Chaîne d’énergie, chaîne d’information

La chaîne d’information.

Commençons par regarder cette vidéo et interrogeons-nous sur les différents sous-ensembles de notre magnifique robot réalisé en enseignement d’exploration ICN en seconde…

Nous pouvons, assez facilement identifier les parties suivantes:

  • Le capteur à ultrasons
  • Le cerveau de notre robot ( içi un automate programmable arduino Uno)
  • Une partie qui stocke de l’énergie, des piles rechargeables
  • Deux convertisseurs d’énergie ( les moteurs)
  • Des câbles électriques qui véhiculent de l’énergie ou des informations

CC by julien bernard

Un capteur à ultrasons, jamais entendu parler…?

Et bien cela est normal, notre oreille n’est pas capable d’entendre les ultrasons… contrairement à nos amis les animaux, en effet les chiens ou les chauves souris les percoivent…
Le capteur à ultrasons comme son nom l’indique envoit des ultrasons dans l’espace et mesure le temps de retour des ondes lorsqu’il rebondissent contre un obstacle.

Ainsi nous pouvons facilement déterminer la distance avec un obstacle.

Retenons comme vitesse du son:  340m/s, nous pouvons trouver la distance avec la formule V=d/t, il ne faut pas oublier de diviser le temps par 2 (aller et retour).

La chaîne d’information

La chaîne d’information se compose souvent de trois parties:

  • Acquérir
  • Traîter
  • Communiquer

Acquérir: Souvent composée de capteur(s), cette partie mesure des grandeurs physiques, afin de donner des informations à la partie “traîter”, nous pouvons les comparer à nos cinq sens.

Traîter: On peut le comparer au cerveau de notre corps, c’est l’élèment central du système. Il traîte les informations grâce au programme dans sa mémoire et aux informations (acquéries des capteurs) , en conséquence il va communiquer des actions à réaliser à la partie énergie.

Communiquer: Cette partie sert à véhiculer les informations et les actions à réaliser par la partie énergie.

CC julien bernard

La chaîne d’énergie

Cette partie exécute les ordres de la partie information, nous pouvons les comparer à nos muscles.
Globalement, nous pouvons diviser la chaîne d’énergie en quatre parties:

  • Alimenter
  • Distribuer
  • Convertir
  • Transmettre

Alimenter: C’est la partie énergie, d’abord en stockage puisque cette partie est aussi un réservoir à énergie. (batteries rechargeables).

Distribuer: Des conducteurs électriques (câble en cuivre) véhiculent l’énergie vers les convertisseurs.

Convertir: Cette partie convertit une énergie en une autre, dans le cas des moteurs électriques, nous tranformons l’énergie électrique en énergie cinétique.

Transmettre: Cette partie ne fait pas que transmettre l’énergie d’un point A vers un point B du robot, elle amplifie ou diminue la vitesse et le couple (force en rotation).

Comment se déplace un robot “base tank”?

Nous définissons une base tank en robotique par la structure de sa base. On retrouve des convertisseurs d’énergie de chaque coté. Chaque côté est indépendant et il suffit d’actionner l’un ou l’autre pour faire déplacer le robot.

CC julien bernard

À quoi servent les engrenages ? (partie transmettre)

Nous avons vu que les engrenages (association de deux ou plusieurs roues dentées) servent à transmettre un mouvement et modifier une vitesse et un couple. Entrons dans les détails:

Considérons deux roues: La roue 1 en bleue et la roue deux en rouge. La roue 1 est deux fois plus petite que la 2. Nous comprenons facilement que lorsqu’une roue tourne dans un sens (sens horaire pour la bleue), l’autre tourne dans le sens inverse (sens trigonométrique).

Nous pouvons aussi nous dire que si la roue 1 fait un tour, alors la roue 2 n’aura fait qu’un demi-tour, nous avons donc réduit la vitesse.

Cependant il y a un autre effet, le couple (force en rotation) sera augmentée de façon inverse et proportionnelle… donc x2, nous avons un robot qui va donc monter plus facilement les pentes (mais plus doucement 🙂 ).

CC julien bernard

Chaîne d’énergie, chaîne d’information

Pour finir, nous allons réunir les deux chaînes…

CC julien bernard

Pour finir vous trouverez la fiche synthèse en cliquant sur le lien synthèse Chaine info nrj

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