Le déplacement d’objets est l’une des fonctions pour lesquelles les robots sont conçus et assemblés. Ces objets peuvent être soit un composant/assemblage sur le robot, soit un objet externe. Les objets sont manipulés, c'est pourquoi ces assemblages de robots sont appelés manipulateurs.
Que les robots soient créés pour un jeu en classe ou un concours de robotique, des manipulateurs efficaces et efficients confèrent au robot un avantage concurrentiel. L'analyse de la stratégie de jeu devrait être le point de départ lors du choix d'un manipulateur. Cela signifie se demander : « Comment le robot va-t-il jouer au jeu ? ». Certains facteurs à prendre en compte sont l'adéquation du niveau d'expérience et de connaissances de l'assembleur à la complexité de la conception ; et évaluer le temps disponible pour assembler la conception.
Par exemple, dans le jeu Tower Takeover du VEX Robotics Competition 2019-2020, une charrue pourrait être rapidement et facilement attachée à une transmission qui permet au robot de pousser les pièces du jeu Cube dans les zones de but. Alors que l'assemblage d'une double barre inversée à 4 barres avec une griffe à rouleau qui permettrait au robot de marquer et de dé-marquer des cubes hors de la tour centrale la plus haute et d'empiler plusieurs cubes dans la zone de but, nécessiterait beaucoup plus de planification et de temps pour l'assembler.
L'un des avantages du système VEX V5 est qu'il permet de nombreuses conceptions et une opportunité de créativité presque infinie. Cela permet une grande variété de types différents de manipulateurs et très probablement de nouveaux modèles qui n'ont pas encore été assemblés. Afin de fournir un point de départ, voici quelques descriptions de différents types de manipulateurs.
Manipulateurs passifs
Les manipulateurs passifs n'ont pas d'actionneurs, ou en d'autres termes, il n'y a pas de moteur ou de cylindre pneumatique directement attaché au manipulateur. Les règles de nombreux jeux de robotique incluent des limitations sur le nombre de moteurs et/ou la quantité de stockage d'air pneumatique qu'un robot peut posséder. Concevoir un manipulateur passif permet d'utiliser les actionneurs du robot pour des fonctions supplémentaires. Les manipulateurs passifs sont déplacés en étant attachés à une transmission ou à un autre manipulateur actif. Ils peuvent également contenir de l’énergie stockée provenant d’élastiques ou de tubes en latex. Les manipulateurs passifs peuvent être parmi les types de manipulateurs les plus faciles et les plus rapides à assembler, bien qu'ils puissent être très complexes avec des mécanismes de déclenchement manuel et de réinitialisation.
| Charrue passive |
Voici quelques exemples de manipulateurs passifs pouvant être utilisés pour jouer à un jeu de robotique :
- Les charrues sont généralement attachées à la transmission et, généralement, leurs fonctions consistent à pousser les pièces du jeu et/ou à empêcher le robot de rouler sur les pièces du jeu et de devenir immobile.
- Les fourchettes et les pelles (types de griffes passives) sont généralement attachées à un bras et sont généralement conçues pour glisser sous les pièces du jeu afin de les ramasser.
- Les boucliers sont conçus pour garder les pièces du jeu hors du robot.
- Les diapositives de pièces de jeu sont conçues pour permettre aux pièces de jeu de glisser hors de la diapositive et dans le but ou la zone de score.
- Les zones d'expansion permettent au robot de s'étendre au-delà de sa position de départ après le début d'un match.
Pour plus d'informations sur ce sujet, veuillez consulter : Comment choisir un manipulateur passif.
Manipulateurs actifs pour soulever des objets
Les manipulateurs actifs se déplacent grâce à un activateur tel qu'un système de cylindre pneumatique ou un moteur. Les moteurs peuvent entraîner directement le manipulateur actif. Les moteurs peuvent également déplacer les manipulateurs lorsqu'ils sont assemblés en combinaison avec un train d'engrenages, un système de chaîne et de pignon, un kit de mouvement linéaire, un roulement de plateau tournant ou d'autres pièces disponibles dans la gamme de produits Motion. En règle générale, les manipulateurs actifs prennent plus de temps et de planification à assembler que les manipulations passives.
Voici quelques exemples de manipulateurs actifs pouvant être utilisés pour soulever et placer des objets dans un jeu de robotique :
- Les bras sont généralement fixés à une tour sur le châssis du robot et sont utilisés pour soulever un autre manipulateur à l'extrémité du bras ou pour soulever le robot du sol.
- Les griffes sont généralement attachées à une extrémité d'un bras et sont utilisées pour saisir un objet.
- Les portes et le panier/collecteurs sont conçus pour contenir plusieurs pièces de jeu.
- Les ascenseurs sont assemblés pour soulever d'autres manipulateurs verticalement ou pour soulever le robot du sol.
| Bras à 4 barres V5 Clawbot | Griffe de robot griffe V5 |
Manipulateurs actifs pour lancer un objet
Certains jeux de robotique comportent un élément de jeu dans lequel il existe un avantage concurrentiel pour lancer des objets de jeu. Ces manipulateurs sont généralement fixés directement au châssis du robot. Ils sont généralement activés à l'aide d'un moteur, d'un moteur avec un système d'engrenages/pignons ou d'un système de vérin pneumatique. Les manipulateurs de lancer actifs sont souvent associés à des capteurs pour aider à contrôler le lancer. Ils nécessitent également beaucoup de planification et de temps pour être assemblés.
Ces manipulateurs sont généralement constitués d'un système de ramassage et de transfert et d'un système de lancement tels que :
- Les rouleaux d'admission et les bandes transporteuses déplacent les pièces du terrain de jeu vers le robot et généralement vers le système de lancement.
- Volants lancer des pièces de jeu en mettant la pièce de jeu en contact avec un rouet.
- Les lance-pierres sont conçus pour utiliser des élastiques ou des tubes en latex pour lancer la pièce de jeu.
- Catapultes lancer des pièces de jeu avec un bras de levier.
Pour plus d'informations sur ce sujet, veuillez consulter : Comment choisir un manipulateur actif pour lancer un objet.
Sélection du manipulateur
Chaque jeu a son propre ensemble d’exigences pour les manipulateurs. Il n’existe pas de conception correcte pour un jeu donné, bien qu’il existe des manipulateurs plus compétitifs. Les manipulateurs les plus compétitifs sont généralement ceux qui travaillent efficacement, rapidement et de manière cohérente.
- Le métal de structure et la quincaillerie peuvent être achetés sur le site Web de VEX.
- Les roues et autres matériels de mouvement peuvent être achetés sur le site Web de VEX.
Remarque: le kit griffes et le kit griffes v2 sont disponibles sur vexrobotics.com.