Contrôler un bras robotique avec Micro:bit et Smartphone

Un bras robotique est un dispositif mécanique qui imite le mouvement et la manipulation des bras humains. Il est généralement utilisé pour effectuer des tâches délicates et répétitives dans un environnement industriel ou de laboratoire.

Un bras robotique est généralement constitué d’une base, d’un ou plusieurs bras articulés et d’une pince ou d’un autre outil de manipulation. Il est contrôlé par un ordinateur ou une carte de commande qui envoie des instructions de mouvement aux différents moteurs et servomoteurs qui actionnent les articulations du bras.

Il existe de nombreux types de bras robotiques différents, qui varient en fonction de leur taille, de leur capacité de manipulation et de leur environnement de travail. Les bras robotiques peuvent être utilisés dans de nombreuses applications, notamment la production industrielle, l’assemblage de pièces, la manipulation de matériaux et la recherche scientifique.

En résumé, un bras robotique est un dispositif mécanique contrôlé par ordinateur qui permet de manipuler des objets dans un environnement industriel ou de laboratoire. Il est utilisé pour effectuer des tâches délicates et répétitives de manière précise et efficace.

But de ce projet:

Il est possible de contrôler un bras robotique en utilisant une carte Micro:bit et un smartphone via Bluetooth. Voici les étapes générales à suivre pour réaliser cela :

1. Vous aurez besoin de tous les matériaux nécessaires, notamment une carte Micro:bit, des servomoteurs, des pièces mécaniques (comme des bras articulés et des charnières), des câbles et divers composants électroniques. Assurez-vous de disposer de tout ce dont vous avez besoin avant de commencer.
2. Commencez par assembler le matériel en suivant les instructions du fabricant des servomoteurs et en utilisant les pièces mécaniques pour construire le bras articulé. Assurez-vous de connecter correctement tous les composants et de vérifier que tout fonctionne correctement.
3. Téléchargez et installez l’éditeur de code MakeCode sur votre ordinateur. Ouvrez-le et créez un nouveau projet.
4. Écrivez le code pour contrôler les servomoteurs et faire bouger le bras robotique en fonction de vos besoins. Vous pouvez utiliser les bibliothèques intégrées pour les servomoteurs et le Bluetooth dans l’éditeur MakeCode pour faciliter le contrôle des moteurs et la communication Bluetooth.
5. Téléversez le code sur la carte Micro:bit en utilisant un câble USB ou en le transférant via Bluetooth à partir de l’éditeur MakeCode.
6. Connectez votre smartphone au module Bluetooth de la carte Micro:bit en suivant les instructions du fabricant. Vous devriez être en mesure de contrôler le bras robotique en utilisant l’application Bluetooth sur votre smartphone.

Dans ce projet, on va commander un bras robotique pour déplacer un objet en utilisant la carte Micro:bit et un smartphone.

C’est pour cela, on va créer deux programmes: une application mobile avec App Inventor pour le smartphone et un programme Makecode pour la carte Micro:bit.

Composants nécessaires

carte micro:bit

La carte Micro:bit est une carte de développement électronique de petite taille conçue pour l’apprentissage de la programmation et de l’électronique. Il est destiné aux élèves de l’école primaire et du collège et peut être utilisé pour créer des projets de robotique, de domotique et de développement de matériel électronique.

La carte Micro:bit mesure environ 5 cm x 4 cm et est dotée de plusieurs ports et connecteurs pour connecter des capteurs, des actionneurs et d’autres dispositifs électroniques. Elle comprend également un afficheur LED de 5 x 5, un haut-parleur, un accéléromètre et un gyroscope, ainsi qu’une connexion Bluetooth.

La carte Micro:bit peut être programmé en utilisant le langage de programmation Python ou en utilisant des blocs de programmation via un logiciel en ligne comme Microsoft MakeCode. Il est alimenté par une batterie ou par un câble USB et peut être utilisé en tant que dispositif autonome ou connecté à un ordinateur ou à un autre système de contrôle.

La carte Micro:bit est un outil pratique pour les éducateurs et les développeurs qui souhaitent enseigner la programmation et l’électronique de manière interactive et ludique.

Carte driver expansion pour Micro:bit

La carte Driver Expansion pour Micro:bit est un module qui permet de connecter des moteurs, des servomoteurs et d’autres dispositifs de commande de moteur à une carte Micro:bit. Elle est conçue pour être facile à utiliser et offre une grande flexibilité pour la commande de différents types de moteurs.

Kit bras robotique

Un kit bras robotique est un ensemble de composants et d’instructions qui vous permet de construire un bras robotique de manière relativement simple. Les kits de bras robotiques sont généralement conçus pour les débutants et incluent tout ce dont vous avez besoin pour assembler le bras robotique, y compris les pièces mécaniques, les servomoteurs, les câbles et tous les autres composants électroniques nécessaires.

Montage:

Pour faire le montage, on a connecté:

• le servomoteur responsable de l’orientation du bras robotique vers le bas ou vers le haut à la broche S1 de carte driver.
• le servomoteur responsable de l’orientation du bras robotique vers le gauche ou vers la droite ou vers le gauche à la broche S2 de carte driver.
• le servomoteur responsable de l’ouverture du pince du bras robotique à la broche S3 de carte driver.
• le servomoteur responsable de l’avancement du bras robotique  à la broche S4 de carte driver.

Programme makecode

Voici le programme makecode qui permet de connecter la carte Micro:bit au smartphone et de recevoir un message contenant l’ordre de commandement du bras robotique.

Création de l’application avec App Inventor:

On va créer une application mobile nommée ‘microbit_bras’  avec App Inventor qui permet de commander un bras automatique par le smartphone.

On vous propose donc de réaliser le design de l’application, avec le visuel suivant:

Programmation avec App Inventor

Pour programmer l’application, App Inventor nous propose d’utiliser L’espace Blocs qui permet de créer un programme sous forme de schéma bloc. Très simple d’utilisation mais nécessitant un peu de logique de programmation.

Voici le programme de l’application réalisée dans l’espace Blocs de l’App Inventor: