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Robot suiveur de ligne Sarah El mouftari Roxane Assana Jérémy Brandt Amaury Debruyckere Année 2010/2011.

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1 Robot suiveur de ligne Sarah El mouftari Roxane Assana Jérémy Brandt Amaury Debruyckere Année 2010/2011

2 - Présentation: - Présentation du projet - Cahier des charges - Étude du besoin: - Etude fonctionnelle - Chaîne danalyse fonctionnelle - Servomoteurs, capteurs et châssis: 1- FP1: Être capable de suivre une ligne tracée au sol. 2- FC1: Avoir un déplacement le plus régulier possible 3- FC2: Respecter lencombrement imposé 4- FC3: Sadapter à une source dénergie Programmation: 5- FC4: Sadapter au tracé de la ligne Sommaire

3 Objectif: Construire un robot capable de suivre le tracé dune ligne courbe. Problématique: Comment peut-on obliger un robot à suivre une ligne courbe tracée sur le sol ? Solution trouvée par le groupe: Notre robot se déplacera sur deux roues motrices (servomoteurs) et une roue libre, détectera la ligne grâce à des capteurs optiques et pourra rester sur le trajet grâce à un micro contrôleur. Présentation du projet

4 Cahier des charges FonctionCritèresNiveauFlexibilité FP1: être capable de se déplacer en suivant une ligne tracée au sol -vitesse: 5cm/s+/- 10%f1 FC1: avoir un déplacement le plus régulier possible -déviation par rapport à la trajectoire 0.5° maxif1 FC2: respecter lencombrement imposé -dim ext: 200x130x130maxif0 FC3: sadapter à une source dénergie -alimentation autonome9 Volts maxif0 f1 FC4: sadapter au tracée de la ligne -ligne courbe -ligne droite -largeur 20mm +/- 1mm -rayon mini 100mm f1

5 Étude du besoin Robot suiveur de ligne Déplacement souhaité Ligne tracée sur le sol Énergie Encombrement Précision du déplacement FP1 FC4 FC3 FC2 FC1 FP1: suivre une ligne tracée au sol FC1: déplacement le plus régulier FC2: respecter lencombrement imposé FC3: sadapter à une source dénergie FC4: sadapter au tracée de la ligne

6 AcquérirTraiterCommuniquer AlimenterDistribuerConvertirTransmettre Action Suivre une ligne Capteurs infrarouge Microcontrôleur ( PIC 16F88 ) Pic 16F88 Batterie 6V Continu Platine électronique du servomoteur Robot en dehors de la ligne Robot sur la ligne Moteur à courant continu Chaîne dénergie Chaîne dinformation Réducteur à engrenages Servomoteur Chaîne fonctionnelle

7 1- FP1: Etre capable de se déplacer en suivant une ligne tracée au sol Est-ce que le robot aura une vitesse de 5cm/s si le servomoteur tourne à 52 tr/min ? Comment débrider le servomoteur pour avoir une rotation continue des roues?

8 Sortie Roue entrée Schéma de lengrenage du servomoteur: Bp Bg Rg RpN Vp Vg O 1.1- Calcul du rapport de réduction du servomoteur Nmoteur= 4448 tr/min Roue = Ø6 cm Rp=15 dents Rg=35 dents O=10 dents N=41 dents Vp=10 dents Vg=62 dents Bp=10 dents Bg=50 dents donc

9 1.2- Débridage du servomoteur 1 ère étape: supprimer la butée mécanique située sur laxe de sortie 2 ème étape: éliminer la liaison en rotation entre laxe de sortie et le potentiomètre 3 ème étape: régler le potentiomètre à 0

10 Pour cela il faut agir sur : Les servomoteurs La distance entre les capteurs 2 - FC1: Avoir un déplacement le plus régulier possible

11 - Commandé par des trains d'impulsions (période constante de 20ms) (PROGRAMMATION) - Constitué de plusieurs engrenages (roues et pignons) BUT: réduire la vitesse en augmentant le couple. 2.1: Fonctionnement des Servomoteurs

12 Constitué de: -1 diode IR (émetteur) -1 phototransistor (récepteur) Fonctionnement : Fonctionnement : Donc une augmentation de la distance entre les 2 capteurs permettrait un déplacement plus fluide Les capteurs CNY70

13 3- FC2: respecter lencombrement imposé Données actuelles de la voiture: _ 173mm de large _ 250mm de longueur _ 90mm de hauteur Il faut donc changer le support actuel des capteurs et la largeur restera inchangé car nous ne pouvons pas refaire entièrement la voiture. 250mm 90mm 173mm

14 Supports capteurs Support capteurs actuelSupport capteurs après changement

15 4- FC3:Sadapter à une source dénergie Quel tension choisir ? Quel autonomie cette tension peut elle fournir ?

16 4.1- La tension Le servomoteur peut aller jusquà une tension de 6Volts Le microcontrôleur à lui besoin de 5Volts 4 piles de 1,2V rechargeables ensemble jusquà 5Volts

17 4.2- Lautonomie Couple moteur: C= 0,5 NmVitesse moteur: ω = 0,22sec/60° =4,8 rad/sP= C. ω = 0,5x4,8=2,4 WP=U.I I=P/U=2,4/4,8=0,5 AQ=1100 mA/hQ=I.t t=Q/I = 1,1/0,5 =2,2hLautonomie de la voiture est de 2,2h au minimum.

18 5- FC4: Sadapter au tracée de la ligne Il faut : _ faire un programme _ calcul de la vitesse de rotation des roues dans les virages

19 5.1- Le programme Légende du programme :

20 Ord= 21.5mm Org=178.5mm K=1/278 IIVrgII=0,054 m/s 5.2- Calcul des roues dans les virages Le résultat est de 6,31 tr/min

21 Le résultat est 8.23 ω Mrd ω Mrg Rapport de vitesse entre la roue droite et la roue gauche Il faut donc une période de 165

22 Conclusion Ce PPE nous a permis: –Utiliser Flowcode > programmation –Fonctionnement servomoteur et capteurs –Analyser une carte électronique –Approfondir nos connaissances en sciences de lingénieur


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