Des nouveaux automates commandés par ordinateur
L’évolution de la construction d’automates par Cendres la Rouge a finalement abouti aux automates programmés par ordinateur. Cela est dû à deux raisons principales :
- un besoin d’évolution sur le plan mécanique
- la présence d’Antoine Rousseau, artiste et électronicien, au sein de Métalu A Chahuter.
La première née figure un oeuf de Dragon au sein duquel s’agite une progéniture. Cette machine, imaginée dans le cadre d’un événement proposé par la Condition Publique à Roubaix, a donné lieu à un entre-sort intitulé « Drakos ou l’éclosion ».
Les machines « nouvelle génération », qui sont utilisées dans la création 2015, « Rien ne va pas plus ! » sont un intermédiaire entre les premiers automates et les marionnettes expérimentées dernièrement dans « Vestiges ». Car si les personnages n’offrent pas autant de liberté de mouvements qu’une marionnette, leur potentiel est cependant très vaste, notamment en ce qui concerne une interaction et un dialogue possible avec des comédiens, ce qui ouvre un tout nouveau champ de créations pour Cendres la Rouge.
Technologie
Les automates utilisent désormais des moteurs pas à pas. Cela change totalement l’approche du mouvement, simplifiant la mécanique mais introduisant une couche électronique et une couche informatique.
Cela signifie que les automates nécessitent la présence obligatoire d’un ordinateur, cela signifie aussi qu’ils peuvent être contrôlés. Les moteurs pas à pas ne fonctionnent pas si on ne fait que les alimenter ; tout au plus auraient-ils un petit hoquet. Ils nécessitent une interface électronique pour les alimenter, et pour les commander.
Par la même occasion, l’interface permet de brancher des capteurs (interrupteurs, variateurs,…) et d’autres éléments commandés (led, servomoteurs,…). Il existe dans le commerce de telles interfaces, la plus connue s’appelant Arduino. Mais l’Arduino pose quelques problèmes pour l’application qui était envisagée : connexions longue distance, difficulté à connecter de nombreux moteurs,…
Antoine Rousseau a donc conçu son propre système d’interface, appelée Fraise, toute une série de cartes électroniques qui sont utilisées par les créateurs/constructeurs de Métalu. Nous utilisons une de ces cartes pour les constructions de Cendres la Rouge.
L’architecture de l’interface Fraise est identique aux différents modèles de cartes. L’ordinateur est connecté à une carte électronique, appelée Pied, qui centralise les communications. Cette carte Pied est elle-même connectée à des cartes électroniques, appelées fruits, qui alimentent et contrôlent les différents éléments commandés de l’automate. Selon la configuration, on peut brancher sur une carte Fruit des LED, des interrupteurs, des variateurs, des moteurs à courant continu, des moteurs pas à pas…
La programmation d’un automate
Auparavant un seul moteur de l’automate actionnait les membres du personnage par toute une série de cames, de bielles, de fils… Dans ces nouveaux automates, un mouvement particulier du personnage est contrôlé par un moteur particulier ; si le personnage peut effectuer trois mouvements, on mettra trois moteurs pas à pas.
Nous avons appelé Camarossa [1] la carte électronique qui est utilisée dans les automates de Cendres la Rouge.
Pour les automates, le programme qui définit la séquence de mouvements s’exécute sur l’ordinateur ; ce programme envoie des commandes à la carte Pied, qui les transmet aux cartes Fruit, qui transforment ces commandes en alimentation pour un moteur ou pour une LED. Dans le sens inverse, un capteur, s’il est actionné, va fournir une information, souvent un courant électrique, à la carte Fruit, qui le transmettra à la carte Pied, qui le transmettra au programme qui a été conçu pour prendre en compte ces informations et modifier le comportement du programme en fonction de cette information.
Un exemple de programme
Prenons par exemple LE GOLFEUR dans le spectacle « Rien ne va plus » : le programme contient une séquence d’instructions qui signifie approximativement :
- mettre en marche le moteur de l’ascenseur pour atteindre telle position qui fait sortir la balle de golf, ce moteur est contrôlé par la carte Fruit n°1
- attendre dix secondes, le temps que l’ascenseur fonctionne,
- renvoyer l’ascenseur en position initiale, carte Fruit n°1,
- pendant le mouvement de retour de l’ascenseur , tirer au hasard la séquence de regards vers le trou, cible du golfeur,
- en fonction du résultat, mettre en marche le moteur de levée de tête, ce moteur est contrôlé par la carte Fruit n°2,
- mettre en marche le moteur qui actionne le club de golf pour ajuster le tir, ce moteur est contrôlé par la carte Fruit n°3,
- répéter le mouvement un nombre aléatoire de fois, nombre compris entre 1 et 4,
- mettre en marche le moteur qui actionne le club de golf pour effectuer le tir, carte Fruit n°3,
- attendre dix secondes, le temps que la balle fasse son parcours et retourne à l’ascenseur par un système de gouttières.
- Si, lors du parcours, la balle passe par le trou qui est la cible du golfeur, elle pèsera sur un petit interrupteur ; cela provoquera un courant électrique que la carte n°3 va détecter. Cette carte enverra l’information au programme qui, en réponse, mettra en marche le moteur de levée de tête, carte n°3, pour un cri de joie.
La carte Camarossa
La carte Camarossa est un circuit imprimé ; on en voit quatre sur la photo qui accompagne cet article. La carte contient principalement un micro-processeur 18F2550 et des composants électroniques (des résistances, condensateurs, un quartz pour battre la mesure, un module communication, etc…).
On peut modifier le programme contenu dans ce micro-processeur. Selon le programme qu’on écrit dans ce micro-processeur, la carte sera capable d’alimenter soit deux moteurs à courant continu, soit un moteur pas à pas. Elle affectera indépendamment chacun des trois connecteurs soit en entrée, soit en sortie. En entrée, on pourra brancher un interrupteur, un variateur (résistance variable), un photo-réflecteur, un capteur d’aimant… En sortie, on pourra brancher une LED ou même un servo-moteur.
Lorsque le programme est enregistré dans le micro-processeur, la carte est configurée pour un type de tâches. Elle est alors reliée à la carte Pied et on peut écrire le programme qui actionnera les moteurs et réagira aux capteurs. La configuration de la carte n’est pas définitive ; on peut la modifier si on veut récupérer la carte en vue d’une autre application.