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Présentation du robot mBot
« D’un point de vue technique, un robot est une machine dotée de capteurs (de contact, de distance, de couleur, de force, …) qui lui permettent de percevoir son environnement, de moteurs l’autorisant à bouger et à agir sur cet environnement, et d’un système qui contrôle ce qu’effectue le robot en fonction de ce qu’il perçoit. Une caractéristique fondamentale des robots, qui les distingue des automates, est cette rétroaction entre perception et action. Les automates (tels que ceux de Jacques de Vaucanson ou de Pierre et Henri-Louis Jaquet-Droz au XVIIIe siècle) ne sont pas des robots car leurs mouvements ne dépendent pas de ce qui se passe autour d’eux : ils n’ont pas de capteurs et leurs enchainements sont entièrement prédéterminés par le programme. »
Qu’est-ce que mBot ?
Le robot mBot est une petite voiture modulaire programmable dont on peut programmer le trajet et le comportement. Il dispose de plusieurs capteurs et actionneurs interchangeables qui seront utilisés pour la programmation de la voiture.
Il est alimenté en énergie électrique par une batterie et peut se déplacer, détecter des obstacles, détecter des niveaux de luminosité, suivre une ligne noire, signaler par des sons et des signaux lumineux...
Solutions pour les différentes fonctions
Compléter le diagramme des exigences ci-dessous en indiquant les composants qui réalisent les différentes fonctions. Aidez-vous de votre document sur l'activité DECOUVERTE ROBOT MBOT
Quels sont les grandeurs des différents capteurs et actionneurs du MBOT ?
suiveur de ligne :
capteur ultra-sons :
capteur de luminosité :
moteurs :
LED :
buzzer :
Étude de la fonction SE DÉPLACER
Quelle est la nature du mouvement de MBOT lorsque les deux moteurs tournent à la même vitesse ?
Quelle est la nature du mouvement de MBOT lorsque un moteur tourne et l'autre moteur à l'arrêt ?
Quelle est la nature du mouvement de MBOT lorsque un moteur tournent à une vitesse et l'autre à une autre vitesse ?
Calcul de vitesse
Dans le programme suivant, on demande aux moteurs d'avancer à la vitesse 100. En réalité, cette valeur n'est pas une vitesse mais une valeur de la puissance des moteurs et n'a donc pas d'unité.
Si cette valeur de 100 correspond à une vitesse de rotation des roues de 60 tours par minute (t/min), quelle serait la vitesse de déplacement du robot MBOT en m/s ? Effectuer les calculs.
Convertir cette vitesse en Km/h
Comment calculer la vitesse à partir du diamètre de la roue ?
Utiliser la relation: v = π D n La fréquence de rotation est le nombre de tours effectués par seconde. La relation est donnée. v est la vitesse moyenne en m/s. D est le diamètre en m, et n est la fréquence de rotation en tr/s.
Éviter les obstacles
Le module à ultrasons est un capteur utilisé pour mesurer des distances en envoyant des ondes sonores à haute fréquence et en mesurant le temps que met l’écho à revenir. Il est souvent utilisé en robotique, en détection d’obstacles et en mesure de distances.
🔹 Principe de fonctionnement
🔹 Principe de fonctionnement
Émission : Le module envoie une onde sonore ultrasonique (généralement à 40 kHz) à l’aide d’un transducteur émetteur.
Réflexion : L’onde se propage dans l’air jusqu’à rencontrer un obstacle, puis est réfléchie.
Réception : Un second transducteur capte l’écho du signal réfléchi.
Calcul de la distance : L’électronique interne mesure le temps aller-retour du signal et utilise la formule suivante pour calculer la distance :
À quelle distance de l'obstacle (en millimètres) se trouve le robot si l'onde met 0.0029 secondes pour faire l'aller retour ?
Distance=(Vitesse du son×Temps de trajet du signal) / 2
La vitesse du son dans l’air est environ 343 m/s à température ambiante
Calcul numérique
L'informatique repose sur le système binaire (base 2) car les ordinateurs utilisent des circuits électroniques fonctionnant avec deux états : présence ou absence de courant (0 ou 1).
Ainsi, toutes les informations (nombres, textes, images, sons…) sont codées en binaire pour être stockées, traitées et transmises efficacement.
Convertir les nombres suivants en binaire :
20
55
100
125
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