CLAP de FIN

Nous sommes arrivés à la fin du projet et c'est le moment du bilan.
Vous vous demandez surement alors il marche, ce robot ?
Et bien, nous devons dire que le bilan est mi-figue, mi-raisin.
Notre prototype de Robot marcheur est globalement fonctionnel, mais il souffre de défauts de jeunesse.
On est loin de la commercialisation ;-) mais des bases sérieuses ont étés posées.

Notre prototype est fonctionnel, c'est à dire que les chaînes d'énergie  et de commande fonctionnent correctement.

Pour autant, quelques défauts apparaissent : 

• Problème d'équilibre, notre robot fonctionne sur 3 pattes en permanence, il s'agit d'une situation d'équilibre pas toujours stable si les 3 points de contact avec le sol ne sont pas correctement positionnés et c'est de là que vient le principal problème.
• Problème de puissance, le couple nécessaire au fonctionnement est très important et irrégulier. Du coup le robot souffre d'un déficit de puissance dès qu'il est en contact avec le sol. Malheureusement, il va falloir revoir les masses à déplacer afin de réduire cette puissance nécessaire.
• Fragilité de certaines pièces : les pièces faites en prototypage rapide en résine sont fragile, les chocs liés au type de transmission de puissance choisit entraîne la casse de certaines pièces.

 

En résumé, il reste du travail avant de rendre le prototype opérationnel même si le résultat obtenu est globalement satisfaisant.
Merci de nous avoir suivi et à l'année prochaine pour suivre les aventures de µBUG II

FT

Avant les vacances ....

Voici un petit bilan de l'avancement du projet avant les congés de printemps et surtout avant les dernières séances.
Les pièces fabriquées ont été assemblées lors de la dernière séance.

La plaque du corps, pliées lors de la  séance précédente, a été percées et est prête à recevoir tous les éléments.

Nous avons ensuite procédé à un test de la partie opérative : 

Les programmes de test sont prêts, de même pour le programme principal.

Au programme de la prochaine séance :

• Assemblage des éléments
• Test de fonctionnement
• Ajustement des paramètres des programmes 

En parallèle à ce travail, nous avons fait des recherches de design dont voici un aperçu.

Il ne faudra donc pas "chômer" lors des dernières séances.

Point sur l'avancement du Projet

Les groupes ont étés ces dernières semaines très actifs.
En CAO, il a été réalisé les dernières mises au point de la maquette numérique ainsi que des rendus réalistes pour le groupe COM.
Ce groupe Communication a réalisé une affiche pour les journées portes ouvertes du 22 mars, ainsi qu'un diaporama.

Rendu Réaliste de la maquette du robot

Affiche de présentation du Projet

Du coté de la programmation, un très gros travail a été fait pour créer l'architecture du programme ainsi que des programmes test des moteurs. Après quelques difficultés lors de la dernière séance, ceux-ci doivent être validés.
Pour le programme principal, nous allons rajouter des LEDs d'information pour les moteurs.

En fabrication, il a été procédé à la réalisation de pièces tests pour les coussinets afin de valider les diamètres nécessaires à un bon fonctionnement.
Puis nous avons produit, les pattes (après modification de certaines diamètres).

Nous avons aussi, crée une pièce support pour la carte Arduino
Toutes ces pièces sont réalisées sur Imprimante3D.
Exemple de procédure : 
1- Maquette numérique sous SolidWorks

2- Pièce sortie sous Imprimante 3D

3- Pièce en situation (validation de la conception)

La plaque support du robot, le corps a été commandée. Elle sera pliée et percée en dehors des séances.

Certains élèves, travaillent à la création d'un design extérieur au robot, il faut preuve d'un certain sens artistique et ce n'est pas facile ....

F.T.

Séances 17 et suivantes ...

Nous sommes rentrés dans une phase décisive du projet, pour être plus efficace, le groupe a été coupé en 4 pôles.

Le pôle C.A.O, s'occupe de la maquette numérique : le principal travail sera de sortir une maquette définitive du projet, de régler les derniers détails d'encombrement et de positionnement des pièces.

Le Pôle Programmation, il doit créer le programme du robot à savoir prévoir le parcours que devra suivre le robot, le traduire en programme etc ... Mais aussi il faut prévoir les bouts de programme qui permettront de tester le robot dès que celui-ci sera opérationnel.

Le Pôle Fabrication et Prototype, doit s'occuper d'assembler le robot et de préparer la fabrication des pièces. Régler les problèmes d'ajustements entre pièces et vérifier que tous les éléments sont présents pour le jour de l'assemblage.

En fin Le Pôle Communication et Design, doit s'occuper de présenter le projet, dans un premier temps pour les journées portes ouvertes du 22 Mars, puis ils travailleront sur le design d'une coque extérieure pour le robot.

F.T.

Séance 16 :

Un peu de travail graphique ...
Au cours de cette séance, nous avons fait un travail graphique sur le LOGO.
A l'aide du module Surfacique et du module de rendu réaliste de SolidWorks, nous avons créé un logo 3D de notre projet.
Au départ nous sommes partis du logo déjà existant :

Puis nous avons grâce aux ateliers cités plus haut, réaliser la version 3D du Logo

Enfin nous avons repris le code de couleur initial, afin d'obtenir le rendu-réaliste du logo : 

Le Projet va maintenant rentrer dans une phase cruciale qui déterminera la réussite ou non de celui-ci.

Il faut que tout le monde soit motivé pour les prochaines séances.

FT

Séances 14 et 15 : Dimensionnement du Moteur et Programmation

Au cours de ces 2 séances, nous avons abordé 2 problématiques :
En programmation, "Comment gérer plusieurs sorties", pour cela nous avons travailler sur l'allumage et l'extinction d'un groupe de LED. L'objectif étant de réaliser un chenillard, dont voici un exemple :
(Programme réalisé par un élève)

Ça ne vous rappelle rien ? (Enfin peut être pas au plus jeune).

L'autre piste de travail concernait le calcul du couple moteur nécessaire pour faire avancer le robot.
Au moyen d'une maquette numérique sous SolidWorks Simulation, nous avons évalué ce couple à partir de la masse totale estimée du robot.

Le logiciel, nous permet donc d'avoir une bonne estimation de ce couple, en supposant que notre modèle au départ soit le bon.

C'est cette valeur de couple, associée à la vitesse de rotation, qui va nous permettre de choisir un moteur.

FT

13ème Séance : Une nouvelle étape

Après avoir fixé les grands principes pour notre robot, système de transformation de mouvement, système de programmation.
Nous devons maintenant passer à la phase de dimensionnement et de programmation; dimensionnement des moteurs et des liaisons, programmation et commande des moteurs.
Aussi, en préparation, nous avons procédé à une manipulation sous le logiciel SolidWorks afin d'apprendre comment assembler plusieurs pièces entre elles.
Il s'agissait de valider le modèle de transmission par bielle entre les pieds d'un même coté.

Si le modèle SolidWorks permet de valider la cinématique de notre solution, des problèmes techniques apparaissent, notamment des problèmes des intersections de pièces.

Il nous faudra palier à ce problème qui est typiquement un problème de conception.

F.T.

12ème séance : Choix d'un NOM et d'un LOGO

Au cours de cette séance, nous avons laissé un peu de coté les sciences de l'ingénieur afin de trouver un nom et un logo pour notre Hexapode.
Pour cela nous avons regroupé les propositions et procédé à des votes :

• Pour le nom µ BUG est arrivé en tête des votes devant IRON BUG.
• Pour le Logo, en se basant sur un code couleur choisi et le nom du robot, nous avons créé un logo grâce au site : http://www.onlinelogomaker.com/

De la même manière, nous avons procédé à un vote dont voici le résultat :

Voici un aperçu des autres propositions : 

A la rentrée, nous reprenons le travail de conception, la route reste longue avant de faire marcher notre robot.

Bonnes fêtes, Bonnes vacances

FT

Séance 11 :

Pour cette séance nous avons travaillé, comme la semaine dernière sur la technologie ARDUINO,
cette carte de prototypage électronique sera le cœur de notre robot, elle présente l'avantage d'être Opensource.
En se basant sur cette technologie et sur les ressources disponibles sur internet pour la programmation, notamment sur le cours Arduino proposé sur le site OpenClassroom

Carte Arduino Uno

L'objectif des manipulations était surtout de se familiariser avec le code utiliser pour programmer la carte, pour cela nous avons tenté d'allumer et d'éteindre une LED, en reproduisant le code morse, cela nous obligeait à gérer les sorties et des délais.

Exemple de programme : 

Après programmation notre LED devait clignoter ainsi : 

Cf : programme réalisé par un élève

F.T.

10ème Séance : Travaux Pratiques

Pour cette séance 2 objectifs :

• Approfondissement de l'étude cinématique du système de transformation de mouvement
• Initiation à la programmation sous ARDUINO

Etude Cinématique : 

Sous SolidWorks, au moyen de SolidWorks Motion, nous allons étudier l'influence de 2 grandeurs physiques sur la vitesse et la course.

Pour cela nous utilisons une maquette paramétrée avec plusieurs configuration possible et sur chacune d'entre elle nous relevons les valeurs qui nous intéressent.

Au bilan nous avons pu remplir le tableau suivant :

Les manipulations sous ARDUINO seront détaillées lors d'un prochain billet.

FT

Séance N°9 : Etude Cinématique

Nous nous sommes inspiré du mécanisme de transformation de mouvement d'un des robots étudiés la semaine dernière pour cette étude.
Il s'agit d'étudier la manière de passer du mouvement de rotation des moteurs au mouvement des pattes, il faut pour cela utiliser un système de type bielle manivelle similaire à celui des pistons dans un moteur.

Sur les 3 modèles, 1 ne fonctionne pas car il est "trop contraint", nous avons fait une étude comparative des 2 autres en traçant :

• Les trajectoires à l'extrémité. (Voir Vidéo)
• Les graphes de déplacement pour avoir les valeurs de déplacement des points extrêmes.

Des 2 modèles, nous choisirons le modèle de droite (N°3), car : 

• Il permettra de plus grandes vitesses (pour une vitesse de rotation équivalente)
• Le mouvement aller et le mouvement retour se font sur des portions de trajectoires différentes, cela évitera des mouvements antagonistes entre les différentes pattes.

Le modèle étant choisi, nous devrons maintenant étudier l'influence des grandeurs physiques du pied et de l’excentrique sur la vitesse de déplacement.

F.T.

Séance 8 :

Aujourd'hui, reprise de la marche en avant du projet après la parenthèse "programmation".

Nous avons étudié des robots existants afin de faire une analyse critique de solutions utilisées pour des robots de la même famille que le notre.
Les Robots , les voici :

Pour chacun d'eux, nous avons fait une analyse de sa constitution et essayé de mesurer sa vitesse afin d'avoir une idée de la vitesse que devra avoir notre robot.

La fiche bilan de cette analyse montre que : 

-Il faudrait avoir 2 robots pour tourner

-La vitesse pourrait être aux alentours de 1 m/s

- Le Robot marcheur "TB-TT" sera une bonne base pour voir comment faire marcher un robot.

En deuxième partie de séance, nous avons travaillé à nouveau sur SolidWorks.

7ème Séance : Jour de Concours

Aujourd'hui était le jour du concours CASTOR INFORMATIQUE (Voir Articles précédents)
Nous allons maintenant reprendre la suite de notre projet.
La prochaine étape sera d'analyser des systèmes existants afin d'y puiser des idées.
Avant cela nous faisons un cours pour préciser des notions telles que "Chaines d'information" et "Chaîne d'énergie".

Nous sommes toujours à la recherche d'un Logo et d'un Nom pour notre Robot, nous nous fixons la date du 17 Décembre pour choisir cela.

FT

6ème Séance : Concours Informatique

Au programme de cette séance, l'entrainement au concours informatique Castor, prévu la semaine prochaine.
Nous avons dans un premier temps fait un entrainement collectif à ce concours en répondant aux questions avec le professeur.

Les questions posées dans ce concours, préparent à la réflexion nécessaire à la programmation informatique.
Exemple : 

Les élèves peuvent encore s'entraîner pour préparer le concours sur le site castor :
http://concours1.castor-informatique.fr/

Ensuite, par binôme, ils ont fait une simulation de concours, avec il est vrai plus ou moins de réussite.
Le meilleur binôme ayant obtenu : 139 / 214; c'est déjà pas mal même si cela reste perfectible.
Le concours aura lieu de Mardi 12 lors de la prochaine séance.
Bon Entrainement d'ici là.

FT

5ème Séance

Pour cette séance, un nouvel outil : le FAST (Function Analysis System Technic)

Cet outil va nous permettre de détailler, ce qui se cache derrière les énoncés des fonctions.
Nous sommes partis d'une ébauche proposé par le professeur afin de pouvoir évoquer les différentes solutions techniques qu'il faudra étudier par la suite.

Ébauche du FAST

Pour la suite, nous sommes retournés sur SolidWorks pour commencer à modéliser notre système.

Nous avons essayé, à partir des informations reçues la semaine dernière (voir la vidéo) , de créer une pièce. 

Il faut reconnaître que cela n'est pas forcément facile pour tout le monde.

Voici un aperçu de la pièce à dessiner

Nous aurons bien sûr l'occasion de revenir sur SolidWorks pour créer d'autres pièces et aussi pour les assembler.

A la rentrée, il est prévu de se préparer à un concours de programmation informatique, le concours CASTOR, voici quelques informations :  http://castor-informatique.fr/

En attendant, bonne vacances

FT

4ème Séance :
Au menu de cette séance, la suite du cahier des charges.
Il nous fallait aujourd'hui "Caractériser" les fonctions c'est à dire donner pour chacune des fonctions un critère pour l'évaluer ainsi qu'un niveau.
Par exemple notre robot va se déplacer, nous avons besoin d'évaluer ce déplacement pour cela on va vérifier sa capacité à se translater et à tourner en vérifiant par exemple sa vitesse.
Cela nous donne un tableau de ce type :

Ensuite nous avons pris en main le logiciel de Conception Assistée par Ordinateur : SolidWorks qui va nous permettre de dessiner en 3D, les pièces appartenant à notre Robot.

Séance 3

Aujourd'hui nous avons poursuivi la rédaction du cahier des charges.
Nous avons validé :

•  L'expression du besoin
•  Le diagramme des inter-acteurs (appelé diagramme pieuvre)

• L'énoncé des fonctions

A partir de là, nous allons préciser ces fonctions et commencer la conception de notre robot.

Nous avons procédé à la présentation des fiches de synthèses sur les recherches effectués la semaine dernière afin que tout le monde soit au fait des grands thèmes relatifs au projet.

Nous sommes aussi à la recherche d'un logo et d'un nom pour notre robot, aussi nous avons occupé la fin de la séance à faire des recherches sur ce thème.

F.T.

Séance 2

Le premier pas ...
Pour bien débuter le projet, il est important de ne pas partir dans tous les sens.
Nous allons donc commencer par rédiger un cahier des charges fonctionnel, celui-ci nous servira à fixer nos objectifs en matière de création.
Pour la rédaction du cahier des charges, nous suivrons en partie la méthode APTE qui propose des outils d'aide à la rédaction du cahier des charges.
Aujourd'hui, nous avons ébauché : l'Expression du Besoin (Bête à Cornes) et le diagramme des inter-acteurs (Diagramme Pieuvre).
Nous finaliserons ces 2 documents à la prochaine séance.
Aperçu de notre brouillon de diagramme "Pieuvre"

Ensuite nous avons fait des recherches internet sur les thèmes suivants :

• HEXAPODE - ROBOT MARCHEUR
• COMMANDE - ARDUINO
• C.A.O. et SolidWorks
• PROTOTYPAGE et IMPRIMANTE 3D

Autant de thèmes qui touchent à notre projet.

F.T.

Prise de Contact

Aujourd'hui, première séance en Enseignement d'Exploration.
On a présenté les objectifs de l'année et l'enseignement de Sciences de l'Ingénieur.
On a présenté aussi le projet que nous allons mener à bien : la création d'un HEXAPODE.
Un Hexapode est un robot marcheur à 6 (Hexa) Pattes (Pode).

Pour nous aider dans notre projet et atteindre l'objectif à temps, nous allons utiliser un diagramme de GANTT.

Nous avons commencé à faire des recherches sur internet sur des thèmes liés au projet :

• Arduino
• Conception Assistée par Ordinateur
• Imprimante 3D

Malheureusement, des problèmes liés au fonctionnement d'internet, ne nous ont pas permis de trouver autre chose que des images.

Nous avons alors entrepris de rédiger une carte mentale. Cela permet d'ordonner les idées liées au projet et d'en garder une trace.
Pour cela, nous utilisons le logiciel gratuit FreePlane
Voici un aperçu de notre carte mentale :

Premier Pas ...

Coming Soon ....
Ici devraient s'exprimer chaque semaine, les élèves de seconde 2 option SI du lycée Jules Ferry pour présenter leur projet réalisé en enseignement d'exploration....