Le bras robotisé
Un bras robotisé attrape un objet sur la table et le dépose dans un bac. Choisis un objet, lance la séquence et observe sa position X et Y et sa vitesse. Clique sur chaque élément du robot (servomoteurs, capteurs, carte programmable…) pour savoir à quoi il sert. Termine par le test.
X : distance horizontale depuis l'axe du socle · Y : hauteur au-dessus de la table · positions du centre de l'objet, en millimètres.
Choisis un objet puis lance la séquence.
Le poignet se règle tout seul pour garder la pince verticale. Défi : attrape le cylindre et pose-le dans le bac sans rien heurter.
- Pince (X ; Y)
- Vitesse de la pince
- Angles épaule / coude / poignet
- Capteur infrarouge (distance)
- Capteur de contact
- Dernier transport
- —
Clique sur un élément du robot ou sur un objet pour afficher sa fiche.
Comment l'information et l'énergie circulent
Acquérir
Capteur infrarouge, capteur de contact, potentiomètres des servomoteurs
Traiter
Carte programmable : exécute le programme, calcule les angles
Communiquer
Envoie un signal de commande à chaque servomoteur
Alimenter
Bloc d'alimentation 6 V
Distribuer
Électronique des servomoteurs, arrêt d'urgence
Convertir
Moteurs électriques des servomoteurs
Transmettre
Réducteurs, segments du bras, pince
Capteurs
Ils prélèvent une information et la transforment en signal électrique pour la carte. Ils réalisent la fonction acquérir.
- Capteur infrarouge : mesure la distance sous la pince. Information analogique (elle varie en continu).
- Capteur de contact : indique si le doigt touche l'objet. Information logique : 0 ou 1.
- Potentiomètre caché dans chaque servomoteur : mesure l'angle de l'articulation.
Actionneurs
Ils agissent sur le monde en transformant l'énergie électrique en mouvement. Ils réalisent la fonction convertir de la chaîne d'énergie.
- Le bras utilise quatre servomoteurs : épaule, coude, poignet et pince.
- Un servomoteur contient un moteur électrique, un réducteur à engrenages et un capteur d'angle : il tourne exactement de l'angle demandé.
Carte programmable
C'est le « cerveau » du robot. Elle traite les informations des capteurs grâce au programme, puis communique les ordres aux actionneurs.
- Pour aller en (X ; Y), elle calcule les angles de l'épaule et du coude.
- Elle ferme la pince jusqu'à ce que le capteur de contact passe à 1.
Test : as-tu compris ?
Dix questions tirées au hasard. Après chaque réponse, une explication s'affiche. Ta note apparaît à la fin, et tu peux recommencer avec d'autres questions.
Séquence clés en main : cette animation fait partie du Pack Robotique, avec fiches élèves, corrigés et évaluation.
Pour l'enseignant
Objectifs
- Identifier capteurs, actionneurs et carte programmable dans un système automatisé.
- Situer chaque composant dans la chaîne d'information et la chaîne d'énergie.
- Repérer une position par ses coordonnées X et Y, calculer une vitesse moyenne (v = d ÷ t).
Déroulé conseillé
- Projection : lancer une séquence, faire nommer les éléments avant de cliquer dessus.
- Élèves : mode manuel avec le défi du cylindre, puis relevé de X, Y et de la vitesse.
- Comparer deux vitesses des servomoteurs : durée du transport et vitesse moyenne (dernière ligne des mesures).
- Fin de séance : le test noté (10 questions sur 15 possibles, tirées au hasard).
Repères
- Bras plan à deux articulations ; le poignet compense pour garder la pince verticale (angle poignet = −90° − épaule − coude).
- Les angles sont calculés par géométrie (modèle géométrique inverse) : on peut le signaler en 3e sans le développer.
- Pistes : programmer un servomoteur sur carte micro:bit ou Arduino, avec un potentiomètre comme consigne.
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