Voiture 6x6 (Wild Thumper) Projet Sciences de l’Ingénieur Aernout Axel TS1 Année

Enjeu et Problématique Enjeu : L'armée et les services civils ont de plus en plus besoin de véhicules autonomes capable de se mouvoir de manière fluide pour des missions de reconnaissance. Problématique : Un véhicule équipé de six roues motrices conviendrait-il pour assurer une mission autonome de reconnaissance?

Les parties du projet  La programmation du véhicule  L’étude des moteurs à courant continu  L’étude de la rotation du véhicule  L’étude des performances dynamiques

Sommaire I. Présentation du système II. Essai et protocole III. Résultats et comparaisons

I. Présentation du système

Caractéristiques  3 batteries  6 moteurs à engrenages  Réducteur : 1/34  Vitesse nominale du moteur : tr/min  Couple moteur : 8,8 kg/cm  Tension : 7 V

Diagramme d’expression du besoin Véhicule 6x6 Utilisateur Exploration autonome d'un milieu inconnu Pouvoir se déplacer et explorer de manière autonome un terrain inconnu

Diagramme d’analyse fonctionnelle FC1 véhicule 6x6 utilisateur pivotement terrain à explorer FP1 FC3 FC2 autonomie performances dynamiques FC4 programmation

Cahier des charges FonctionsCritèresNiveauxFlexibilité FP1 Permettre à un utilisateur d'explorer un terrain de manière autonome Utilisation d'un véhicule multiroue motrices 6x6f0 FC1 Pouvoir exécuter un programme de déplacement pré-établi Carte Arduinof0 FC2Avoir une grande autonomie Autonomie à vide : 1h Autonomie en charge : 50min Temps de recharge : 30min ± 5 min mini maxi f1 FC3Pouvoir pivoter sur place Temps : 5s Angle de pivotement : 360° ± 1s mini f1 f0 FC4Avoir des performances dynamiques acceptables Vitesse de rotation moteur à vide : tr/min Vitesse de déplacement : 3 km/h Accélération : 2m/s² Freinage : 5m/s² Réducteur : 1/34 Couple moteur : 8,8 kg/cm ± 10 tr/min ± 0,1km/h ± 0,1m/s² f1 f0

Cahier des charges personnel FonctionsCritèresNiveauxFlexibilité FC4Avoir des performances dynamiques acceptables Vitesse de rotation moteur à vide : tr/min Couple moteur : 8,8 kg/cm Vitesse de déplacement : 3 km/h Accélération : 2m/s² Freinage : 5m/s² Réducteur : 1/34 ± 100 tr/min ± 0,1km/h ± 0,1m/s² f1 f0

II. Protocole et mesure

Protocole pour la mesure de vitesse de rotation du moteur  Conditions de mesure:  Batteries chargées  Roues mesurées à vide  Tension de 7 Volts

Protocole pour la mesure de vitesse de rotation du moteur  Matériel :  Tachymètre  Voiture 6x6  Marquage pour les roues

Protocole pour la vitesse de rotation du moteur (mesures)  Manipulation :  Étape 1 : On isole les roues en plaçant la voiture sur un socle  Étape 2 : On place un marquage sur l’intérieur de la roue  Étape 3 : On pointe le tachymètre sur le marquage de la roue  Étape 4 : On lance un programme pour faire avancer les roues  Étape 5 : On relève la vitesse de la roue en tr/min

Protocole pour la vitesse du moteur (calcul)  Pour obtenir la vitesse de rotation du moteur en tr/min:  Nmot : rotation du moteur en tr/min  Nroue : rotation de la roue en tr/min  k : réducteur (1:34) entre la roue et le moteur

Modèle de Simulation

III. Résultats et Comparaisons

Résultats de la vitesse de rotation du moteur  On trouve une vitesse de rotation moyenne des roues de 363 tr/min  On rappelle la formule permettant d’obtenir la vitesse de rotation du moteur  En appliquant la formule :  On obtient Nmot = tr/min

Écarts vitesse de rotation du moteur  Écart de vitesse de rotation entre l’attendu et le réel : 18,97 %  Écart de vitesse de rotation l’attendu et le simulé : 12,49 %  Écart de vitesse de rotation réel et le simulé : 7,40 % Ecarts dues aux erreurs de mesures, moteurs différents, manque d’informations du constructeur

Conclusion  Système rapide  Difficile à contrôler  Système asservis