IMA5 2019/2020 P11

Présentation générale

Etudiants : Xuelu YAN
Encadrant : Blaise Conrard

Objectifs

Destinée comme démonstrateur des compétences IMA le projet vise à construire une réalisation de labyrinthe à bille autonome où un système de commande contrôle le parcours d'une bille sur un plateau mobile avec des obstacles.

Description

Pour cette réalisation, les suggestions suivantes sont proposées : - création de l'équipement à la découpe laser - utilisation d'un arduino comme système de traitements - utilisation d'une caméra comme capteur de position - utilisation de servo-moteurs pour le contrôle de l'inclinaison du plan.

Réalisation du Projet

Semaine 3 ：23 - 29 Septembre

Pour cette semaine, après de déterminer le cahiers de charges et les tâches du projet, j'ai réfléchi que comment dessiner la figure de mécanique. Ce n’est qu’en déterminant au préalable la figure de mécanique, que nous pourrons analyser plus avant la technologie nécessaire au système.

Les principaux matériels sont des boîtes à labyrinthe et de petites balles. Pour atteindre le but du projet, le système de contrôle est très important. Mon idée est d’ajouter un pilier au bas de la boîte labyrinthe et d’utiliser deux moteurs pour contrôler la direction de l’inclinaison de la pilier à partir de l’axe de X et de l’axe de Y. L'ajout d'engrenages devant les deux moteurs permet un contrôle plus précis du mouvement de la balle. Enfin, j'ai fixé la caméra sur la boîte à labyrinthe. La caméra sert à capturer des images, il faut donc assurer de sa stabilité et de la précision de l’image. La figure de mécanique est comme ci-dessous:

Semaine 4 ：30 Septembre - 06 Octobre

Pour cette semaine, j'ai cherché des informations sur ce projet. Et j'ai enfin dessiné le schéma de processus. Le schéma de processus définit les étapes du projet. Et pour chaque étape, je dois étudier les technologies connexes.

Après déterminer le processus du projet, j'ai abord choisi les matériaux appropriés.

1. Labyrinthe

Pour la conception du labyrinthe, il faut ajouter quelques déflecteurs et plusieurs obstacles au labyrinthe. C’est aussi l’objectif du projet, le balle doit éviter les obstacles pour atteindre l’emplacement désigné. Il faut d’abord dessiner un labyrinthe sur le logiciel Onshape. Ensuite, je vais utiliser la technique de coupe 3D pour faire le labyrinthe.

2. Servomoteur

Principe:

Le système servo est un système de contrôle automatique qui permet à une quantité de sortie contrôlée d'un objet (comme la position, l'orientation, le statut...) de suivre un changement arbitraire d'une cible d'entrée. Le servomoteur est principalement positionné par impulsions. Lorsque le servomoteur reçoit une impulsion, il fait pivoter l'angle correspondant à une impulsion pour obtenir un déplacement. Le servo-moteur lui-même a pour fonction d'émettre une impulsion. Ainsi, chaque fois que le servo-moteur tourne d'un angle, un nombre correspondant d'impulsions est émis. De cette manière, l'impulsion reçue par le servomoteur forme un écho ou une boucle fermée. En conséquence, le système sait combien d'impulsions ont été envoyées au servomoteur et combien d'impulsions ont été reçues. De cette manière, la rotation du moteur peut être contrôlée avec une très grande précision, ce qui permet d'obtenir un positionnement précis pouvant atteindre 0,001 mm.

Avantage:

1. Précision: réalise un contrôle en boucle fermée de la position, de la vitesse et du couple, résout le problème du moteur pas à pas en déséquilibre;

2, Vitesse: la performance à haute vitesse est bonne, la vitesse nominale générale peut atteindre 2000 ~ 3000 tr / min;

3. Adaptabilité: il possède une forte capacité anti-surcharge et peut résister à trois fois le couple nominal.Il est particulièrement adapté aux occasions avec des fluctuations de charge transitoires et un démarrage rapide.

4. Stabilité: Il fonctionne sans heurts à basse vitesse et ne produit pas d'opération pas à pas similaire à celle d'un moteur pas à pas lorsqu'il tourne à basse vitesse. Convient pour les occasions avec des exigences de réponse à grande vitesse;

5. Rapidité d'exécution: La dynamique d'accélération et de décélération motrices est courte, généralement en quelques dizaines de millisecondes.

6, Confort: la chaleur et le bruit sont considérablement réduits.

3. Caméra (pixycam)