Comprendre le suivi de ligne asservi

Reprends le capteur de ligne des fondamentaux : un émetteur infrarouge et son récepteur, montés à cinq millimètres du sol — le noir mat absorbe le faisceau et rend environ 210, le blanc le renvoie et rend environ 820. La barrette n'invente rien : elle aligne HUIT de ces yeux en travers du châssis, à un peu plus d'un centimètre d'intervalle, si bien qu'une ligne de deux centimètres passe toujours sous un ou deux d'entre eux — jamais entre les mailles.

Deux yeux te donnaient deux bits : ligne à gauche, ou à droite. Huit yeux dessinent une silhouette : les capteurs qui survolent le noir lisent haut, leurs voisins immédiats lisent un peu, les autres restent sur blanc. En regardant LESQUELS lisent haut — et de combien —, on va situer la ligne bien plus finement que « quelque part à gauche ». À chaque tour de boucle, on lit les huit valeurs d'affilée : quelques centaines de microsecondes, la piste n'a pas le temps de bouger.

Donne à chaque œil un poids selon sa place sur la barrette : −4, −3, −2, −1 à gauche du centre, +1, +2, +3, +4 à droite. Multiplie chaque lecture par le poids de son capteur, additionne, puis divise par la somme des lectures : tu obtiens le poids moyen des endroits où la ligne appuie. Multiplié par 25, il devient une position de −100 (ligne à l'extrême gauche) à +100 (extrême droite) — zéro pile quand la ligne est centrée sous la barrette.

Le gain caché est là : la position tombe ENTRE les capteurs. Si l'œil +1 lit 40 et l'œil +2 lit 60, la moyenne se pose entre les deux, au prorata — position +40, plus près du second. Un capteur seul ne connaît que huit positions possibles, un escalier à huit marches ; la moyenne pondérée interpole entre les marches et rend la rampe continue. C'est la différence entre savoir « quel carreau » et savoir « où sur le carreau ».

Huit capteurs, huit caractères : tolérances de fabrication, hauteur qui varie d'un demi-millimètre d'un bout à l'autre de la barrette, poussière, reflets — sur le même blanc, l'un rend 790 et son voisin 845. Un seuil unique pour tout le monde serait injuste. D'où le rituel du départ : pendant trois secondes, fais balayer la barrette en travers de la ligne, et pour CHAQUE capteur mémorise la lecture la plus basse (son blanc à lui) et la plus haute (son noir à lui).

Ensuite, ramène chaque lecture sur une échelle commune : normalisée = 100 × (brute − min) ÷ (max − min). Chaque œil rend alors 0 sur son blanc et 100 sur son noir, quel que soit son caractère — le contraste de chacun est étiré sur la même règle. Et recommence la calibration à chaque session : la lumière ambiante du jour, la piste du jour, la poussière du jour. Trois secondes d'appel au départ valent mieux qu'une heure à chercher pourquoi « le capteur trois ment ».

Le suiveur binaire se code en trois lignes : position à droite, braque à droite à fond ; à gauche, à fond dans l'autre sens. Il marche — et il zigzague par construction : chaque braquage est trop fort pour l'écart réel, dépasse la ligne, et appelle le braquage inverse. Monte la vitesse de croisière et le défaut change d'échelle : entre deux corrections, le robot parcourt plus de chemin, le zigzag s'élargit — jusqu'au virage où il sort tout droit.

Le plafond n'est ni dans le capteur ni dans le moteur : il est dans la DÉCISION, qui ne connaît que deux réponses. Avec la position continue, l'autre voie s'ouvre : corriger EN PROPORTION de l'écart — grande erreur, grand braquage ; petite erreur, caresse. C'est le proportionnel du chapitre de l'asservissement, appliqué à la direction. La grande leçon d'atelier le branche sur les deux roues — et le chrono dira le reste.