PPE 2009 – TSSi ROBOT SUIVEUR DE LIGNE Dumoulin Quentin Vallais Mathieu Marques Antoine Imanov Rafael

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  • PPE 2009 TSSi ROBOT SUIVEUR DE LIGNE Dumoulin Quentin Vallais Mathieu Marques Antoine Imanov Rafael
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  • Sommaire 1- Prsentation de la problmatique 1- Prsentation de la problmatique 2- 2- lments du cahier des charges fonctionnelles 3- Prsentation du Prototype du robot 3- Prsentation du Prototype du robot 4- Caractristiques du systme 4- Caractristiques du systme 5- Fonctionnement des capteurs 5- Fonctionnement des capteurs 6- Les servomoteurs 6- Les servomoteurs 7- Le programme effectu sur Flowcode 7- Le programme effectu sur Flowcode 8- La carte lectronique effectue sur ARES 8- La carte lectronique effectue sur ARES 9- Schma de la carte lectronique 9- Schma de la carte lectronique
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  • Prsentation de la problmatique Thme : La Robotique Thme : La Robotique Sous thme : Robot suiveur de ligne Sous thme : Robot suiveur de ligne Problmatique : Problmatique : Comment, peut-on obliger un robot a suivre une ligne trace sur le sol ? Solution Propos : Deux capteurs positionns lavant du robot reoivent un signal uniquement lorsque le fond est blanc (hors de la ligne). Le signal ainsi rcupr permet de contrler le servomoteur adquat pour faire pivoter le robot dans le sens voulu. Si le capteur est plac sur la ligne, il ne reoit pas le signal quil met et les deux moteurs fonctionnent alors normalement. Solution Propos : Deux capteurs positionns lavant du robot reoivent un signal uniquement lorsque le fond est blanc (hors de la ligne). Le signal ainsi rcupr permet de contrler le servomoteur adquat pour faire pivoter le robot dans le sens voulu. Si le capteur est plac sur la ligne, il ne reoit pas le signal quil met et les deux moteurs fonctionnent alors normalement. Ce systme permet au vhicule de suivre la ligne noire trace sur fond blanc. Ce systme permet au vhicule de suivre la ligne noire trace sur fond blanc.
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  • lment du cahier des charges FonctionCritresNiveauFlexibilit FP1 : tre capable de se dplacer en suivant une ligne au sol -Vitesse 5cm/s +/- 10 % F3 FC1 : Avoir un dplacement le plus rgulier possible -Dviation par rapport la trajectoire 0.5 maximum f1 FC2 : Respecter lencombrement propos -Dim ext. : 100*50*30 Maximumf1 FC3 : Sadapter une source dnergie -Alimentation-Autonome 9 Volts maximum f0f0 FC4 : Sadapter au trac de la ligne -Ligne droite -Ligne courbe -Largeur 50 mm +/- 1mm -Rayon minimum 100mm f2f2
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  • lment du cahier des charges fonctionnel Robot suiveur de ligne Dplacement souhait Ligne trace sur le sol nergie Prcision du dplacement FC1 FP1 FC2 FC3 FC4 Respecter lencombrement propos
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  • Chane fonctionnelle
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  • Prsentation du Prototype du robot
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  • Fonctionnement des capteurs La diode met de la lumire infrarouge, qui, rflchie par le sol blanc et brillant, atteint le rcepteur. Sur fond noir, la lumire mise nest pas rflchie par le sol. La diode met de la lumire infrarouge, qui, rflchie par le sol blanc et brillant, atteint le rcepteur. Sur fond noir, la lumire mise nest pas rflchie par le sol. En ligne droite, la lumire nest donc pas rflchie par la ligne noire, les deux moteurs tournent vitesse gale. En ligne droite, la lumire nest donc pas rflchie par la ligne noire, les deux moteurs tournent vitesse gale. Dans une courbe, la lumire est rflchie par la ligne sur un des deux capteurs. La lumire reue par le rcepteur indique au PIC de stopper un des moteurs pour faire pivoter le robot. Dans une courbe, la lumire est rflchie par la ligne sur un des deux capteurs. La lumire reue par le rcepteur indique au PIC de stopper un des moteurs pour faire pivoter le robot. Pourquoi ce type de capteur ?
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  • Schma de fonctionnement des capteurs
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  • Les servomoteurs Le choix de servomoteurs sexplique car il est plus simple de diriger et de commander quun moteur courant continu. Le choix de servomoteurs sexplique car il est plus simple de diriger et de commander quun moteur courant continu. Le systme de rglage du servomoteur compare le signal reu une valeur donn de la position de consigne. Il est pratique, car simple de maniement. On peut facilement commander le moteur en lui envoyant des frquences dimpulsions diffrentes pour lui attribuer un mode de fonctionnement diffrent. Le systme de rglage du servomoteur compare le signal reu une valeur donn de la position de consigne. Il est pratique, car simple de maniement. On peut facilement commander le moteur en lui envoyant des frquences dimpulsions diffrentes pour lui attribuer un mode de fonctionnement diffrent. Pourquoi des servomoteurs ?
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  • Programme Programme
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  • La carte lectronique Composants de la carte : Composants de la carte : Connecteur RJ12 (Pour relier le robot a lordinateur) Connecteur RJ12 (Pour relier le robot a lordinateur) Quatre connecteurs 3 bornes et un connecteur 2 bornes Quatre connecteurs 3 bornes et un connecteur 2 bornes Un Quartz Un Quartz Trois condensateurs Trois condensateurs Un Microcontrleur Pic16F88 Un Microcontrleur Pic16F88 Une rsistance Une rsistance
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  • Schma de la carte lectronique Connecteurs 3 bornes Connecteur 2 bornes Quartz PIC 16F88 Connecteur RJ12 Rsistance Condensateurs
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  • Caractristiques techniques du systme Couple moteur : C= 32 N.cm = 0,32 N.m Vitesse du moteur : = 0.18 sec/45 = 4.36 rad/sec P= C. = 0,32 x 4,36 1.40 W Q= 1100 mA.h P= U x I I= P/U = 1,40/4,8 = 291 mA Q= I x t t= Q/I = 1100/291 = 3,78 h Autonomie dun moteur 3h45 Autonomie approximative du systme 1h30
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  • Conclusion du Projet Cette riche exprience nous a permis denrichir nos connaissances techniques en Sciences de lingnieur, ainsi que notre propre esprit scientifique. Il est certes dommage de ne pas avoir atteint laboutissement du projet suite un problme technique sur la machine de fabrication des cartes lectroniques et divers problmes rencontrs tout au long de lanne. Nanmoins, ce PPE nous a appris travailler de manire autonome, et en coopration avec dautres groupes pour certains sujets et approfondir nos connaissances en mcanique et en lectronique. De plus, nous avons appris utiliser plusieurs logiciels, comme Flowcode, ARES ou encore Solidworks, ce qui constitue une exprience intressante pour la suite de nos tudes, voire pour la poursuite dans un mtier qualifi dans le domaine.
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  • Fin