FISCHER Fischertechnik Bionic Robots, Manual

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Dans ce programme nous utilisons l’arête de l’impulsion 0-1 des contacteurs
pour assurer la synchronisation. À l’instant où on actionne les contacteurs,
les manivelles de toutes les 4 pattes ont la position correcte les unes par
rapport aux autres. Nous appelons ce projet JOE.MDL.
Comme vous le voyez, Joe se déplace avec beaucoup plus de lourdeur que
Mike et Jack. En raison du report de charge nécessaire, le corps titube assez
fortement et sa manière de marcher est de loin moins élégante que celle
des maquettes à six pattes.
Au cas où vous en auriez envie, vous pouvez apprendre à cette maquette
à effectuer des virages – essayez tout simplement pour voir si vous y
parvenez. Bonne chance !
5. Marche sur deux pieds
5.1 Les bipèdes
La marche sur deux pattes n’est pas apparue dans l’ordre des mammifères,
mais est pratiquée également par quelques espèces de reptiles. Varans,
iguanes, agames et lézards coureurs n’utilisent que leurs pattes arrière pour
la fuite. Ils peuvent ainsi faire de très grandes enjambées et devenir ex-
trêmement rapides. Pour cela, ils ont besoin de puissantes pattes arrière,
d’une longue queue leur servant de balancier, et d’un terrain plat.
Les oiseaux font également partie des bipèdes. Parmi les oiseaux les plus
rapides, il faut citer l’autruche. Elle atteint des vitesses de croisière de 60
km/h.
Le bipède le plus perfectionné est l’Homme. Sa démarche entièrement verti-
cale exige l’extension de l’articulation de la hanche. Cette extension est
assurée par le grand muscle fessier. De plus, il peut « verrouiller » ses pieds
dans l’articulation du genou et les immobiliser ainsi dans une attitude
consommant peu d’énergie.
La locomotion sur deux pieds représente le mode de déplacement le plus
difficile qui soit car elle exige un sens de l’équilibre développé en plus des
données anatomi-ques décrites précédemment. À nous les Hommes, la
marche sur deux pieds nous semble facile et naturelle. Cependant, lorsque
nous nous représentons que, quand nous levons un pied, notre corps tout
entier ne repose que sur une jambe et doit ainsi rester en équilibre, nous
nous rendons compte que c’est précisément le main-tien de l’équilibre qui
rend ce mode de déplacement si compliqué. Même un nouveau-né n’est
pas immédiatement en mesure de marcher sur deux pieds. Il lui faut
d’abord pendant un certain temps ramper « à quatre pattes » avant de
pouvoir se redresser et « apprendre à marcher ».
À l’université Waseda de Tokyo on a déjà mis au point des robots bipèdes
capables de se déplacer à l’aide de nombreuses articulations, différents
capteurs, des camé-ras et des microprocesseurs performants tout en conser-
vant leur équilibre par report de leur poids.
Cependant, pour notre jeu de construction Bionic Robots, ceci serait trop
onéreux et trop compliqué. Nous avons vu qu’avec la marche sur quatre
pattes simulée avec une maquette de fischertechnik, nous butons déjà sur
les limites de nos capacités.
5.2 Maquette Jim
Cependant, afin de ne pas nous limiter à des considérations théoriques dans
ce chapitre, nous nous sommes tout de même permis de concevoir au moins
un skieur bipède que nous appelons Jim. Il a certes peu de choses en com-
mun avec un coureur bipède, mais il est très sympathi-
que et fait de son mieux pour avancer d’une façon ou
d’une autre. Vous ne devriez pas laisser passer l’occasion
de vous divertir avec cette maquette. Vous la trou-
verez dans la Notice de montage à la page 27.
Comme programme, vous pouvez tout simple-
ment utiliser le projet JOE.MDL. Vous n’avez
même pas à y modifier quoi que ce soit. Jim
fonctionne également avec ce programme
et avance lentement avec ses bâtons.
Nous voudrions tout de même vous poser
encore un problème :
Problème 1 :
Programmez Jim de telle façon qu’il
avance d’environ 50 cm, puis
tourne de 180° vers la droite,
revienne sur ses pas (vers l’avant),
tourne de 180° vers la gauche, parcoure de
nouveau la même distance, etc. Pour le nombre de
pas en ligne droite utilisez le paramètre terminal EA, pour
le nombre de pas vers la gauche EB et pour le nombre de pas vers
ladroite EC. Utilisez de nouveau E8 comme touche de remise à zéro.
Conseils :
Enregistrez le projet JOE.MDL sous la dénomination JIM.MDL. Dans
ce fichier, faites du programme principal un sous-programme
« Toutdroit » (sélectionnez les modu-les et couper-les, élaborez un
nouveau sous-programme par l’intermédiaire de ÉDITER – SOUS-
PROGRAMME, insérez les modules, complétez SUBIN et SUBOUT,
voir aussi le manuel LLWin).
À partir de ce sous-programme, élaborez au moyen de la comman-
de SOUS-PROGRAMME – COPIER les sous-programmes nécessaires
GAUCHE et DROITE. Modifiez dans ces fichiers le sens de rotation
des moteurs et l’interrogation du sens de rotation des moteurs de
façon correspondante, et utilisez pour chaque sous-programme une
autre variable de pilotage pour le moteur 2.
Après cela, vous programmerez le programme principal de la même
façon que vous l’avez fait pour MIKE_DANCE.MDL. Simplement,
vous utiliserez en plus les para-mètres terminaux réglables EA à EC
pour le nombre de pas à effectuer. Il faudra que vous testiez de
combien de pas Jim a besoin pour tourner de 180° et pour parcour-
ir une distance d’environ cinquante centimètres vers l’avant.
Solution :
Nous reproduisons ci-dessous le programme principal. Si nécessaire,
vous pourrez de nouveau consulter les sous-programmes directement
sur l’écran. Sur notre CD également, le projet s’appelle JIM.MDL.
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Bionic. franz.QXD 16.11.2001 11:03 Uhr Seite 29