Dans cette leçon, vous transformerez votre OSOYOO V3 Robot Car en robot autonome suiveur de ligne.
Grâce à un réseau de capteurs infrarouges à 5 canaux, le robot peut détecter la position d’une ligne noire sur une surface claire et ajuster continuellement sa direction pour rester sur la trajectoire.
Le suivi de ligne est l’une des technologies les plus fondamentales de la robotique mobile et des véhicules à guidage automatique (AGV). Il constitue une excellente introduction à la navigation par capteurs et à la prise de décision en temps réel.
3Principe de fonctionnement du capteur de suivi de ligne
Détection par réflexion infrarouge
Chaque capteur de suivi comporte deux éléments : une LED infrarouge (émetteur) et un phototransistor infrarouge (récepteur).
La LED infrarouge émet en continu une lumière infrarouge invisible vers le sol.
La quantité de lumière infrarouge réfléchie dépend de la couleur de la surface : Surface blanche et Surface noire. Les surfaces blanches réfléchissent la plupart de la lumière infrarouge. Résultat :
Signal réfléchi fort
Le capteur détecte une réflexion ÉLEVÉE
La sortie du récepteur change d’état
Les surfaces noires absorbent la plupart de la lumière infrarouge. Résultat :
Signal réfléchi faible
Le capteur détecte une réflexion FAIBLE
La sortie du récepteur change d’état
Cette différence permet au robot de distinguer la piste noire du fond blanc environnant.
4Installation matérielle
Step 1: Start with the robot assembled in Lesson 1. If you have already completed Lesson 2 and Lesson 3, just keep it as is.
Étape 2 : Retirez la vis hexagonale M3 du châssis supérieur. Fixez le module de suivi 5 canaux à l’avant du châssis inférieur à l’aide de vis, entretoises et écrous plastique M3.
Remarques importantes
Les têtes des capteurs doivent être orientées vers le bas.
Les capteurs doivent être placés sous le châssis inférieur.
Le potentiomètre bleu du capteur doit être aligné sur l’ouverture carrée à l’avant du châssis inférieur.
Maintenez une distance constante entre les capteurs et le sol.
Étape 3 : Connectez la broche GND–VCC du module capteur de suivi au GND–5V du shield OSOLINK WIFI/BLE I/O ; connectez les broches IR1, IR2, IR3, IR4, IR5 à A0, A1, A2, A3, D13 avec un câble femelle-femelle 7 broches 25 cm comme indiqué sur la photo ci-dessous (Attention : NE retirez PAS les câbles existants installés à la leçon 1) :
Étape 4 : Réinstallez le châssis supérieur et serrez toutes les vis de fixation.
2. Obtenir le code : Téléchargez l’exemple de code pour la leçon 4 ici. Décompressez le contenu et ouvrez le fichier v3car-lesson4.ino dans le dossier v3car-lesson4 avec l’Arduino IDE.
3. Sélection de la carte et du port : Connectez la carte OSOYOO Basic (compatible Arduino UNO) à votre ordinateur via un câble USB (Important : vérifiez que l’interrupteur du robot est sur OFF et que la batterie est déconnectée avant de brancher la carte au PC). Lancez l’Arduino IDE. Allez dans Outils > Type de carte et sélectionnez Arduino Uno. Puis allez dans Outils > Port et sélectionnez le port série approprié. En cas de doute, consultez le gestionnaire de périphériques de votre système d’exploitation.
4. Téléversement du code : Cliquez sur le bouton « Téléverser » (icône flèche vers la droite) pour compiler et transférer le programme vers la carte OSOYOO Basic.
6Calibration du capteur
Une calibration correcte est indispensable pour un suivi de ligne fiable.
Procédure de calibration
Mettez le robot sous tension et tenez le robot en main.
Placez le capteur au-dessus d’une ligne noire sur une surface blanche.
Réglez le potentiomètre intégré à l’aide d’un petit tournevis.
Observez la LED indicatrice.
Surface
LED indicatrice
Fond blanc
OFF
Piste noire
ON
7Tester la voiture
Tracez une ligne noire sur une surface blanche et placez le capteur central au-dessus de la ligne. Mettez le robot en marche et observez le comportement de suivi.
Spécifications recommandées pour la piste
Largeur de piste : 20–30 mm
Fort contraste entre la ligne et le fond
Surface lisse
Comportement attendu
Le robot suit la ligne automatiquement.
Le robot corrige sa direction en cas de dérive à gauche ou à droite.
Le robot reste aligné sur la piste.
8Dépannage
1. Le robot ne détecte pas la ligne
Vérifiez :
Câblage des capteurs
Hauteur des capteurs
Calibration des capteurs
Tension de la batterie
2. Le robot perd souvent la ligne
Causes possibles :
La piste est trop étroite
Les virages sont trop serrés
La sensibilité des capteurs est trop faible
3. Le robot tourne de façon excessive
Causes possibles :
Calibration inégale des capteurs
Module capteur monté en biais
Réflexions de surface perturbant la détection
4. Interférence de la lumière ambiante
La lumière solaire intense peut perturber les capteurs infrarouges.
Pour de meilleures performances :
Tester en intérieur
Éviter la lumière solaire directe
Éviter les surfaces très réfléchissantes
Les capteurs infrarouges de suivi de ligne sont les plus fiables dans des conditions d’éclairage contrôlées.
Le code mis à jour améliore l’algorithme précédent en pilotant individuellement la puissance et la direction des moteurs gauche et droit, ce qui permet un contrôle précis de l’intensité de virage. Il introduit également une variable sensors qui quantifie l’écart du robot par rapport à la ligne noire—les valeurs négatives indiquent que la ligne est à droite, les valeurs positives qu’elle est à gauche. La force de virage est alors ajustée en fonction de cet écart, agissant essentiellement comme un mécanisme PID simplifié.
