Version du 16 mai 2017 à 14:27

Introduction

Nous avons choisi ce bureau d'étude afin de découvrir davantage sur le module IMA pour confirmer notre choix de spécialité. Après réflexion, nous avons choisi de travailler sur la réalisation d'un robot compétiteur.

Objectif du robot

Le robot compétiteur à pour objectif d'aller capturer la balle, avec sa pince, qu'il reconnait grâce à un signal infrarouge et d'envoyer la balle vers le but. Dès que le robot ramasseur de balle le prévient que la balle est positionné au centre du terrain, il sort du garage pour aller la chercher. Il demande alors au but d'activer sa balise IR. Il va pouvoir se diriger vers le but et envoyer la balle. Une fois la balle tiré, il demandera au but de désactiver sa balise IR. Si il y a but, le robot competiteur retourne dans le garage, sinon le processus est répété.

Cahier des charges

• 1 Châssis : 2 roues motrice, 1 roue libre (ok)
• 1 Arduino Mega2560 (ok)
• 1 contrôleur pour les 2 roues (ok)
• 1 détecteur d'ultrason (ok)
• 3 détecteurs de ligne (ok)
• des phototransistors infrarouges (ok)
• 1 système de pince basé sur un servo-moteur (construction)
• 1 système d'éjection de la balle (construction)
• 1 bouclier XBee

Journal de bord

Séance 1

Nous avons pris connaissance des différents type de robots qui nous étaient proposés. Nous avons défini le cahier des charges et les objectifs du robot compétiteur que nous avons choisi.

Séance 2

On a réalisé la structure du robot en associant le bâti, les 2 roues motrices, la roue libre et les moteurs. Nous avons pensé à plusieurs mécanismes afin d'attraper la balle et nous avons ensuite réalisé le croquis de la pince qui nous semblait la plus judicieuse.

Séance 3

Nous avons eu le choix entre deux logiciels pour modéliser les pinces du robot compétiteur: FreeCAD et onshape. Après un premier essai sur FreeCAD non concluant, on nous a conseillé d'utiliser onshape, ce que nous avons fait. Nous avons alors modélisé les pinces à l'aide de ce logiciel afin de pouvoir visualiser notre croquis initial en 3D pour ensuite les imprimer à l'aide de l'imprimante 3D.

Séance 4

Nous avons réalisé les croquis d'une des pinces ainsi que la pièce qui permet de les porter en ayant réfléchi préalablement aux dimensions de ces pièces. Nous découperons ces pièces à la découpeuse laser (découpe en 2 exemplaires pour en avoir 2). Nous avons ensuite commencé à réfléchir sur le schéma câblage du robot que nous réaliserons la séance suivante à l'aide de fritzing.

• ajouter photos croquis)

Séance 5

Prise en main du logiciel fritzing pour réaliser le câblage. Après discussion avec les professeurs, on s'est rendu compte d'un petit problème au niveau de notre conception de la disposition des pinces sur notre robot, notamment sur la disposition du moteur. On abandonne alors un peu fritzing et réflechissons pour la prochaine séance à un autre système pour les pinces.

Séance 6

Pour le problème concernant les pinces, nous n'allons pas reprendre la conception à zéro mais nous décidons d'y ajouter des éléments afin que le moteur soit au dessus du bâti (ajout d'engrenages...) et d'enlever le système de clips en vissant tout simplement le système de pinces sur le bâti. (ajout croquis modifié)

Séance 7

Nous avons découpé les pinces, modélisé les engrenages et nous avons commencé la conception du circuit avec fritzing. Nous avons aussi repensé la fixation des pinces et la hauteur du châssis, et pensons que cette disposition est celle finale.

Séance 8

Nous avons continué le circuit sur fritzing et avons plutôt bien avancé. Notre circuit commence à prendre forme. Un des professeur nous a fourni le contrôleur moteur qui nous manquait.

Séance 9

Notre circuit sur fritzing avance. Nous avons fini la vue schématique et nous allons finir la vue PCB pendant la prochaine séance.

Séance 10

Nous avions oublié des éléments sur fritzing notamment les detecteurs (lignes,ultrasons) que nous avions uniquement ajoutés sur la vue schématique à l'aide d'étiquette. Ils n'apparaissaient donc pas dans la vue PCB. Nous les avons alors téléchargés et importés dans fritzing afin de les faire apparaître dans notre circuit. Notre circuit sur fritzing n'est pas encore terminé et nous devrions pouvoir le terminer d'ici 1 à 2 séances.

Séance 11

Une fois le fritzing fini, nous nous sommes rendus compte que notre arduino mega avait beaucoup d'entrées sorties libres. Nous nous sommes alors demandés s'il était nécessaire d'utiliser un méga ou si nous devions plutôt utilisé un uno. C'est pourquoi nous avons décidé d'ajouter un servo-moteur en concevant un système de rotation pour les phototransitors.

Séance 12

Le fritzing touche à sa fin... Nous le finaliserons lors de la prochain séance pour ensuite passer à la programmation.

Séance 13

Suite, à la découverte d'un problème sur le PCB de notre détecteur de ligne, nous devons totalement le repenser. En effet, nous n'avions pas bien disposé les détecteurs de ligne. Nous continuons donc sur fritzing.

Séance 14

Nous avons terminé le fritzing après de nombreuses séances. Cela nous a semblé long et difficile car nous n'avions peu voir aucune notions. Nous allons donc passer à la soudure des cartes une fois imprimées et à la programmation du robot.

Séance 15

La fabrication des cartes est en cours. Nous avons, durant cette séance, conçu, modélisé et réalisé les engrenages. Nous avons imaginé un système rotatif pour les détecteurs infrarouges. En effet, nous mettons 3 détecteurs infrarouges sur un bâti qui sera entraîné par un servo-moteur qui fera alors tourné ce bâti sur lequel sont disposés les 3 détecteurs IR. Les pinces sont réalisées et nous pensons à un système d'éjection de balle qui fonctionnerait grâce à la poussée du robot (le robot est à l'arrêt et accélère brusquement).

Séance 16

Les engrenages sont maintenant découpés à la découpeuse laser. Ils sont en bois, ce qui les rend plus résistants et moins cassants. Lors de cette séance nous avons également reçu les PCBs. Nous nous attaquerons donc la prochaine fois à la soudure.

Séance 17

Nous nous répartissons les tâches: Quentin s'occupe de la soudure des PCBs tandis qu'Alban se tourne vers la programmation. En ce qui concerne la soudure, ça se passe plutôt bien. Nous soudons des barrettes sur notre carte principale. Les branchements sont pratiquement tous corrects sauf l'un d'entre eux qui est relié à la masse alors qu'il ne le devrait pas. Problème à résoudre la semaine suivante. Pour la programmation, nous faisons les premiers tests plus ou moins concluants. En effet, un petit problème lors de l'affichage de distance avec le capteur ultrasons à régler.

Séance 18

Nous continuons la soudure ainsi que la programmation. Cela avance doucement mais sûrement. En effet, plus la soudure avance, plus le travail devient concret. Les tests de programmation sont plutôt concluants même si nous n'avons pas encore pu tester les moteurs.

Séance 19

Problème à la soudure. En effet, nous avons fait sauter une pastille sur la carte de détecteurs de lignes ce qui rend notre carte non fonctionnel. Nous la réimprimons donc en y changeant au passage la disposition des éléments sur le frietzing après consultation avec les professeurs. Lors de cette séance, nous n'avons pas programmé mais soudé à deux sur deux cartes différentes (infrarouge et détecteurs de lignes).

Séance 20

La carte des détecteurs de lignes est réimprimée. Nous la soudons. Nous pouvons donc passer désormais aux branchements ainsi qu'à la programmation du robot.

Séances supplémentaires

Nous avons pris des photos du robot ainsi que des cartes, une fois les branchements réalisés, pour finaliser l'affiche. Néanmoins, notre robot n'est pas fonctionnel car nous avons manqué de temps pour la programmation.