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Transcript

Le Marc Ilies, Mandrea Jules, Van Belleghem Manon, Lemoine Joseph 109

PROJET ROBOT SANTÉ

Le but :

Dans certains hôpitaux, il y des chambres stériles. Les soignants peuvent donc être amener à déplacer des objets à distance. Il a fallu donc concevoir un robot équipé d'un bras manipulateur qui puisse être commandé à distance et ait un look "sympa" pour les enfants.
Pour réaliser ce projet, il a donc fallu plusieurs étapes que nous nous somme répartis entre nous.

Réaliser un programme permettant au robot de se déplacer de manière autonome. (Ilies)

Étape :

1ère

Tout d'abord, le défi était donc de faire fonctionner le servomoteur. Il a fallu du temps avant de comprendre les caractéristiques du moteur et le language adapté à ce moteur. Une fois les recherches effectuées, j'ai donc commencé à programmer sur une carte microbit un code pour que le robot se déplace de manière autonome. J'ai ensuite essayé le programme sur un robot et après plusieurs essais j'ai réussi.

Faire se déplacer le robot lui-même :

Être capable de piloter le robot à distance avec un joystick. (Jules)

Étape :

2ème

Pour piloter le robot à distance, j’ai commencé en codant un programme pour établir le contact radio entre la microbit servant de télécommande et la microbit qui actionne le robot. Ensuite, pour tester la connexion entre les deux, j’ai mélangé notre ancienne activité sur le joystick et la led qui bouge en même temps, et la radio, et ça a fini par marché ! Puis pour chaque position du joystick, j’ai assigné une valeur qui est transmise par radio, et le robot l’interprète soit pour aller devant, derrière, gauche, droite, ou même pour ne pas bouger si le joystick est au centre. Enfin, pour faciliter la prise en main du robot, j’ai assigné une flèche, à chaque position du joystick, allant vers la position du joystick pour la télécommande, et pour le robot j’ai inversé la gauche et la droite puisque ceux qui verront le robot n’auront pas la même vue que nous.

Pilotage du robot :

zoom

Lorsque l'utilisateur met le joystick vers la gauche, une flèche vers la gauche s'affiche sur la télécommande.

Voici les 2 programmes. Le premier est celui pour la microbit de la télécommande et le second est celui pour la microbit qui fait fonctionner le robot.


Être capable de détecter un obstacle. (Manon et Joseph)

Étape :

3ème

Capter un obstacle :

Pour capter un obstacle, nous avons utilisé un télémètre. Après une recherche internet, nous avons compris comment l'utiliser avec une carte microbit. Nous avons donc créer un programme. Ce programme permet d'arrêter le robot et d'afficher une croix si il est a une distance de moins de 20 cm. (C'est une distance un peu trop grande que nous pourrons réduire par la suite.)

La main est devant le capteur, donc l'écran affiche une croix.

Concevoir un support de télécommande facilement préhensible par les soignants. (Ilies et Jules)

Étape :

4ème

Après avoir fait une première esquisse de notre télécommande sur papier, nous avons commencé à modéliser sur SolidWorks la télécommande. L’idée était que le panneau led de la carte soit visible et qu'il puisse afficher les directions dans lequel le robot ira.(cf-2ème étape)

Conception de la télécommande :

Concevoir le robot. (Manon et Joseph)

Étape :

5ème

Étape 1 : Réflexion

Nous avons donc commencé la conception en réflechissant à la forme que notre robot pourrait avoir. Après cela, nous avons décider de faire un robot en forme de licorne pour qu'il ait l'air sympa.

Étape 2 : Modélisation

Ensuite, nous avons fait un modèle de notre robot sur solidworks. Nous avons pris la décision de faire plusieurs pièces pour, plus tard, les emboiter grâce à des fentes.

Étape 3 : Production

Enfin, nous avons envoyé nos pièces à imprimer et à découper au magasin, nous les avons peintes et nous avons assemblé le robot.

Processus de conception du robot

Ici, c'est l'imprimante 3D.

C'est les dessins de notre robot.

Et voici le résultat :

Évaluer l'autonomie du robot. (Ilies et Jules)

Étape :

6ème

Calcul de l'autonomie du robot :

Après mesure avec un ampèremètre, la consommation des moteurs est de Imoteur=3.2 A

De plus, Qpiles=3.5 A.h
Sachant que Q=IxT
Donc l'autonomie T est égale à :
T=Q/I=3.5/3.2=1.09 h soit 1h et 6 min.

Évaluer la vitesse du robot par calcul et la vérifier par mesure. (Manon et joseph)

Étape :

7ème

Évaluation de la vitesse par calcul :

On sait, après une recherche internet, que le moteur a comme caractéristiques :
-À 4,6v le moteur va à une vitesse de 0,12s pour 60°
-les roue du robot ont un rayon r=3,5x10-2 m
Donc,
Temps pour 1 tour = (360x0.12)/60 = 0.72 s
N = 1/0.72 = 1,39 tr.s-1
ω = 1.39x2π =8,72 rad.s-1
Donc,
V=ωxr=8.72x0,035=0,305 m.s-1.
La vitesse théorique du robot est donc de 0.305 m.s-1.

Pour vérifier la vitesse théorique, nous avons mesurer le temps que le robot met a parcourir une certaine distance. Sur la vidéo le robot est à T1 à 0s est à T2 à 1,52s.

La distance entre T1 et T2 est de 30,5x10-2 m.(cf-image)
donc v= d/t = 0.305/1.52=0.200 m.s-1.
La vitesse théorique est plus grande que celle experimentale car nous n'avons pas pris en compte les frottements.

Vérification par mesure :

Pour calculer la distance parcourue nous nous sommes servis de la règle comme d'une échelle. Quand nous avons mesurer la distance sur la vidéo, elle faisait 12,2cm. Cependant, sur la vidéo 0,4cm représente 1cm. Donc, d=12,2/0,4=30,5 cm.

Merci