Robot GraouLab

Robot pédagogique à base d'arduino

Summary

Première version du robot

Outillages


Découpeuse laser
Fer à souder
Pinceau
Pistolet à colle

Matériels


Colle à bois
1 Paille
2 Servomoteur
1 LED (rouge/vert/jaune au choix)
1 Arduino nano (Atmega 328)
1 Carte d'extension pour arduino NANO
6 Connecteurs
3 Résistances (560; 10k; 2,2K)
2 Boutons poussoir
1 Potentiomètre
1 LED RVB
1 Buzzer
1 Photo résistance
1 Connecteur 9V
1 Pile 9V


Plan Robot découpe laser



PlanPieces-qcad

Programmation Arduino


Pour simplifier la programmation, nous avons choisi d'utiliser Blockduino que nous avons adaptés à notre robot

Blockuino pour Graoubot
Exemples de Programme pour le GraouBot

 
 
Robot GraouLab
Status: In Progress
Updated: March 14th 2018
 

ASSEMBLAGE

1 – Bas du corps
9 éléments à coller (colle à bois) :
• 4 arcs
• 4 arcs de renfort (extrémité mâle)
• connecteur avec trou central + 2 trous de passage rizlan
A.2 – Haut du corps
5 éléments à coller (colle à bois) :
4 arcs connecteur avec « croix », aligner les arcs avec les branches de la croix
Prendre une extension de sortie servo-moteur avec seulement deux branches.
Avec du fil de fer ‘de diamètre 1mm maxi), bloquer la sortie servo sur le connecteur (cf. photo).
3 – Prise connecteur 9V
Couper le fil rouge à moitié.
Passer les 6 pattes du bouton à maintien dans un rectangle avec 6 trous découpés.
Souder les fils sur les pattes conformément à la photo ci-dessus. Bien-sûr, la soudure ne prend pas sur le bois. J’ai trouvé un peu galère de prendre le coup de main au début. Mais après, c’est bon.
Isoler et faire tenir le tout avec un coup de pistolet à colle.
4 – Tête
Sous-ensemble structure tête
Monter le servo-moteur par le dessus de la base. Coller (loctite) le servo contre la base, Visser et coller (loctite) les vis sur servo (pour certains servos, les trous sont trop grands)
6 éléments à coller (colle à bois) :
• 4 arcs tête
• haut tête. Le placer tel que les deux trous périphériques (représentant l’arrière de la tête, emplacement de possibles antennes) soient parallèles au côté le plus long du servo. Face à face à cette « tête » le servo part du côté gauche
• base tête+servo
Passer le câble du servo dans le trou à l’ »arrière » de la tête.
Sous-ensemble Buzzer+LED RGB
Passer l’anode commune dans le trou central de la carte buzzer et la souder à l’arrière sur le Vcc de la carte.
Souder des résistances (100 à 220 Ohms) sur les autres pattes, le plus près possible de la LED pas trop près de la résistance car risque de rupture au ras lors des manipulations ultérieures).
Pas besoin de tout plier comme sur la photo.
Passer de la gaine thermo (ou isoler avec du scotch après soudure) sur un cable connecteur de longueur ~180mm (longueur de fil presque complète, connecteur d’une extrémité coupé).
Souder un file par résistance près (mais pas trop) de la résistance :
• rouge LED sur file rouge
• vert LED sur fil noir
• bleu LED sur blanc
Réunion des deux sous ensembles
Face à face à la « tête », glisser buzzer+RGB contre le servo tel que le buzzer soit sur la gauche (ou le connecteur sur la droite).
Passer le câble de la LED dans le trou en dessous. S’arranger pour que la gaine thermo ne dépasse pas sous la base de la tête (risque de collision avec le corps quand la tête tourne.
Au pistolet à colle, déposer de la colle sur le servo et coller Buzzer/RGB le plus haut possible contre les arcs, partie buzzer la plus à gauche possible contre l’arc le plus proche.
5 – Entrées-sorties de la périphérie du corps
Pour chaque E-S, il y a un connecteur spécifique et un arc (spéifique uniquement pour le « chalumeau ».
En regardant depuis le centre d’un arc, un arc est collé sur la droite d’un connecteur.
5.1 – bouton poussoir
Coller connecteur avec 4 trous de 1mm de côté et arc.
Placer une goutte de loctite à l’arrière du bouton poussoir et assembler avec connecteur (ça ne fonctionne pas toujours … ne pas insister).
Préparer un câble connecteur :
• longueur ~90mm (moitié des câbles noir-blanc-rouge)
• couper le fil noir
Souder les fils restant (blanc et rouge sur un côté du bouton poussoir. J’ai pris le côté où était collé l’arc, perso.
Isoler et faire tenir le tout avec un coup de pistolet à colle (occasion de faire tenir le bouton si la loctite n’allait pas). Attention à ne pas trop faire déborder la colle pour que le connecteur puisse s’assembler avec d’autres arcs.
5.2 – Potentiomètre
Coller connecteur avec 7 trous (groupe de 3, 2 trous allongés et 2 trous à l’intérieur et arc , voir orientation proposée sur photo).
Placer une goutte de loctite à l’arrière du potentiomètre et assembler avec connecteur.
Préparer un câble connecteur : longueur ~90mm (moitié des câbles noir-blanc-rouge).
Souder les fils (voir répartition proposée sur photo). Isoler et faire tenir le tout avec un coup de pistolet à colle, sans oublier les pattes du potentiomètre. Attention à ne pas trop faire déborder la colle pour que le connecteur puisse s’assembler avec d’autres arcs.
5.3 – Photo-résistance
Coller connecteur avec 6 trous (2 groupes de 3, 2 trous allongés et 2 trous à l’intérieur et arc (voir orientation proposée sur photo, orientation du groupe de 3 trous parallèle à l’arc).
Placer (faire passer les pattes) photo-résistance et résistance 10kOhms sur les deux couples de trous les plus éloignés, perpendiculairement à l’arc.
À l’arrière, raccorder une patte de la résistance à une patte de la photo-résistance.
Préparer un câble connecteur : longueur ~90mm (moitié des câbles noir-blanc-rouge).
Souder les fils (voir répartition proposée sur photo). Isoler et faire tenir le tout avec un coup de pistolet à colle. Attention à ne pas trop faire déborder la colle pour que le connecteur puisse s’assembler avec d’autres arcs.
5.4 – « Chalumeau » : servo-moteur+LED
Coller connecteur avec un seul trou excentré et « arc spécial ». Bien respecté le positionnement respectif : le trou doit être plus proche de l’arc et plus haut.
Serrer le servo-moteur sur l’arc avec un rizlan.
Souder une résistance (100 à 220 Ohms) sur une patte de la LED en essayant de les rapprocher « au mieux » (cf. LED RGB).
Préparer un câble connecteur : longueur ~180mm (totalité des câbles noir-blanc-rouge). Couper le fil noir.
Passer de la gaine thermo (ou isoler avec du scotch après soudure) sur les fils restants.
Souder le fil blanc sur la « grande patte », le fil rouge sur la petite patte (OK, c’est contre-nature de mettre du rouge sur le moins de la LED, mais on fait avec les câbles qu’on a)
Couper un morceau de paille de 45mm de long. Faire un trou (qui servira à faire passer les fils de la LED à 12mm d’un bord.
À l’opposée du trou, couper une lamelle de 1 à 2mm dans l’axe de la paille sur 10mm.
Glisser la LED. En faisant passer la LED par le trou précédent et en poussant, je trouve que c’est plus facile que d’essayer de faire ressortir le connecteur par le trou.
Prendre l’extension de la sortie servo avec un seul bras. Piquer un morceau de fil de fer de diamètre 1mm max (ex : morceau de trombone) et le piquer à 5mm du bord de la paille (le même bord que précédemment) pour en faire un axe de rotation de la paille autour du bras servo. Plier pour arrêter en translation assez prêt et « boucler ». Attention de ne pas serrer la paille sur le bras en bouclant pour ne pas empêcher d’atteindre certaines position angulaires.
6 – Montage complet
Brancher la prise 9V sur la pile 9V.
Serrer la pile 9V (et éventuelles masses) sur le bas du corps avec un rizlan en utilisant les deux trous excentrés du connecteur.
Mettre un morceau de scotch double-face sur la pile sans enlever la pellicule du dessus.
Monter les différents sous ensembles d’entrée-sortie pour former une couronne. Dans le sens des aiguilles d’une montre, j’ai fait : « chalumeau », photorésistante, bouton poussoir, potentiomètre.
Positionner la couronne sur le bas du corps. Ne pas forcer. Si ça bloque, c’est surement un assemblage mal positionné à un autre endroit
Positionner la carte telle que l’axe du bras « chalumeau » ne vienne pas sur des prise de connexion mais vers le condensateur derrière la prise d’alimentation 9V.
La carte ne doit pas être centrée mais calée à l’opposée du « chalumeau ».
Quand la position semble correcte, on peut enlever la pellicule restante du double-face, brancher le connecteur de prise 9V et coller la carte comme trouvé précédemment. Si la carte s’allume, utiliser le bouton à maintien pour éteindre.
Connecter le potentiomètre, le pont diviseur avec la photo-résistance, le bouton poussoir et la LED du « chalumeau » d’après schéma ci-après.

Pré-assembler la tête et le haut du corps à part.
• Brancher le câble coloré sur la carte buzzer en notant la correspondance couleur ↔ « Vcc ou I/O ou Gnd ».
• Passer ce câble dans le même trou que le connecteur Servo, à l’ « arrière »de la tête.
◦ Faire passer le câble servo dans le haut du corps puis le câble buzzer dans le même trou.
◦ Faire passer le câble LED RGB dans le haut du corps dans le trou opposé au deux premier.
• Avec une sortie de servo à part, essayer de trouver une position milieu de l’axe de sortie du servo. Pas facile car si on force, on casse.
• Assembler tête et haut du corps. Attention, ne pas appuyer sur la tête. On risque de d’arracher le servo de la base de la tête. Il faut pousser sur le servo.
Brancher le câble de la led RGB (orientation du connecteur différente des autre), le servo tête puis le servo bras « chalumeau » sur la carte. Voir schéma précédent.
Le cable du buzzer est un peu court donc il vaut mieux finir par lui.
Raccorder haut du corps et bas du corps. Là encore, si ça bloque, c’est un positionnement en vrac autre part.