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.

Préparation du projet

Calendrier prévisionnel

Réalisation du Projet

Semaine 1&2 ：09 - 22 Septembre

* Rendez-vous avec M.Blaise CONRARD - 19/09/2019

Cahier des charges (voir https://cahiersdescharges.com/comment-faire-cahier-des-charges/)

⇒ 1er version pour jeudi 26/9 (par mail)

Réfléchir sur la gestion de projet : méthode employée (WBS, GANTT, quels jalons, forme des livrables à chaque jalon...)

⇒ quelques notes pour le Je 26/9

Prochain RDV : Je 26/9 13h20

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:

* Rendez-vous avec M.Blaise CONRARD - 26/09/2019

Une décomposition du projet est proposée

Une 1ère version du cahier des charges ⇒ A améliorer, il doit décrire les fonctions de l'objet à développer

⇒ A envoyer par mail

Proposition : définir des livrables (forme = doc., photo, dessin...., volume...) pour chaque tâche du projet

⇒ https://www.manager-go.com/gestion-de-projet/glossaire/les-livrables

A Faire :

Améliorer cahier des charges

Développer la décomposition du projet en ajoutant livrables et jalons

Commencer l'analyse technique de certaines fonctions (opt.)

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. Arduino UNO

Arduino Uno est une carte à microcontrôleur basée sur l’ATmega328P. Il possède 14 broches d'entrée / sortie numériques (dont 6 peuvent être utilisées en tant que sorties PWM), 6 entrées analogiques, un quartz 16 MHz, une connexion USB, une prise d'alimentation, un en-tête ICSP et un bouton de réinitialisation. Il contient tout le nécessaire pour prendre en charge le microcontrôleur. Connectez-le simplement à un ordinateur avec un câble USB ou alimentez-le avec un adaptateur AC / DC ou une batterie pour commencer.

4. Caméra (pixycam)

* Rendez-vous avec M.Blaise CONRARD - 03/10/2019

Avis documents fournis :

Gantt : trés bien

Cahier des charges ⇒ à améliorer

1. Context en premier, mais il décrit les besoins de Polytech, c-à-d., une machine de démonstration

2. Théoriquement pas de solution technique (sauf, éventuellement, dans un paragraphe anexe)

Prochaines étapes

liste matériel (générique)

bibliographie sur des projets similaires

Questions/Avis :

comment dessiner une pièce 3D ⇒ OnShape

choix moteur ⇒ Un servomoteur est peut-être mieux adapté

choix caméra ⇒ proposé camera pixycam

A chaque fois :

remettre à jour le planning ou le Gantt

transmettre les nouveaux documents ou ceux corrigés