L'atelier de Lili
Robot n°3 · Mission exploration

Le Rouleur

Un robot qui roule tout seul, voit les obstacles et les contourne, comme un robot aspirateur.

Difficulté★★★☆
Durée2 après-midis
Budget≈ 50 €
Tu vas apprendreMoteurs, décisions

Comment ça marche ?

Un robot qui décide tout seul où aller. Enfin un vrai explorateur !

Lili fait coucou
Coucou !

Tu as déjà vu un robot aspirateur ? Il fonce, s'arrête juste avant le canapé, réfléchit et repart ailleurs. Le Rouleur fait pareil : il regarde devant lui, et s'il y a un obstacle, il tourne la tête à gauche et à droite pour choisir le chemin le plus libre.

Les yeux

Le capteur à ultrasons

Tu le connais déjà ! Il mesure la distance jusqu'au prochain obstacle, comme une chauve-souris.

Le cou

Le servomoteur

Il fait tourner la tête du Rouleur pour regarder à gauche, puis à droite, avant de choisir.

Le cerveau

L'Arduino

Il lit ce que voient les yeux et décide : tout droit, marche arrière ou virage.

Les jambes

Les moteurs et le L298N

Deux moteurs, un par roue. Pour tourner, une roue avance pendant que l'autre recule !

SI la route est libre → j'avance. SINON → je recule, je regarde, je tourne… et je repars !

Lili explique avec une tablette
J'explique

L'Arduino est trop faible pour faire tourner les moteurs tout seul. Alors il donne des ordres au L298N, le chef des muscles, qui prend l'énergie dans les piles. C'est comme un capitaine qui donne des ordres aux rameurs !

Clique sur le sol pour poser un coussin, clique sur un meuble pour l'enlever.

Chambre explorée0 %
Chocs0
Temps0 s

Teste le Rouleur dans une chambre

De 0 (arrêt) à 255 (à fond).
Plus près que ça, le Rouleur s'arrête.
Plus c'est long, plus il tourne.

Le Rouleur démarre…

Lili a une idée
Expérience

Mets DISTANCE_STOP à 5 cm et regarde combien de chocs il y a. Puis essaie 30 cm. Ces trois réglages sont exactement les mêmes que dans le vrai programme : trouve les meilleurs ici avant de les essayer en vrai !

La liste de courses

Coche chaque chose quand elle est sur ta table. Lili garde tes coches en mémoire.

0 / 0 trouvés

L'électronique et le châssis

    Les petites choses

      Astuce

      Beaucoup de kits châssis sont livrés avec un boîtier de 4 piles. Prends quand même celui de 6 piles : le L298N « mange » un peu d'énergie, et avec 4 piles le Rouleur serait tout mou.

      Lili les bras croisés
      Attention aux moteurs

      Vérifie que les fils sont déjà soudés sur les moteurs jaunes. Sinon, il faudra demander à papa de les souder avant de commencer.

      Outils : tournevis cruciforme, petite pince, pistolet à colle chaude, ordinateur avec Arduino IDE. Les prix sont indicatifs. Les boutons Amazon ouvrent une recherche : choisis un vendeur bien noté et compare avec la ligne « Vérifie ».

      Le montage, étape par étape

      Une étape à la fois. Clique sur « C'est fait ! » quand tu as terminé.

      0 / 0 étapes
      1

      Monte le châssis

      40 minutes
      Kit châssisTournevis
      1. Retire le papier de protection de la plaque (c'est le moment le plus satisfaisant !).
      2. Fixe les deux moteurs jaunes sous la plaque avec leurs petits supports, en miroir : les axes vers l'extérieur, les fils vers l'intérieur.
      3. Enfonce une roue sur chaque axe. Elles doivent tourner sans frotter.
      4. Visse la roue folle à l'avant avec les entretoises.
      5. Pose le Rouleur par terre : il doit tenir sur ses 3 roues sans boiter.
      Astuce

      Chaque kit est un peu différent : garde sa notice à côté de toi. Si un trou ne tombe pas en face, ce n'est pas grave, une bonne goutte de colle chaude fait aussi l'affaire.

      2

      Installe le cerveau et les piles

      20 minutes
      1. Colle le boîtier de piles sous la plaque, près des roues : le poids aide le Rouleur à bien accrocher le sol.
      2. Fixe le module L298N à l'arrière, radiateur vers le haut.
      3. Fixe l'Arduino au milieu (vis ou scotch double face), prise USB vers l'arrière pour pouvoir le brancher facilement.
      4. Colle la mini plaque d'essai à l'avant, à côté de l'endroit où ira la tête.
      À ton avis ?

      Pourquoi mettre les piles près des roues, et pas tout devant ? Indice : essaie de pousser un caddie très chargé à l'avant.

      3

      Les branchements

      30 minutes · interrupteur sur OFF !

      Sur le L298N, les fils se vissent dans de petites bornes. Desserre la vis, glisse le fil, resserre. Enlève aussi les deux petits cavaliers noirs sur ENA et ENB : c'est l'Arduino qui va choisir la vitesse.

      PièceFil ou borneVa sur
      Boîtier de pilesrouge (+)L298N « 12V »
      Boîtier de pilesnoir (−)L298N « GND »
      L298NGNDArduino GND (très important !)
      L298N5VArduino 5V
      Moteur gauche2 filsL298N OUT1 et OUT2
      Moteur droit2 filsL298N OUT3 et OUT4
      L298NENA / IN1 / IN2D5 / D2 / D4
      L298NIN3 / IN4 / ENBD7 / D8 / D6
      Servomoteurmarron / rouge / orangeGND / 5V / D10
      Capteur HC-SR04VCC / Trig / Echo / GND5V / D12 / D11 / GND
      Règle d'or

      On branche tout avec l'interrupteur des piles sur OFF. Et quand le câble USB est branché à l'ordinateur, l'interrupteur reste aussi sur OFF. Fais vérifier par papa avant d'allumer.

      Le fil magique

      Le fil entre le GND du L298N et le GND de l'Arduino est le plus oublié… et sans lui, rien ne marche ! Les deux doivent parler la même « langue électrique ».

      4

      Premier test : les roues

      15 minutes · roues en l'air
      1. Pose le Rouleur sur une boîte ou un livre, roues dans le vide, pour qu'il ne s'enfuie pas.
      2. Branche l'Arduino à l'ordinateur et téléverse ce programme.
      3. Débranche le câble USB, puis mets l'interrupteur sur ON.
      test_moteurs.ino
      1. Les deux roues doivent tourner vers l'avant, puis vers l'arrière, puis le Rouleur tourne à gauche.
      Une roue tourne à l'envers ?

      C'est très courant ! Interrupteur sur OFF, puis échange les deux fils de ce moteur sur le L298N (OUT1 avec OUT2, ou OUT3 avec OUT4).

      5

      La tête qui regarde

      25 minutes
      Servomoteur SG90Support de capteurHC-SR04Colle chaude
      1. Colle le servomoteur à l'avant du Rouleur, l'axe vers le haut.
      2. Téléverse ce programme. Avec JUSTE_CENTRER = true, la tête se met tout droit et ne bouge plus.
      test_tete.ino
      1. Maintenant, fixe le support sur l'axe, les yeux regardant bien droit devant, puis clipse le capteur dedans.
      2. Change JUSTE_CENTRER en false, téléverse, et ouvre Outils → Moniteur série. La tête regarde à gauche, devant, à droite, et écrit les distances.
      Gauche ou droite ?

      Quand le programme dit « 160 », la tête doit regarder à gauche. Si elle regarde à droite, ton servo est monté dans l'autre sens : tu échangeras les valeurs de REGARD_GAUCHE et REGARD_DROITE à l'étape suivante.

      6

      Le grand programme du Rouleur

      15 minutes

      Voici le cerveau complet. Regarde la fonction loop() : c'est la règle du Rouleur écrite en langage Arduino, avec un if (SI) et un else (SINON).

      rouleur.ino
      Avant de le poser par terre

      Débranche l'USB, pose le Rouleur au sol, et seulement ensuite mets l'interrupteur sur ON. Il attend 2 secondes, puis il part !

      7

      Premier voyage et réglages

      Autant de temps qu'il faut !

      Lâche le Rouleur dans ta chambre et observe. Puis change un seul réglage à la fois, comme dans le simulateur.

      Il cogne les meubles

      Monte DISTANCE_STOP (25, 30…) ou baisse VITESSE : il a besoin de plus de place pour freiner.

      Il hésite et tourne en rond

      Monte TEMPS_VIRAGE pour qu'il tourne plus franchement après avoir regardé.

      Il ne voit pas les pieds de chaise

      C'est normal : ils sont trop fins pour les ultrasons. Les vrais robots aspirateurs ont aussi un pare-chocs pour ça !

      Journal de bord

      Chronomètre 2 minutes et note jusqu'où le Rouleur est allé avec chaque réglage. C'est comme ça que les ingénieurs testent les vrais robots aspirateurs !

      Lili prête pour l'aventure
      Mission accomplie

      Ton Rouleur explore tout seul !

      Tu as construit un robot autonome : il sent, il décide et il bouge sans que personne ne le guide. C'est le même principe que les robots aspirateurs et les rovers sur Mars.

      • Défi 1 : ajoute un petit buzzer qui fait « bip » quand le Rouleur voit un obstacle.
      • Défi 2 : invente une danse de victoire : trois tours sur lui-même au démarrage !
      • Défi 3 : dans le simulateur, trouve les réglages qui explorent 80 % de la chambre avec zéro choc.
      Bravo !