Automatisme et robotique (PICAXE) Bis

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Retour d'expérience 2 (technologie PICAXE)

Voici un petit moment, je vous avais décrit mes déboires avec le Pack découverte comprenant 3 robots en kit à base de technologie PICAXE. (Voir message précédent "Automatisme et robotique (PICAXE)")

Attention !!! Les liens qui étaient proposés ne sont plus valables.

Retrouvez tous les fichiers et la documentation sur A4 à cette adresse : RoboTribu (K-RT) — Wiki A4.fr

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Je pensais en avoir fini avec les problèmes mais non ! des surprises m'attendaient !!
Je me suis attaqué au RobotServo qui détecte un obstacle et effectue des manœuvres d'évitement.
Le plan de câblage n'étant pas clair, je vous propose une correction avec les repères et les références sur ce document en téléchargement ici :

Pour la partie câblage extérieur, le plan est encore faux : un des microrupteurs est mal câblé (la borne commune est inversée, seule la borne du milieu est bonne).

Pour le branchement des servomoteurs, il faut se référer à la photo car il n'y a pas de détrompeur ! Le fil noir est le 0V, le fil rouge V+ et le fil blanc pour la commande.

6ème : CI3 Comment fonctionne un objet technique ?

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Séance 3 (séquence 1)

Identifier l'énergie utilisée dans le fonctionnement de l'objet technique :

A partir du vélo, les élèves vont devoir décrire le mouvement des différentes pièces, l'effort ou les efforts pour obtenir le mouvement et identifier l'énergie utilisée. Le document élève est en téléchargement à cette adresse :

Les capacités à acquérir sont les suivantes : (voir "Programmes et capacités")  
1.10 Identifier des solutions techniques qui assurent une fonction technique. (2)
1.11 Identifier, à partir d'une représentation, les éléments qui assurent une fonction technique (2) 
3.1 Indiquer la nature des énergies utilisées pour le fonctionnement de l'objet technique. (1)

6ème : CI2 De quoi est constitué l'objet technique ?

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Séance 3
 Je sais que mes messages ne sont pas vraiment dans l'ordre mais il suffit de choisir un Centre d'Intérêt sur le côté du blog (Les différentes parties de mon blog) pour retrouver toutes les séances.

La séance que je présente ici remonte à début Janvier !!

La séance porte sur la découverte de l’ordinateur et de ses périphériques. En salle multimédia, les élèves vont utiliser le site le site "ANIMATECH" et en particulier l'animation "L'ordinateur et ses périphériques" ligne 20.

Tout au long de la séance, les élèves devront compléter un "document élève" qui est une retouche rapide de la "fiche élève" présentée sur le site "ANIMATECH". Pour une fois que je me permets d'utiliser des travaux tous faits !!!

Les capacités à acquérir sont les suivantes : (voir "Programmes et capacités") 
- Identifier les principaux composants matériels et logiciels d'un environnement informatique. (1)
- Entrer des informations : clavier, lecture magnétique, scanner, appareil photo. (3)
- Distinguer le rôle des différents types de mémoire. (2)
- Ouvrir et consulter des documents existants (textes, schémas, animations, représentations volumiques, ...), extraire des informations utiles. (3)

6ème : CI6 Réalisation collective

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 Séance 2

Le support est toujours le mini char à voile et les élèves vont devoir vérifier les pièces à leur disposition afin de déterminer les pièces manquantes, les pièces à terminer en production et les contrôler (dimensions).

Les élèves seront amenés à effectuer des mesures à l'aide d'un calibre à coulisse et d'un réglet. Il aborderont la notion de tolérance.
Ils utiliseront le livre de technologie afin de trouver comment mesurer des pièces et à quoi correspond la tolérance d'une dimension.
Le travail sera reporté sur le document « Compte rendu d'activité » en téléchargement à cette adresse :

La capacité abordée est la suivante :

- Mesurer et contrôler à l'aide d'instruments de mesure, d'un gabarit et confronter le résultat à celui attendu (2)

6ème : CI6 Réalisation collective

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Séance 1

L'année scolaire est bien avancée et les élèves vont aborder le 6ème Centre d'Intérêt « Réalisation collective ».

Le support de réalisation est un char à voile distribué par un de nos fournisseurs et vous pouvez consulter la page du catalogue à ici (je n'ai pas d'action dans cette entreprise!)

La fabrication n'est pas très ambitieuse mais suffisante pour acquérir les capacités définies dans le programme de 6ème à cette adresse http://lecorsiergilles.blogspot.com/2010/03/porgamme-et-capacites.html

La première séance permet aux élèves de trier les pièces, les étiqueter par leur nom et de compléter la nomenclature.

Les capacités abordées sont les suivantes : 
- Extraire ,d'un plan, d'un schéma, d'un éclaté ou d'une nomenclature les informations utiles pour la fabrication ou l'assemblage. (2) 
- Composer, présenter un document numérique (message, texte mis en page, tableaux, schéma, composition graphique) et le communiquer à un destinataire par des moyens électroniques. (2)

Les élèves sont en classe entière, par groupes de 4 à 5élèves et ont à leur disposition :

Les pièces du petit char à voile (incomplet)

Les documents informatiques (dessin en perspective, éclaté, nomenclature, vidéo, maquette numérique)

Dans le dossier mis en ligne, vous ne trouverez pas les fichiers fournis par le distributeur qui commercialise toujours le CD. Mes documents sont en téléchargement à cette adresse :

3ème : CI5 Présentation finale d'un projet

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Portail automatique
Séance 1

Pendant la réalisation du modèle réduit de portail automatique, les élèves prennent des photos de l'avancement des travaux afin de présenter le travail sous forme de diaporama.
Les capacités à acquérir sont les suivantes :
5.1 Choisir un mode de dialogue ou de diffusion adapté à un besoin de communication (2)
5.2 Choisir et utiliser les services ou les outils adaptés au tâches à réaliser dans un travail de groupe ou pour un travail collaboratif (2)
5.3 Rechercher l'information utile dans le plan d'action, le suivi des modifications et la planification des travaux à livrer (3)
5.5 Distinguer les différents types de documents multimédias en fonction de leurs usages (1)
5.6 Choisir et justifier un format de fichier pour réaliser un document multimédia (2)
5.7 Créer et scénariser un document multimédia en réponse à un projet de publication, mobilisant plusieurs médias (3)
Le document de travail et la fiche d'évaluation du diaporama sont en téléchargement à cette adresse : https://skydrive.live.com/browse.aspx/techno/3eme/portail%5E_automatique/CI5?cid=b49502517fe9110d&sc=documents

3ème : CI4 Réalisation et validation du prototype

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Portail automatique
Séance 2

Les élèves préparent la structure du modèle réduit du portail automatique à partir de vieilles imprimantes.
Le but est de garder le système de guidage en translation et la partie transmission et transformation du mouvement (avec le moteur).
Tout au long de la fabrication, les élèves doivent expliquer les différentes étapes afin d'obtenir la structure de base du modèle réduit. (Tableau avec n°, description de l'étape et outils utilisés).
Voir les photos prises par les élèves : https://skydrive.live.com/browse.aspx/techno/3eme/portail%5E_automatique/CI4?cid=b49502517fe9110d&sc=documents

Les capacités à acquérir sont les suivantes :
6.1 Enoncer les contraintes liées à la mise en œuvre d'un procédé de réalisation et notamment celles liées à la sécurité (2)
6.3 Rédiger les consignes relatives à la sécurité dans une fiche de procédure d'une opération (3)
6.4 Définir à l'avance les contrôles à effectuer pour toute opération de fabrication ou d'assemblage (3)
6.5 Créer le planning de réalisation du prototype (3)
6.6 Concevoir le processus de réalisation (3)
6.7 Conduire la réalisation du prototype (3)
Une fois la structure prête, les élèves vont fabriquer les différentes pièces du portail automatique et le tableau de bord que vous pouvez suivre sur le diaporama développé par une équipe https://skydrive.live.com/self.aspx/techno/3eme/portail%5E_automatique/CI4/Diaporama%20%20portail.odp?cid=b49502517fe9110d&sc=documents

6ème : CI4 Comment tourne une roue ?

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Séance 1


Cette séance va permettre au élèves d'étudier la partie roulante d'un roller puis de la comparer à celle d'une maquette de kart (démontage du roller, maquettes eDrawing)
Dans cette séance, les élèves vont aborder les capacités suivantes : 
1.10 Identifier des solutions techniques qui assurent une fonction technique (2)
1.11 Identifier, à partir d'une représentation, les éléments qui assurent une fonction technique (2)
Le dossier complet de travail est en téléchargement à cette adresse :

3ème : CI4 Réalisation et validation du prototype

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Portail automatique
Séance 1

Cette séance permet de présenter un modèle réduit de portail automatique, afin d'identifier les différentes parties et de décrire son fonctionnement sous forme d'un GRAFCET. (http://lecorsiergilles.blogspot.com/2010/08/3eme-programme-20102011.html).
Le modèle étudié est présenté dans ce message : http://lecorsiergilles.blogspot.com/2010/06/4eme-3eme-maquette-portail-automatique.html

La capacité à acquérir est la suivante :
1.10 Choisir et réaliser une ou plusieurs solutions techniques permettant de réaliser une fonction donnée (3)

Le document de travail est en téléchargement à cette adresse :

1. au format OpenOffice :https://skydrive.live.com/self.aspx/techno/3eme/portail%5E_automatique/CI4/S1%5E_presentation%5E_modele%5E_reduit.odt?cid=b49502517fe9110d&sc=documents 
2. au format PDF : https://skydrive.live.com/self.aspx/techno/3eme/portail%5E_automatique/CI4/presentation%20modele%20reduit.pdf?cid=b49502517fe9110d&sc=documents

Vous trouverez dans le même dossier des photos de l'avancement des travaux pour un groupe de 5 élèves.

3ème : CI3 Revue de projet et choix de solutions techniques

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Portail automatique

Séance 2

Afin d'aborder toutes les capacités choisies dans ce centre d'intérêt (http://lecorsiergilles.blogspot.com/2010/08/3eme-programme-20102011.html), les élèves vont devoir à nouveau étudier le portail du collège et précisément la transmission et la transformation de mouvement.

La capacité à acquérir est la suivante : 
1.11 Réaliser un schéma, un dessin scientifique ou technique par une représentation numérique à l'aide d'un logiciel de conception assistée par ordinateur, en respectant les conventions (3)
Les élèves n'ont pas encore eu le temps de passer sur les ordinateurs mais ont créé des schémas en fin de document.
Ce travail s'est effectué en groupes de 4, 5 élèves et une maquette  "Pignon/Crémaillère" plus les photographies du portail du collège effectuées par les élèves.
Le document de travail est en téléchargement à cette adresse :

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (Aspirateur automatique)

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Recherche de solutions techniques

Suite à la rédaction du CDCF (CI1 Appropriation du CDCF), les élèves sont devenus des stylistes, des maquettistes afin de présenter la maquette de l'aspirateur qui pourrait répondre aux exigences énoncées dans le CDCF. Effectivement, la maquette ne fonctionne pas, mais permet de décrire certaines solutions techniques, présenter le volume de l'appareil, les formes, les couleurs.
Les élèves ont déterminé les matériaux à utiliser, le matériel et la manière de fabriquer. Quelques essais ont fini à la poubelle !
Pour finir, ils ont décidé de prendre des photographies et de faire une vidéo afin de présenter le résultat. (trouvez comment la maquette se déplace !)

Ce travail a permis d'acquérir les capacités suivantes :

1.8 Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction (3)

2.2 Identifier quelques procédés permettant de mettre en forme le matériau au niveau industriel et au niveau artisanal (1)

2.1 Identifier les rélations principales entre solutions, matériaux et procédés de réalisation (2)

En téléchargement, des photos de différentes maquettes réalisées dans la même classe à cette adresse :

Automatisme et robotique (PICAXE)

Retour d'expérience (technologie PICAXE)

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Pour développer les automatismes au collège, ma femme (c'est du Colombo pour les plus vieux !) a acheté chez un de nos fournisseurs bien connus le Pack découverte comprenant 3 robots en kit à base de technologie PICAXE :
- 1 robot "Détection de ligne",
- 1 robot "Détection d'obstacles"
- 1 robot "Détection d'obstacles" avec servomoteurs.

Ces 3 robots semblent très efficaces pour se familiariser rapidement à la robotique et à la programmation.
L'offre comprenait donc les 3 robots en kit + 1 CD avec toutes les explications (je suppose) + 1 câble de programmation USB offert !

Attention !!! Les liens qui étaient proposés ne sont plus valables.

Retrouvez tous les fichiers et la documentation sur A4 à cette adresse : RoboTribu (K-RT) — Wiki A4.fr

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La première surprise au déballage du colis, pas de CD ! Il a donc fallu retrouver les fichiers sur le site du fournisseur.
-1 Le dossier technique
-2 Le driver pour câble USB (le bon ! car soucis avec celui mis en ligne sur le site pour w7). Vous le trouverez vers le bas de la page.
-3 Le dossier pour la procédure d'installation du câble USB
Ne sachant pas quel logiciel choisir, j'ai téléchargé :
-4 Le logiciel Programming Editor
-5 le logiciel version de démonstration PicLogicator
-6 Dossier Note d'application de la carte MotoPilot. (je vous expliquerai plus tard)
-7 Le dossier des programmes de l'exemple d'application
-8 J'ai déniché un travail très intéressant sur le site du collège de Sancerre portant sur la programmation des cartes Picaxe avec le logiciel "Programming Editor" sous forme de cahier numérique interactif.

Toutes ces recherches m'ont fait perdre un bon moment et beaucoup de mon calme. Nous avons contacté le fournisseur afin de signaler notre étonnement par rapport au CD non fourni et une charmante personne nous a simplement dit que le CD n'était pas finalisé (?) et qu'il nous restait la solution du téléchargement (avec la recherche difficile sur le site !)

J'ai enfin pu me lancer dans le montage des parties mécaniques de chaque robot :
- Le dossier technique présente tous les dessins de définition de chaque pièce (inutile à mon goût) mais n'explique pas certaines subtilités comme les axes de roues qui doivent être sciés dans une barre de 166 mm de longueur. Il faut comprendre !
- On nous parle d'un morceau de tube de longueur 12 mm pour l'emmanchement de l'axe. Pas trouvé !
- Dans les différentes nomenclature, nous trouvons des vis de différentes dimensions. Le nombre et les dimensions des vis fournies sont très aléatoires ! (au petit bonheur la chance).
- Sur le robotPilot, un interrupteur Marche/Arrêt mais pas d'emplacement pour le fixer. J'ai donc fait une encoche sur la platine.

Le reste est assez simple mais j'ai passé une après midi (3 heures) pour monter la partie mécanique des robots.
La semaine suivante, j'ai profité du mauvais temps afin de poursuivre mes montages de robots.

Je suis donc passé à la partie électronique :
- J'ai commencé par le robot "Détection d'obstacles" qui me semblait plus simple car la carte déjà câblée.
- Le plan de câblage est très sommaire et truffé d'erreurs : le + et le - de alimentation de la carte sont inversés, les microrupteurs sont mal câblés (la borne commune est inversée, seule la borne du milieu est bonne).
- Aucune explication par rapport aux condensateurs qui me semble être faits pour être soudés aux bornes des moteurs si des problèmes de rotation se présentent (?)
En fin d'après midi, j'étais prêt pour les premiers essais.

Voici le grand moment de programmation, de chargement du programme sur le robot et le premier fonctionnement.
- Je branche le câble USB fourni et mon ordinateur me demande le driver. Malheureusement, le driver téléchargé sur le site du fournisseur de robots (et autres) ne fonctionnait pas. Encore une perte de temps et enfin,, j'ai trouvé le bon driver (voir plus haut dans le message).
- J'installe le premier logiciel Programming Editor et je recherche le fichier ARRET.cad qui est introuvable. Je finis donc par le faire moi-même. (j'ai trouvé bien plus tard le fichier Le dossier des programmes de l'exemple d'application)
- Je branche le robot "Détection d'obstacles" et je charge le programme sans problème !
- Que faire maintenant ? Je mets l'interrupteur sur Marche : Rien ! Encore un bon moment avant de trouver le fichier explicatif Dossier Note d'application de la carte MotoPilot qui montre un petit dessin anodin mais très important expliquant l'utilité du cavalier RUN/PROG qui doit être sur la position PROG afin de charger le programme et sur la position RUN pour exécuter le programme.

Si vous êtes arrivez au bout de mon article, vous pouvez vous rendre compte que j'ai déjà passé 2 après-midi complètes pour enfin faire fonctionner 1 microrobot (les autres ne sont pas encore câblés). Je suis d'une formation industrielle et je suis encore capable de m'en sortir, mais ma femme (voir le début du message) est d'une formation éco-gestion et je ne vous raconte pas le gros souci. Elle était prête à abandonner. Je rappelle le peu de moyens dont nous disposons et le prix du Pak découverte de 103,00 € HT + frais annexes. Même si le service après-vente est très disponible, agréable et à l'écoute, il me semble qu'un tel produit doit être entouré de plus de sérieux dans les dossiers explicatifs.
Une chose très positive : une fois le robot monté, je maintiens ce que je disais en préambule, ces 3 robots semblent très efficaces pour se familiariser rapidement à la robotique et à la programmation.