Pour commencer une petite vue d'ensemble :
Qu'est qu'il fait ce robot ? C'est en fait un robot aspirateur comme vous en avez déjà sûrement vu (roomba, Karcher RC300...). Mais ces robots sont très chers (entre 300 et 2000 €) et difficiles à trouver. Aspirobot n'a couté qu'environ 80 €, c'est donc très intéressant au niveau prix ^^, mais je ne l'ai pas conçu pour ça ! Donc, en gros il passe l'aspirateur dans la maison sans que vous n'ayez à bouger le petit doigt ! (à part l'allumer et l'éteindre bien-sûr !, et encore...)
Naissance de l'idée : Décembre 2007 - Accouchement : Avril 2008
Partie électronique
Contrairement à Easybot, le circuit imprimé de Aspirobot est beaucoup plus élaboré, le robot est toujours géré par le pic 16F877. Mais cette fois-ci DEUX capteurs de distance assurent l'évitement d'obstacle(c'est autre chose que les boutons poussoirs)le robot ne touche donc plus les murs et évite d'abimer le mobilier.
Ces 2 capteurs de distance sont des télémètres infrarouge GPD120 de sharp à sortie analogique. A peu près les mêmes qu'il y a dans les portes automatiques des supermarché ^^.
Le voici :
Explication : Allez, un peut de culture générale ! (enfin presque...), Le rayon infrarouge part de B, "bute" sur l'obstacle et revient dans A comme ceci :
Capito ? Suivant la distance de l'obstacle par rapport au télémètre, le rayon reçu par le point A va être plus ou moins fort, c'est comme ça qu'on détermine la distance de l'obstacle ! Et comme le GPD120 est un télémètre à sortie analogique, plus l'obstacle va être près, plus la tension à la sortie analogique va être élevée, et vice et versa si l'obstacle est plus éloigné. Cependant, cette distance va de 10cm à 80cm (oui ça a ses limites quand même !). Voilà comment fonctionne la détection de personnes dans les supermarchés, c'est pas sorcier !
C'est de cette façon que le robot détecte des obstacles et ne fonce pas droit dans le mur ! Le micro-contrôleur analyse en permanence le signal des télémètres via ses entrées analogiques, et détecte donc les obstacles et ordonne au robot de reculer.
NB : Il existe aussi des télémètres à sortie numérique, où cette fois-ci, on règle manuellement la distance de détection à l'aide d'un potentiomètre (résistance variable) placé sur le télémètre, dès que la tension va dépasser cette valeur donné par le potentiomètre, le télémètre enverra un 1 logique.
Maintenant vous savez comment il détecte les obstacles, c'est en quelque sorte, un peu moins "bourrin" que la détection d'obstacles de easybot (à boutons poussoirs). Pour plus d'informations sur les télémètres IR, rendez-vous sur Fribotte-capteurIR. Comme je vous l'avez dit précédemment, le circuit imprimé est beaucoup plus élaboré que mon acien robot, notez que avant aspirobot, j'ai conçu un éviteur d'obstacles : Turningbot, auquel malheureusement je n'ai pas de photos et le robot est démonté...
Revenons à nos moutons, cette fois-ci, pour l'électronique de puissance, j'utilise deux LMD18200T. C'est un pont en h intégré, composé de 4 transistors, qui est très très robuste mais plus capricieux que le L293D.
Le LMD18200T
Il y a aussi des diodes de protection dans ce pont en h, donc pas besoin d'en mettre ^^. Il est très simple d'utilisation, voici le brochage du pont :
Fonctionement des broches :
¤Bootstrap 1 et 2 : A vrai dire, je ne sais pas à quoi ils servent ^^. Je ne les ai pas branchés et ça marche très bien...
¤Output1 et 2 : Ce sont les sorties moteurs.
¤Thermal flag output : Si la température du LMD18200T est supérieure à 90°C, cette sortie envoie un 1 logique. On peut donc le traiter avec le pic et ordonner à un ventilateur de tourner et ainsi le refroidir. Mais je ne l'ai pas fait sur Aspirobot.
¤Current sense output : C'est un des avantages du LMD18200T ; cette broche envoie une tension, plus la tension est élevée, plus l'intensité traversant le moteur sera élevée, est vice et versa si l'intensité diminue. C'est un avantage car on est pas obligé de brancher une résistance en série avec le moteur (qui ferait donc ralentir sa vitesse de rotation) pour mesurer l'intensité le traversant. Mais à quoi ça sert ? Si par hasard, le robot fonce droit sur un obstacle sans que les télémètres le détecte, alors les moteurs vont "résister" contre le mur est l'intensité les traversants vas augmenter. C'est en quelque sorte pour le décoincer.
¤Ground : C'est la masse du LMD18200T
¤Vs power supply : C'est le + du LMD18200T
¤PWM input : C'est l'entrée PWM (description du PWM dans la présentation de easybot)
¤Brake input : C'est aussi un avantage du LMD ; Si elle reçoit un 1 logique, le LMD bloquera le moteur, attention il ne l'ârretera pas il le bloquera !
¤Direction input : C'est la broche de direction. Si elle reçoit un 1 logique, le moteur tournera dans un sens, et si c'est un 0 logique, il tournera dans l'autre sens
On constate finalement que le LMD a 3 entrées logiques : PWM input, Brake input et Direction input.
Le boot loader
Sur mon montage j'ai soudé un connecteur HE10, pour y brancher un bootloader : Le pic flash 2.0. Un boot loader est un module qui se branche directement sur une prise USB (enfin le mien est comme ça mais il se peut qu'il se branche aussi sur le RS232), et qui flash directement le programme dans le pic sans passer par la carte easypic 4. C'est très pratique car on est plus obligé de démonter et de remonter le pic à chaque fois qu'on veut changer le programme !!
Le typon
Voici le typon de aspirobot :
Côté cuivre :
Côté composant :
Partie mécanique et aspiration
Partie aspiration
C'est là, le plus important du robot. J'ai passé un certain temps à surfer sur le web pour trouver un moyen de mettre une "aspiration" sur le robot. J'ai pensé d'abord à fabriquer une turbine d'aspiration en en prenant une sur un aspirateur de table ; c'est à dire enlever le moteur et l'hélice et les fixer sur un support étanche avec un filtre, un sac etc... J'ai fais des essais, mais ça s'est averré plus compliqué que je ne le pensais ! J'ai finalement opté pour un aspirateur balai. C'est franchement la solution la plus simple et la plus pratique. L'aspirateur balai, ce sont des brosses rotatives alimentées par une batterie, qui ramènent la poussière dans le bac. Eh oui ! Ce n'est pas un sac, comme on s'embête souvent dans les aspirateurs classiques à l'enlever, le jeter et à en racheter un ! C'est un des gros avantages de cet aspirateur, on peut enlever le bac pour jeter la poussière et ensuite le re-mettre :
Le bac à poussière démontable du balai aspirateur.
Voici les brosses rotatives :
On pourrait penser que le balai repose sur des roues folles mais non, des patins glissants assurent le déplacement du balai, pas d'affolement, ils ne rayent pas du tout le parquet ;-) :
Il y'en a 3, vu que le balai est en triangle. Il est fourni avec une batterie de 7.5 V d'une autonomie de 1h. Je l'ai acheté sur ebay au prix de 40 € TTC. Il y'en a pleins d'autres comme celui-ci à ce prix là.
Partie mécanique
J'ai simplement fixé le balai sur le châssis, déjà utilisé pour Easybot.
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