Binome2016-9

Introduction

Durant ce BE portant a découvrir le département IMA, l'objectif est de créer des robots pouvant jouer au "foot"; deux robot compétiteur, un robot ramasseur de balle ainsi qu'un but, le tout communiquant ensemble tout le long d'une partie.

N'ayant pas de binome, je m'oriente seulement sur la conception du chassie d'un robot compétiteur

Avancé du projet

Séance du 19 janvier

Lors de cette première séance, j'ai pris connaissance des possibilité que j'avais, je me suis mis comme objectif de concevoir la partie physique du robot; c'est à dire le déplacement du robot, les différent capteurs pour savoir où se situe la balle, le but et les lignes du terrain. Si le temps me le permet, je finirai par faire le programmation de l'Arduino.

J'ai donc esquissé quelques schéma de la répartition des différents éléments du robot (moteurs, capteurs,...), mais aussi un première idée de pince pour saisir et envoyé la balle.

Éléments dont j'aurai besoin:

2 roues motrices + roue folle
2 controleur de moteur
1 détecteur d'ultrason
3 détecteurs de ligne
3 ou 5 (à déterminer) phototransistors infrarouges
1 Arduino
récepteur de pilles

Séance du 20 janvier

Dans l'optique d'optimiser au mieux le câblage, le début de cette séance sera orienté sur l'agencement des différent éléments sur le robot. Le but étant d'utiliser le moins de longueur possible et de créer des emplacement pour tenir les fils entre les différents capteurs et actionneur et l'Arduino

Finition des schémas, en incluant les cotations, et création de petit plaque pour la fixation des éléments.

Séance du 23 janvier

Création des différents composants de la pince, ainsi que la fixation du servomoteur actionnant celle-ci. Il faudra peut-être voir pour pour un système d'expulsion de la balle en fonction de la puissance du servomoteur (s'il manque de puissance et de temps, ce robot compétiteur pourrais juste être un ramasseur de balle).

Début d'idée sur le placement des phototransistors IR, un système de 3 capteurs avec des "œillères" pourrais découper l'espace devant le robot en 5 zones pouvant donc localiser la balle avec assez de précision pour aller l'attraper.

Séance du 26 janvier

Lors de la répartition des éléments, j'ai omis de placer la roue folle, il faut donc que je change la place du servomoteur et/ou du capteur à ultrasons afin de pouvoir placer au mieux cette roue folle, en sachant que les entre-fer qui la fixe serviront d'axe pour la pince. Une solution possible est de fixer certains éléments sur la plaque du dessus tel que l'Arduino, ce qui simplifie la fixation du servomoteur qui est sous la plaque inférieur

Deuxième problème rencontré est la manière de fixer a la bonne hauteur la pince. Possibilité de remplacer les entre-fer de la roue folle pas des tiges filetées et donc de régler cette hauteur à l'aide d'écrous.

Séance du 27 janvier

Lors de cette séance, j'ai commencé les schéma sur Inkscape, la plaque inférieur. Il reste a voir comment placer le servomoteur et les phototransistors IR ainsi que leurs œillères sur celle ci.

Séance du 30 janvier

Finition de la plaque inférieur, elle est prête à être découpée. Il reste les trou de la plaque supérieur à faire, les élément de la pince ( crémaillère, engrenage, barres latérales, pinces) ainsi que les plaque de fixation des capteurs. Il y aura aussi les 3 œillères en 3D pour les phototransistors a concevoir.

Il faudra commencer le circuit imprimé et commencer à prévoir les passages de câble avant de finaliser les plaques, notamment la plaque du dessus où sera fixé ce circuit

Séance du 2 février

Finition des trous dans les deux plaques ainsi que l'ensemble des plaque de fixations. Les premiers schémas des œillères sont déssinés ne reste plus qu'a les modéliser.

Séance du 6 et 9 février

Sur ces deux séances, j'ai procédé à la découpe laser de pièces ainsi que le montage, lors de ce dernier je me suis heurter à plusieurs problèmes:la plaque de fixation du détecteur à ultrason n'est pas au bonne mesure et est donc à refaire et second contre temps, le trou prévu pour l'interrupteur est trop proche du récepteur pour les piles celui ci ne peut donc pas être inséré à l'emplacement prévu initialement.

Séance du 13 février

Durant cette séance j'ai réglé le problème de la plaque du capteur à ultrasons, celui est maintenant fixé sur le robot. Les schéma de la pince finale sont dessinés sur papier et les premières pièces de la crémaillère sont dessinées sur Inkscape

Séance du 16 février

Pince fermée

Les dernières partie des fixation de la pince sont dessinées, il faut maintenant réfléchir au demi-dôme qui vont occulté la balle pour les capteur IR, ainsi que le moyen de les fixer sur la pince. Edit: L'idée des demis-dômes est abandonnée, car il me paraissaient inutile Sur les photos; les parties vertes sont liées au a la crémaillère par un T imprimé en 3D car la crémaillères ne seras pas dans le même plan que la pince, les cercles bleu sont des renfort au niveau du gros trou de la pince qui sera l'axe de rotation des pinces, celui ci est en fait la bar métallique entre les deux plaques du robot

Pince ouverte

Séance du 27 février

Création des fixation de la crémaillères ainsi que le début des dômes de la pince, les finitions des modèle 3D seront fais chez moi de telle sorte a ce que je puisse commencer la partie câblage dés la prochaine séance.

Séance du 2 mars

Dans l'optique de commencer la programmation au plus vite, j'ai choisi de prendre un shield pour l'Arduino déjà existant, conçu par le élève des BE des années précédentes. Les binômes 1, 3, 6 et 11 ont utilisé un shield et n'utilise que 2 moteurs, je passerai donc une partie de la prochaine séance à comparer ces 4 systèmes pour choisir celui qui correspond au mieux à mon robot, la plupart ayant utilisé 5 phototransistors IR, je devrait simplifier leurs schémas pour en avoir que 3, et je devrait sûrement changer le câblage du servomoteur selon le voltage s'il n'ont pas utilisé le même que moi.

Avant de tout câbler et tout fixer je ne devrait pas oublier de refaire le trou pour l’interrupteur sur la plaque supérieur car à cause du boitier des piles celui ci ne peut pas rentrer dans le trou prévu initialement.

Séance du 6 mars

Après lecture des compte rendu de séance des binômes, je vais essayé de récupéré le shield du binôme 1, ainsi que leur 2 PCB pour les capteur de lignes et les phototransistors IR, en effet ils ont utilisé le même ombre de capteurs que je compte mettre sur mon robot, je changerai juste la forme de ces PCB pour qu'il puisse être fixé facilement sur mon robot. L'avantage de ces 2 PCB est que , voulant minimiser le nombre de câbles, grâce à eux je n'aurai que 2 nappes de fil qui remonteront jusqu'au shield. Le capteur à ultrasons étant placé juste a côté de l'Arduino, celui ci sera directement câblé sur le shield sans passage par un PCB

Le binôme n'ayant pas enregistré leur fichier fritzing sur le wiki, j'enverrai un mail pour savoir s'ils peuvent m'envoyer ces fichiers.

Pour le reste de ma séance, je vais essayer de prendre en main fritzing afin de pouvoir faire les changements éventuel plus facilement.

Séance du 9 mars

Suite à des problèmes informatiques ces derniers temps je n'ai pas pu envoyé le mail aux élèves de l'année dernière, je l'envoie donc au début de cette séance. En l'attente de réponse, je vais continuer a me familiariser avec fritzing et commencer les PCD pour les capteurs de lignes ainsi que pour les phototransistors IR. Le PCB des capteurs de lignes est fini.

Séance du 13 mars

Le PCB des capteurs de ligne est envoyé et celui des phototransistors IR est commencé

Séance du 16 mars

Le PCB des capteurs de lignes est soudé et fixé sur le robot, pour ce qui est du PCB des phototransistors IR j'ai inversé le sens de ceux ci, je le changerai a la prochaine séance

Séance du 20 mars

Le PCB des phototransitors est lancée a la gravure, j'ai commencé le shield.

Séance du 27 mars

Lors de cette séance je suis allé découper les pièces de ma pince, malheureusement comme je craignait celle ci présente plusieurs problème:

La partie arrondi est trop fine au niveau de l'axe, l'une des deux s'est cassée, il faut donc que je la ré-imprime en changeant la partie fragile
Les barres entre la crémaillères et cette partie arrondi, sont gênées dans leurs courses par les axes, je dois donc redessiner ces pièces et mettre un coude

En vue du nombre de séances restantes, je me concentrerai sur le shield chez moi et la pince en séance pour pouvoir avoir la balle et mon robot à portée

Séance du 3 avril

Le PCB des phototransistors est soudé et il est fixé sur le robot. Comme prévu les dessins de la pince V2 sont faits. Je ferrai le shield et l'enverrai a la gravure pour la prochaine séance, pour que je puisse faire toutes les soudures la semaine prochaine, aller découper ma pince ( en espérant que les modifications apportées seront concluantes).

Dans le cas où tout fonctionnerai bien, je pourrais tout câbler et éventuellement commencer la programmation.

Séances supplémentaires

Lors de plusieurs séances supplémentaires, j'ai soudé tout les composants sur les différentes cartes, ainsi que tout le cablage entre les PCB des capteurs et le shield. J'ai aussi vissé la fixations de la crémaillères pour la pince, fixation que j'avais imprimé en 3D mais j'ai du agrandir les trous des vis. Malheureusement, la découpeuse laser étant en panne je n'ai pas pu faire les différents éléments de la pince

Conclusion

Les plus de ce BE:

Ce BE a permis de découvrir plusieurs logiciel tel que Fritzing, FreeCad et Inscape.

Il m'a permis de conforter mon choix de département pour la 3A, qui est IMA Lille.

Les moins de ce BE:

Le fait que je soit seul a été un frein à certaines choses, pour trouver des idées de conceptions sur certains éléments tel que les PCB, le chassie et les positions des trou,... . Je pense que faire un trinôme avec plus d'objectif (robot+but) pourrait être mieux, car mon attente pour ce BE était de travailler en équipe sur un projet, de se répartir les taches Une séance d'explication de certain logiciel aurait permis de gagner du temps, problème rencontré par plusieurs groupe et le fait de devoir découvrir par nous même ces logiciels.

Le robot

Je n'ai pas eu le temps que pour la conception du robot et la partie électronique, mais pas la programmation, je n'ai donc pas pu le tester sur le terrain. A cause de la découpeuse je n'ai pas la pince non plus. Le shield une fois branché s'allume, les soudures ont l'air d'être bonne, par de cour-circuit.

Je tient a remercier les binômes, qui grâce a leurs wikis m'ont permis de trouver des idées et d'avancer plus vite sur la conception de mon projet, en particulier Maeva Delaporte et Simon Feutrier, qui m'ont envoyé leur PCB et shield.

L’équipe du Fabricarium sans leur découpeuse et leurs imprimantes 3D mon robot n'aurai pas pu être conçu.