EV3 : Couleurs, Angles et Intégration
EV3 : Couleurs, Angles et Intégration
🎯 Objectif : Maîtriser le capteur de couleur, le gyroscope, et combiner tous tes acquis dans un projet d'usine robotisée.
Slides du chapitre
🗺️ Programme des Leçons 4, 5 et 6
| Leçon | Titre | Nouveau capteur/concept | Tu sauras faire... |
|---|---|---|---|
| 4 | Couleurs et lignes | Capteur de couleur | Suivre une ligne noire au sol |
| 5 | Angles et motifs | Gyroscope + Mes Blocs | Tourner à des angles précis, créer des fonctions |
| 6 | Robot de l'usine | Intégration complète | Combiner tous les capteurs pour une mission |
Temps estimé : 45-90 min par leçon (à ton rythme)
🎨 Leçon 4 : Le Capteur de Couleur
Comment ça marche ?
Le capteur de couleur émet une lumière et analyse ce qui revient. Deux modes principaux :
| Mode | Ce qu'il mesure | Utilisation |
|---|---|---|
| Couleur | La couleur détectée (rouge, bleu, vert, jaune, noir, blanc, brun) | Trier des objets, détecter des zones |
| Intensité lumière réfléchie | Un nombre de 0 (noir) à 100 (blanc) | Suivre une ligne avec précision |
💡 Le principe du suivi de ligne
Quand le capteur est au-dessus d'une ligne noire → valeur basse (ex: 5-15) Quand le capteur est au-dessus du sol clair → valeur haute (ex: 60-80)
Question pour réfléchir : Comment utiliser cette différence pour que le robot suive la ligne ?
Indice : le robot doit constamment corriger sa trajectoire en fonction de ce qu'il "voit".
⚠️ L'étalonnage : pourquoi c'est important ?
Les conditions de lumière changent ! Une salle éclairée au néon vs. lumière du jour → valeurs différentes.
Avant de programmer, fais lire au capteur :
- La surface la plus claire (sol blanc/gris)
- La surface la plus foncée (ligne noire)
Cela définit ta plage de référence.
🎯 Auto-évaluation Leçon 4
| Niveau | J'ai réussi à... |
|---|---|
| 🥉 Bronze | Arrêter la base motrice sur une ligne noire |
| 🥈 Argent | Programmer le robot pour qu'il suive une ligne |
| 🥇 Or | Suivre une ligne ET étalonner le capteur pour différentes lumières |
| 💎 Diamant | Optimiser le programme pour suivre la ligne plus vite et plus efficacement |
🧭 Leçon 5 : Le Capteur Gyroscopique
Comment ça marche ?
Le gyroscope mesure la rotation du robot sur lui-même. Il détecte les changements d'orientation (angle).
| Ce qu'il mesure | Unité | Exemple |
|---|---|---|
| Angle de rotation | Degrés (°) | "J'ai tourné de 90°" |
| Vitesse de rotation | °/seconde | "Je tourne à 45°/s" |
💡 Pourquoi c'est utile ?
Sans gyroscope, faire tourner le robot de exactement 90° est compliqué :
- Les roues peuvent glisser
- Le sol peut être irrégulier
- Les piles influencent la vitesse
Avec le gyroscope → le robot sait de combien il a tourné, peu importe les conditions !
⚠️ Le problème de la dérive (drift)
Le gyroscope doit être parfaitement immobile au démarrage. Sinon, il accumule des erreurs.
Si les valeurs bougent toutes seules (robot immobile) :
- Débranche le capteur
- Rebranche-le
- Attends que le robot soit stable avant de lancer le programme
🧩 Nouveau concept : "Mes Blocs" (fonctions)
Tu vas répéter souvent les mêmes séquences (avancer, tourner 90°, avancer...). Au lieu de copier-coller, crée un "Mes Blocs" !
C'est comme une recette nommée que tu peux réutiliser :
Mon Bloc "Tourner90Droite" :
→ Activer moteurs en rotation opposée
→ Attendre que gyroscope = 90°
→ Arrêter moteurs
Ensuite, tu appelles juste "Tourner90Droite" dans ton programme. Plus propre, plus efficace !
🎯 Auto-évaluation Leçon 5
| Niveau | J'ai réussi à... |
|---|---|
| 🥉 Bronze | Faire tourner le robot de 45° avec le gyroscope |
| 🥈 Argent | Créer un "Mes Blocs" pour faire un triangle |
| 🥇 Or | Créer un "Mes Blocs" pour faire un carré précis |
| 💎 Diamant | Utiliser mes blocs pour tracer plusieurs carrés consécutifs |
🏭 Leçon 6 : Le Robot de l'Usine
Le contexte
Dans les vraies usines (comme celle de LEGO au Danemark !), des robots autonomes transportent des pièces entre les postes de travail. Ils suivent des lignes au sol et évitent les obstacles.
Ta mission
Ton robot doit accomplir deux tâches sur le parcours d'usine :
Tâche 1 — Transport d'objet :
- Partir de la zone de départ
- Saisir le cuboïde
- Le déposer au centre du cercle cible (zone de dépôt)
Tâche 2 — Suivi de ligne :
- Suivre la ligne noire (avec sa courbe)
- S'arrêter le plus près possible de l'objet volumineux
- Sans le toucher !
📐 Comprendre le parcours
Le parcours se compose de :
| Élément | Description | Repère sur le schéma |
|---|---|---|
| Zone de départ | Là où ton robot commence | ① ② |
| Cuboïde | L'objet à saisir et transporter | Petit carré près du départ |
| Cercle cible | Zone de dépôt pour le cuboïde | ④ (cercle concentrique) |
| Ligne noire | Chemin à suivre (avec courbe) | ⑤ ⑥ |
| Objet volumineux | Obstacle de fin de ligne | ⑦ (rectangle hachuré) |
Dimensions indicatives :
- Parcours total : ~180 cm de large
- Distance départ → cuboïde : ~84 cm (tiens, ça te rappelle quelque chose ?)
- Hauteur du parcours : ~100 cm
💡 Stratégie suggérée
Pour cette mission complexe, tu auras besoin de combiner :
- Capteur ultrason → détecter les objets
- Capteur de couleur → suivre la ligne
- Capteur gyroscopique → tourner précisément vers la cible
- Moteur moyen → saisir/libérer le cuboïde
Conseil : Découpe le problème en sous-problèmes. Teste chaque partie séparément avant d'assembler !
🎯 Auto-évaluation Leçon 6
| Niveau | J'ai réussi à... |
|---|---|
| 🥉 Bronze | Accomplir l'une des deux tâches |
| 🥈 Argent | Accomplir les deux tâches (même imparfaitement) |
| 🥇 Or | Accomplir les deux tâches avec de bons résultats |
| 💎 Diamant | Ajouter des fonctionnalités originales et efficaces |
📚 Vocabulaire à Retenir
| Terme | Définition |
|---|---|
| Intensité lumière réfléchie | Mesure de 0 (noir) à 100 (blanc) de la lumière qui revient au capteur |
| Étalonnage | Réglage du capteur pour s'adapter aux conditions de lumière |
| Gyroscope | Capteur qui mesure la rotation (angle et vitesse) |
| Dérive (drift) | Erreur qui s'accumule dans le gyroscope s'il n'est pas bien initialisé |
| Mes Blocs | Bloc personnalisé réutilisable (équivalent d'une fonction en programmation) |
🚀 Pour Aller Plus Loin
Autres activités dans l'application EV3
Tu as terminé les 6 leçons du Robot Formateur ? Bravo ! L'application propose d'autres défis :
Laboratoire d'ingénierie (dans COURS)
- Méthode expérimentale
- Étude de la force et du mouvement
- Projets de type scientifique
Modèles de l'ensemble de base (dans CONSTRUIRE)
- Gyro Boy : robot qui s'équilibre tout seul !
- Trieur de couleurs : robot qui classe des objets par couleur
- Et d'autres constructions créatives...
Avec notre matériel
On dispose aussi de :
- Chenilles → transformer le robot en char
- Roues supplémentaires → robot 4 roues motrices
- Pièces pour bras robotique → construire une pince articulée
Ressources communautaires
La communauté LEGO Mindstorm est très active ! Quelques pistes :
Sites avec plans de robots :
- LEGO Education — Plans officiels
- EV3Lessons.com — Tutoriels et défis
- Robot Square — Designs populaires
- Builderdude35 — Chaîne YouTube avec tutoriels
Mots-clés pour chercher :
- "EV3 robot design"
- "Mindstorm EV3 building instructions"
- "EV3 challenge tutorial"
💡 YouTube regorge de vidéos de constructions incroyables. Inspire-toi !