Programmer les déplacements du mBot
Objectifs
- Comprendre le principe de commande des moteurs du mBot
- Programmer des déplacements simples (avant, arrière, rotation) avec mBlock
- Combiner des instructions pour réaliser un parcours carré
Introduction
Imaginez un robot capable de suivre une ligne noire, d'éviter des obstacles ou de danser selon vos instructions. Aujourd'hui, vous allez devenir les pilotes du mBot ! En programmant ses déplacements, vous allez lui donner vie et le faire obéir à vos commandes. Prêts à coder votre premier parcours ?
Comment programmer les déplacements précis d'un robot mBot pour qu'il exécute des trajectoires spécifiques ?
Architecture du mBot : comment il se déplace
Le mBot est un robot à deux roues motrices indépendantes, chacune entraînée par son propre moteur à courant continu. C'est cette indépendance qui permet toutes les manœuvres. Pour avancer tout droit, les deux moteurs doivent tourner à la même vitesse et dans le même sens. Pour tourner, on va créer une différence de vitesse entre les roues, voire les faire tourner en sens inverse. Le robot possède également une roulette folle à l'avant ou à l'arrière (selon le modèle) qui assure la stabilité. Chaque moteur est connecté à la carte mCore sur les ports M1 et M2. Dans mBlock, nous allons utiliser les blocs spécifiques de la catégorie 'Robots' > 'mBot' pour les contrôler. Par exemple, le bloc 'mettre les moteurs [gauche] [droite] à [vitesse]' permet de définir la vitesse de chaque moteur de -255 (pleine puissance en arrière) à +255 (pleine puissance en avant). Une vitesse à 0 arrête le moteur.
Points clés
- Deux moteurs indépendants pour deux roues motrices
- Commande par vitesse de -255 à +255 pour chaque moteur
- La différence de vitesse entre les roues permet de tourner
- Les blocs de commande se trouvent dans mBlock (catégorie mBot)
Les blocs de base pour le mouvement dans mBlock
Dans l'environnement de programmation mBlock (basé sur Scratch), nous utilisons des blocs spécifiques au mBot. Les principaux pour le déplacement sont : 'avancer à la puissance [ ]' (qui active les deux moteurs de façon identique), 'reculer à la puissance [ ]', et 'tourner [droite/gauche] les roues [ ]'. Pour un contrôle plus précis, le bloc 'mettre les moteurs [gauche] [droite] à [vitesse]' est essentiel. Il faut toujours penser à ajouter un bloc 'arrêter les moteurs' après un mouvement, sinon le robot peut continuer par inertie. Un déplacement complet se programme en séquence : 1) Déclencher le mouvement, 2) Attendre un certain temps (avec le bloc 'attendre [ ] secondes'), 3) Arrêter les moteurs. Par exemple, pour avancer de 2 secondes : 'avancer à la puissance 150' -> 'attendre 2 secondes' -> 'arrêter les moteurs'. La puissance (de 0 à 255) influence la vitesse et la batterie. Pour des trajectoires reproductibles, il faut calibrer le temps d'attente en fonction de la distance souhaitée.
Points clés
- Blocs principaux : avancer, reculer, tourner, contrôler moteurs séparément
- Séquence type : Action -> Attendre -> Arrêter
- La puissance (0-255) contrôle la vitesse
- La durée d'attente contrôle la distance parcourue ou l'angle de rotation
Applications pratiques
Mettons en pratique pour réaliser un parcours en forme de carré. L'objectif est de programmer le mBot pour qu'il avance sur un côté, tourne à 90°, et répète cela 4 fois. Défi : le carré doit être le plus précis possible. Étapes : 1) Créer une séquence 'avancer (puissance 180) pendant 1,5 seconde' puis 'arrêter'. Tester et ajuster le temps pour avoir un côté d'environ 50 cm. 2) Programmer une rotation à 90° : utiliser le bloc 'tourner gauche les roues 150' pendant un temps court (ex: 0,6 sec), tester et ajuster pour un angle droit. 3) Utiliser une boucle 'répéter 4 fois' pour englober la séquence 'avancer + tourner'. Pour un défi supplémentaire, essayez de faire un parcours en 8 (un slalom) ou de faire reculer le robot sur un côté du carré. Pensez à téléverser le programme sur le mBot (mode Arduino) pour qu'il s'exécute sans être connecté à l'ordinateur.
Points clés
- Réaliser un parcours carré avec une boucle de répétition
- Ajuster les temps d'attente pour calibrer distance et angle
- Tester, observer, corriger : c'est la méthode de l'ingénieur
- Téléverser le programme pour une autonomie complète du robot
À retenir
Le mBot se déplace grâce à deux moteurs indépendants contrôlés par des vitesses variables. En programmant des séquences d'activation et d'attente dans mBlock, on peut lui faire exécuter des trajectoires précises comme des lignes droites et des virages. La combinaison de ces mouvements de base dans des boucles permet de réaliser des parcours complexes, comme un carré.
- Le mBot tourne en créant une différence de vitesse entre ses deux roues motrices.
- Un programme de déplacement combine toujours une action, un temps d'exécution et un arrêt.
- La calibration par essai-erreur est nécessaire pour des trajectoires précises.
