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PROJET ROBOT

DEMARCHE DE PROJET / Planification

Participer à l’organisation et au déroulement de projets. / Pratiquer des démarches scientifiques et technologique

Situation problème : Améliorer un robot capable de se déplacer de façon

Autonome dans un espace restreint et contraint ?

Le robot existant présente des difficultés pour éviter les obstacles

Le robot ne devra pas effectuer le trajet en plus de 20 minutes.

Respecter la démarche de projet

Travail à faire : - Lire les documents ressources démarche technologique et Diagramme de GANTT

- Compléter les schémas et définition, réaliser le diagramme de GANTT du projet robot

1. LA DEMARCHE DE PROJET

La démarche de projet est une démarche technologique,

elle implique une activité de conception et de fabrication

d’un objet technique. Elle repose sur l’intention et la

construction et débouche sur une invention

2. ORGANISATION : DIAGRAMME DE GANTT

Le diagramme de GANTT est un outil

permettant de modéliser la planification de

tâchesnécessaires à la réalisation d'un projet .

Durée et antériorité des étapes du projet robot. Rep Etapes Durée Antériorité

A Analyse du besoin 1h /

B Cahier des charges fonctionnel 1h A

C Avant Projet matériel 2h B

D Avant Projet logiciel 3h B

E Prototypage 1h C et D

En vous appuyant sur l’exemple donné, dessiner le diagramme de Gant du projet robot

Diagramme de GANTT Projet Robot

heures Tâches

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

A

B

C

D

E

ANALYSE DU BESOIN

Cahier des charges fonctionnel

AVANT PROJET

SIMULATION PROTOTYPAGE

EVALUATION

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PROJET ROBOT

ANALYSE FONCTIONNELLE Cahier des charges

Identifier un besoin et énoncer un problème technique, identifier les conditions, contraintes et ressources correspondantes.

1. ANALYSE DU BESOIN 2. ANALYSE DES ELEMENTS EXTERIEUR

3. IDENTIFIER LES FONCTIONS :

FP1 : Se déplacer de façon autonome dans un espace restreint et contraint en fonction du programme

FC1 : Etre adapter à l’utilisateur

FC2 : Etre autonome en énergie pendant la période d’utilisation

FC3 : Etre capable d’éviter les obstacles

4. DEFINIR LES CRITERES D’APPRECIATIONS ET REDIGER LE CAHIER DES CHARGES

Fonction Critère Niveau

FP1 : Se déplacer de façon autonome dans un espace restreint et contraint

Déplacement A l’intérieur du terrain du point de départ au point d’arrivée

Distance maximale à parcourir 4,5 m

Temps < 20 minutes

FC1 : Etre adapter à l’utilisateur

Programmation (ordres de déplacements)

Modifiable

Mise en route / Mise à l’arrêt Dispositif de coupure d’alimentation

FC2 : Etre autonome en énergie pendant la période d’utilisation

Alimentation Embarquée

Autonomie >20minutes

FC3 : Etre capable d’éviter les obstacles Détection

Capter d’obstacles à distance ou directement

Programmation Modifiable

A qui rend-t-il

service ?

Sur quoi agit-il ?

UTILISATEUR

(les élèves)

« Déplacement »

ROBOT

Objet technique

Se déplacer de façon autonome dans un

espace restreint et contraint

Dans quel but ?

FP1

FC2

Energie

FC3

FC1

Utilisateur

Obstacles

ROBOT

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PROJET ROBOT

Modification matériel

Modifier ou paramétrer le fonctionnement d’un objet communicant

Objectif : Proposer une amélioration du pare chocs existant et la modélisation 3D pour l’imprimer

MODIFICATION DU PARE CHOCS

1. Suivre le tutoriel vidéo « Pare chocs de base » pour prendre en main le logiciel 123D Design

Epaisseur : 5mm

Congés : 2mm

2. Dessiner le croquis de vos modifications du parechoc sur le cahier

3. Reproduire votre pare chocs sur le logiciel 123D Design, enregistrer votre fichier et le transmettre au professeur

pour l’imprimer en 3D.

PROJET ROBOT

Modification logicielle

Modifier ou paramétrer le fonctionnement d’un objet communicant

Situation problème : Le robot ne se dégage pas facilement des obstacles, comment améliorer ses déplacements ?

Travail à réaliser : Recopier et modifier le programme du robot pour améliorer ses déplacements ;

Modifier le programme actuel pour améliorer les déplacements du robot de base

Faire valider votre solution par le professeur avant de la copier sur le cahier

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PROJET ROBOT

Choix de solutions – type de capteurs

Modifier ou paramétrer le fonctionnement d’un objet communicant

DEFI 1 : Arrêt si obstacle à moins de 10cm

DEFI 4 : Slalom :

DEFI 5 : S’arrêter sur une ligne noire

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PROJET ROBOT SYNTHESE Identifier la nature d’un signal Modifier ou paramétrer le fonctionnement d’un objet communicant Pratiquer des démarches scientifiques et technologique

La démarche de projet La démarche de projet est une succession d'étapes dépendantes les unes des autres. Son but est de mener à bien la création ou l'amélioration d'un produit ou d'un service.

Réaliser un prototype Un prototype est la première réalisation concrète d’un objet. Il permet au concepteur de valider les solutions techniques retenues.

Chaîne d'information et chaîne d'énergie / Structure des systèmes

Déclenchement d’une action par un événement, instructions conditionnelles

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PROJET ROBOT SYNTHESE Identifier la nature d’un signal Modifier ou paramétrer le fonctionnement d’un objet communicant Pratiquer des démarches scientifiques et technologique

Système embarqué Le système embarqué réagit en fonction de la programmation qui lui est associée et de l'acquisition de grandeurs physiques qu’il reçoit. Ainsi le système est autonome dans son environnement et s'adapte correctement si : •La programmation qui lui est associée prend en compte l'ensemble des scénarios possibles. •Les capteurs qui lui sont associés lui permettent d'acquérir les informations souhaitées.

Nature d'une information: logique ou analogique : Une information peut être logique ou analogique Le choix du capteur sera déterminant pour interpréter l’information souhaitée

Exemple de capteur Signal fournie par le capteur Information interprétée

Détection ou pas de passage Information type

LOGIQUE 2 valeurs possibles (tout ou rien)

Température en degrés Information type

ANALOGIQUE Plusieurs valeurs possibles

Nature d'un signal: Analogique ou numérique / numérisation Un capteur fournit un signal de type Analogique ou numérique. Un signal analogique doit être convertie en numérique pour pouvoir être traiter par le microcontrôleur. C'est la numérisation du signal

Signal Analogique Signal numérique Exemple Numérisation sur 2 bits

Exemples de capteur permettant d'acquérir des informations

Logique Analogique

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PROJET ROBOT

Comparaison Technologies Picaxe Et Arduino

Modifier ou paramétrer le fonctionnement d’un objet communicant

PROGRAMMATION

La fonction « traiter » de la chaine d’information peut être assurée par une

carteprogrammablemunie d’entrées et de sorties.

Les capteurs sont connectés aux broches d’entrée et les actionneurs aux broches de sortie

Les capteurs envoient des informations à la carteprogrammable E/Squi en fonction du programme

défini ordonnera aux actionneurs les actions nécessaire.

Application :

Robot muni de la technolgie picaxe, programmé avec Blokly for picaxe

Mbotmuni de la technolgie Arduino, programmé avec Mblock (DEFI Slalom)

DEFI 4 : Slalom :

Début

Avancer

oui

non

Obstacle

à droite

Tourner à droite Tourner à gauche

oui

non

Obstacle

à gauche

C2 ACTIVEE

A AVANCER

B ARRET

C4 ACTIVEE

A ARRET

B AVANCER

A AVANCER

B AVANCER

500

500