CageBut2014-4

Introduction

Dans le cadre de ce bureau d'études IMA visant à proposer une cage de but, nos principales lignes directrices pour ce projet sont :

• Un but correctement dimensionné de largeur 50 cm en accord avec le but adverse (DELANOY et CLEMENT) pour permettre de meilleures chances à la balle de rentrer au vue de son diamètre ( 75 mm ).
• Une balise infrarouge capable d'émettre tout en étant différentiable de l'autre cage et de la balle.
• Un système de détection ( capteur ultrasons ) et d'expulsion de la balle ( impliquant un capteur de contact).
• Une programmation pour communiquer avec les autres intervenants ( robots joueurs, ramasseur de balle, arbitre ).

Le Mécanisme du but

1er prototype du mécanisme

Nous avons d'abord eu l'idée d'un robot fonctionnant avec un seul moteur, le faire tourner dans un sens bloquant la balle et dans l'autre, avec une vitesse supérieure, la libérant. Ce projet a fini par être abandonné suite à de nombreuses complications techniques liées au moteur. En effet il était particulièrement difficile de faire revenir le moteur à sa position initiale, même en ajoutant des capteurs de contact l'armature ne revenait jamais en place. Les LEGO du prototype étant moins lourds que l'armature finale en bois ou plastique.Nous nous sommes dis que le projet était perfectible. Le système de blocage étant à améliorer mais il fallait ajouter un autre moteur pour expulser la balle.

Mécanisme final

Le nouveau robot ainsi réalisé comporte deux moteurs, le premier s'occupe de bloquer la balle, le second ne fait que la renvoyer. Le premier constitue une sorte de crochet se rabattant sur la balle après qu'elle soit détectée par le capteur ultrason (situé sur la ligne du but). La balle est ainsi bloqué au fond du but contre un système fixe prévu à cet effet. La balle immobilisée, le crochet se relève jusqu'à rencontrer le capteur de contact qui déclenche sa remise en position initiale. Pendant cela, le deuxième moteur chargé du fonctionnement du percuteur se met en marche et permet l'expulsion de la balle hors du but. Nous avons réalisé des tests, le percuteur expulse la balle assez rapidement pour un franchissement de quelques millimètres en raccord avec l'épaisseur du terrain. Le percuteur se remet alors en place sans problème car le moteur réalise un angle faible.

Media:Robot final.mp4--Media:Bascule contact final.mp4

La Balise infrarouge

Nous avons réalisé la balise en s'inspirant du modèle suivant, en y rajoutant un bouton poussoir et une LED rouge qui va nous permettre de savoir "où" nous nous situerons par rapport au réglage de la fréquence des LED infra-rouges. C'est simple, une pression sur le bouton fait clignoter la LED rouge une fois, un appui prolongé sur le bouton (3 secondes dans notre cas) fait clignoter la LED 4 fois: on peut alors configurer la période de fonctionnement des LED infrarouges. Pour refermer ce "menu" il faut à nouveau appuyer 3 secondes sur le bouton, la LED va à nouveau clignoter mais cette fois autant de fois que le bouton a été enfoncé. Pour configurer la période des infrarouges il faut appuyer un certain nombre de fois (exemples: 5 appuis, les infrarouges vont fonctionner à 1200Hz pendant 2,5s puis s'interrompre pendant 1s et recommencer jusqu'à ce que ce paramètre soit modifié).

Schéma du circuit de la plaque sans la LED rouge

Photographie de la plaque d'essais avec ces différents voyants d'activité. La LED verte correspond à la mise sous tension de la plaque et la LED rouge nous indique quelles actions ont été entraînées suite à nos appuis sur le bouton.

Le programme a été réalisé via un arduino branché à la place du microprocesseur. N'ayant aucune connaissance en langage C nous avons rencontré de nombreuses difficultés. Cependant avec l'aide du professeur nous avons fini par réussir notre programme.

Réalisation du but

A ce jour, nous avons choisi le plexiglas comme matériau principal de la cage, apportant une véritable structure au but tout en laissant apercevoir le mécanisme. La cage aura une largeur de 50 cm et une profondeur de 25 cm. L'armature démarrera à hauteur du percuteur jusqu'à l'arrière en recouvrant la majorité du robot,et en finissant en forme arrondie. Le robot principal sera maintenu au centre du but par des barres transversales fixés aux deux faces de cotés du but par un système d'emboîtement d'encoches.

Concernant le mécanisme du robot, une première pièce longue sera fixé au premier moteur sur le crochet recouvrant ainsi toute la largeur du but. L'idée est la même pour le moteur de répulsion où une deuxième pièce sera fixé sur le percuteur obtenant ainsi un percuteur de 50 cm de large. On pourra également placer une mini-plaque sur la pièce du robot sur laquelle la balle vient se percuter, munie d'un système amortissant le choc ( mousse ou autre).