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

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

2 Sommaire 1- Présentation de la problématique 1- Présentation de la problématique Éléments du cahier des charges fonctionnelles 3- Présentation du Prototype du robot 3- Présentation du Prototype du robot 4- Caractéristiques du système 4- Caractéristiques du système 5- Fonctionnement des capteurs 5- Fonctionnement des capteurs 6- Les servomoteurs 6- Les servomoteurs 7- Le programme effectué sur Flowcode 7- Le programme effectué sur Flowcode 8- La carte électronique effectuée sur ARES 8- La carte électronique effectuée sur ARES 9- Schéma de la carte électronique 9- Schéma de la carte électronique

3 Présentation de la problématique Thème : La Robotique Thème : La Robotique Sous thème : Robot « suiveur de ligne » Sous thème : Robot « suiveur de ligne » Problématique : Problématique : Comment, peut-on obliger un robot a suivre une ligne tracée sur le sol ? Solution Proposé : Deux capteurs positionnés à lavant du robot reçoivent un signal uniquement lorsque le fond est blanc (hors de la ligne). Le signal ainsi récupéré permet de contrôler le servomoteur adéquat pour faire pivoter le robot dans le sens voulu. Si le capteur est placé sur la ligne, il ne reçoit pas le signal quil émet et les deux moteurs fonctionnent alors normalement. Solution Proposé : Deux capteurs positionnés à lavant du robot reçoivent un signal uniquement lorsque le fond est blanc (hors de la ligne). Le signal ainsi récupéré permet de contrôler le servomoteur adéquat pour faire pivoter le robot dans le sens voulu. Si le capteur est placé sur la ligne, il ne reçoit pas le signal quil émet et les deux moteurs fonctionnent alors normalement. Ce système permet au véhicule de suivre la ligne noire tracée sur fond blanc. Ce système permet au véhicule de suivre la ligne noire tracée sur fond blanc.

4 Élément du cahier des charges FonctionCritèresNiveauFlexibilité FP1 : Être capable de se déplacer en suivant une ligne au sol -Vitesse 5cm/s +/- 10 % F3 FC1 : Avoir un déplacement le plus régulier possible -Déviation par rapport à la trajectoire 0.5° maximum f1 FC2 : Respecter lencombrement proposé -Dim ext. : 100*50*30 Maximumf1 FC3 : Sadapter à une source dénergie -Alimentation-Autonome 9 Volts maximum f0f0 FC4 : Sadapter au tracé de la ligne -Ligne droite -Ligne courbe -Largeur 50 mm +/- 1mm -Rayon minimum 100mm f2f2

5 Élément du cahier des charges fonctionnel Robot suiveur de ligne Déplacement souhaité Ligne tracée sur le sol Énergie Précision du déplacement FC1 FP1 FC2 FC3 FC4 Respecter lencombrement proposé

6 Chaîne fonctionnelle

7 Présentation du Prototype du robot

8 Fonctionnement des capteurs La diode émet de la lumière infrarouge, qui, réfléchie par le sol blanc et brillant, atteint le récepteur. Sur fond noir, la lumière émise nest pas réfléchie par le sol. La diode émet de la lumière infrarouge, qui, réfléchie par le sol blanc et brillant, atteint le récepteur. Sur fond noir, la lumière émise nest pas réfléchie par le sol. En ligne droite, la lumière nest donc pas réfléchie par la ligne noire, les deux moteurs tournent à vitesse égale. En ligne droite, la lumière nest donc pas réfléchie par la ligne noire, les deux moteurs tournent à vitesse égale. Dans une courbe, la lumière est réfléchie par la ligne sur un des deux capteurs. La lumière reçue par le récepteur indique au PIC de stopper un des moteurs pour faire pivoter le robot. Dans une courbe, la lumière est réfléchie par la ligne sur un des deux capteurs. La lumière reçue par le récepteur indique au PIC de stopper un des moteurs pour faire pivoter le robot. Pourquoi ce type de capteur ?

9 Schéma de fonctionnement des capteurs

10 Les servomoteurs Le choix de servomoteurs sexplique car il est plus simple de diriger et de commander quun moteur à courant continu. Le choix de servomoteurs sexplique car il est plus simple de diriger et de commander quun moteur à courant continu. Le système de réglage du servomoteur compare le signal reçu à une valeur donné de la position de consigne. Il est pratique, car simple de maniement. On peut facilement commander le moteur en lui envoyant des fréquences dimpulsions différentes pour lui attribuer un mode de fonctionnement différent. Le système de réglage du servomoteur compare le signal reçu à une valeur donné de la position de consigne. Il est pratique, car simple de maniement. On peut facilement commander le moteur en lui envoyant des fréquences dimpulsions différentes pour lui attribuer un mode de fonctionnement différent. Pourquoi des servomoteurs ?

11 Programme Programme

12 La carte électronique 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 à 3 bornes et un connecteur à 2 bornes Quatre connecteurs à 3 bornes et un connecteur à 2 bornes Un Quartz Un Quartz Trois condensateurs Trois condensateurs Un Microcontrôleur Pic16F88 Un Microcontrôleur Pic16F88 Une résistance Une résistance

13 Schéma de la carte électronique Connecteurs à 3 bornes Connecteur à 2 bornes Quartz PIC 16F88 Connecteur RJ12 Résistance Condensateurs

14 Caractéristiques techniques du système Couple moteur : C= 32 N.cm = 0,32 N.m Vitesse du moteur : ω = 0.18 sec/45° = 4.36 rad/sec P= C.ω = 0,32 x 4, 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 système 1h30

15 Conclusion du Projet Cette riche expérience nous a permis denrichir nos connaissances techniques en Sciences de lingénieur, ainsi que notre propre esprit scientifique. Il est certes dommage de ne pas avoir atteint laboutissement du projet suite à un problème technique sur la machine de fabrication des cartes électroniques et à divers problèmes rencontrés tout au long de lannée. Néanmoins, ce PPE nous a appris à travailler de manière autonome, et en coopération avec dautres groupes pour certains sujets et à approfondir nos connaissances en mécanique et en électronique. De plus, nous avons appris à utiliser plusieurs logiciels, comme Flowcode, ARES ou encore Solidworks, ce qui constitue une expérience intéressante pour la suite de nos études, voire pour la poursuite dans un métier qualifié dans le domaine.

16 Fin


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