvements prcis.

Fig I.1: Kit du Lego Mindstorms NXT 2.0

I.2 Prsentation de la brique intelligente NXT [1]

Vritable cerveau de robot, la brique intelligente centralise les informations en provenance

des capteurs, calcule et fournit des ordres aux servomoteurs. Dote de capacits de

communication USB et Bluetooth, la brique Lego Mindstorms NXT est le lieu d'application de

vos programmes informatiques.

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I.2.1 Caractristiques techniques de la brique intelligente NXT [2]

microprocesseur 32 bit ARM7 dAtmel,

fonction Bluetooth (connexion d'autres NXT ou un PC et possibilit de contrler le

NXT avec un tlphone portable ou un autre appareil Bluetooth),

un port USB 2.0 (12 Mb/s),

quatre ports d'entre pour la connexion des capteurs nomms 1, 2, 3 et 4,

trois ports de sortie pour les moteurs nomms A, B et C,

cran cristaux liquides 100 64 pixels,

haut-parleur intgr (qualit sonore 8 kHz - 8 bit - chantillonnage 2-16 kHz),

alimentation : six piles AA (1,5 V) ; une batterie 9 V est commercialise par Lego.

dimensions : 112 72 40 mm

Il est possible de connecter 3 briques intelligentes NXT en mme temps une autre par

Bluetooth, mais la communication ne peut se faire qu'avec une seule la fois.

La brique intelligente se comporte comme un cerveau qui commande les diverses oprations

au robot. Elle est constitue :

Fig.I.2 : Brique intelligente

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I.3 Les capteurs

I.3.1 Capteur tactile

Permettant au robot de ressentir son environnement et dy ragir. Le capteur tactile est un interrupteur : il est possible de

lenfoncer ou de le relcher. Affichez la raction du capteur tactile actuel lcran en Utilisant View [Affichage]. Zro [0] indique que le bouton

du capteur tactile nest pas enfonc. Un [1] lcran Indique que le bouton du capteur tactile est enfonc.

I.3.2 Capteur de couleur

Permet au robot de dtecter les couleurs et la lumire.

Peut aussi servir de lampe de couleur. On peut utiliser ce capteur

En tant que :

- Capteur de couleur : pour optimiser la dtection des couleurs, le capteur doit tre positionn perpendiculaire et

environ 1cm de la surface hors de l on une erreur

didentification. - Capteur photosensible : pour faire des relevs de

lintensit dune source lumineuse lorsque la couleur de lumire et dfinie sur le rouge .Lutilisation dune autre couleur de lumire peut gnrer des rsultats diffrents. Le capteur peut tre utilis pour mesurer lintensit lumineuse de la lumire ambiante ou de la lumire rflchie.

- Capteur de couleur : Pour contrler individuellement les couleurs mises et donne plus de personnalit notre robot.

I.3.3 Capteur dultrasons

Permet au robot de voir, de mesurer la distance dun objet et de ragir au mouvement. Le capteur dultrasons permet au robot de voir et de reconnatre des objets, dviter des obstacles, de mesurer des distances et

de dtecter des mouvements. Le capteur dultrasons utilise le mme principe scientifique que les chauves-souris : il mesure la

distance en calculant le temps

requis pour quune onde sonore atteigne un objet et revienne sa source, comme un cho. Le capteur dultrasons mesure les distances en centimtres et en pouces. Il peut mesurer des distances allant de 0 2,5 mtres, avec une prcision de +/- 3 cm.

Les objets de grande taille et possdant une surface dure produisent les meilleurs relevs. Le

capteur peut prouver des difficults dtecter des objets en tissu, incurvs (comme une

balle), trs minces ou trs petits.

I.4 Les servomoteurs [3]

Les trois servomoteurs interactifs permettent au robot de se dplacer. Lutilisation du bloc Move [Dplacer] aligne automatiquement leur vitesse pour que le robot se dplace de faon

homogne.

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- Capteur de rotation intgr Les servomoteurs interactifs disposent tous dun capteur de rotation intgr. La rtroaction par rotation permet au NXT de contrler trs prcisment

Les mouvements. Le capteur de rotation intgr mesure

Les rotations du moteur en degrs (prcision de +/- 1 degr)

ou en nombre de rotations compltes. Une rotation quivaut

360 degrs. Par consquent, si vous ordonnez au moteur

de tourner de 180 degrs, le moyeu effectue un demi-tour.

Fig.I.3 : La structure interne su servomoteurs NXT

I.5 Connexion de la technologie NXT [4]

I.5.1 Connexion des servomoteurs

Pour connecter un moteur au NXT, on branche lextrmit dun cble noir au moteur. On

branche lautre extrmit lun des ports de sortie (A, B, C).

Fig.I.4 : Connexion des servomoteurs

I.5.2 Connexion des capteurs

Pour connecter un capteur au NXT, on branche lextrmit dun cble noir au capteur. On branche lautre extrmit lun des ports dentre (1, 2, 3, 4).

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Fig.I.5 : Connexion des capteurs

I.5.3 Connexion avec utilisation de Bluetooth

Les connexions via le port USB et la connexion sans fil Bluetooth sont utilises pour

changer des donnes entre votre ordinateur et le NXT.

Le sous-menu Bluetooth permet dtablir une connexion sans fils entre le NXT et dautres appareils Bluetooth (comme dautre NXT et des ordinateurs). On peut utiliser une connexion sans fil Bluetooth pour envoyer des programmes a dautres NXT, tlcharger des programme depuis notre ordinateur sans employer de cble USB, et bien de plus encore pas exemple

utiliser la commande a distance du logiciel pour contrler directement le robot et lenvoyer en mission !

Fig.I.6 : Connexion NXT vers un autre NXT Fig.I.7: Connexion NXT Bluetooth vers PC

I.5.4 Connexion avec utilisation de cble USB

Le cble USB permet de connecter la brique intelligente NXT du robot lordinateur, ce qui nous permet de tlcharger notre programme sur le robot pour lexcuter.

Fig.I.8 : Connexion avec cble USB

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I.6 Montage du robot collecteur de poubelle

Pour la ralisation de robot collecteur de poubelle, nous aurons besoin de trois

servomoteurs deux pour le dplacement et un autre pour le bras robotis. un capteur de

couleur pour suivre une ligne ou une route et capteur d'ultrasons pour dtecter et mesure la

distance de poubelle. Un capteur tactile utilis dans le bras robotis.

I.6.1 Assemblage de servomoteur

Fig.I.9 La base de robot

I.6.2 Montage de la brique

Fig.I.10 Montage de la brique

I.6.3 Le bras robotis

Fig.I.11 structure Bras robotis

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I.6.4 La pince

Fig.I.12 structure de la pince

I.6.5 Robot collecteur de poubelle

Dans cette tape, on a rassembl le bras robotis avec la base de robot avec la brique et on a

ajout les capteurs ncessaires pour le fonctionnement de robot.

Fig.I.13 Structure du robot collecteur de poubelle

I.7 Conclusion

Durant ce chapitre, nous avons prsent les diffrentes tapes de construction du robot

collecteur de poubelle et les pices ncessaires pour la construction.

Nous allons dcrire dans le second chapitre la partie programmation.