Recherche de solutions techniques 1 analyse et conception de l’objet technique Contraintes Pour quelques contraintes choisies, définir le niveau que doit respecter l’objet technique à concevoir Solutions techniques Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction Choisir et réaliser une ou plusieurs solutions techniques permettant de réaliser une fonction donnée

Recherche de solutions existantes Situation : les élèves souhaitent mettre en compétition les deux robots Suiveur de ligne Détecteur à moustache Problématique : comment transformer le robot suiveur de ligne en détecteur d’obstacle?

Recherche de solutions techniques Robot suiveur de ligne Robot détecteur d’obstacle Quelle démarche expérimentale doit-on mener ?

Quelle démarche doit-on mener ? Etudier le robot suiveur de ligne Déduire les essais de faisabilité Concevoir un prototype Valider par un test mesurable les performances du prototype ? Robot suiveur de ligne Robot détecteur d’obstacle

Comment fonctionne le robot suiveur de ligne ? le rayon infra rouge réfléchit sur un obstacle et le rayon incident est capter ladiode photo transistor A quel endroit sont placés les capteurs , Le robot suiveur de ligne comporte deux types de capteurs Récepteur phototransistor Émetteur Diode infra rouge Récepteur phototransistor Émetteur Diode infra rouge

Comment fonctionne les capteurs du robot suiveur de ligne ? Quel est le principe de fonctionnement des capteurs suiveur de ligne ? La diode émet un faisceau incident sur un obstacle qui réfléchit sur la diode réceptrice (phototransistor)

D’où l’hypothèse émise: Comment passer de la détection de ligne à la détection d’obstacles verticaux ?

Quels paramètres doit-on définir ? Distance entre les capteurs et l’obstacle Angle incidence i D Angle incidence r

Comment modifier le circuit imprimé du robot pour cela ? Les diodes IR sont isolées de la carte. (câblage) Les diodes émettrices sont câblées en parallèle

Banc d’essai pour étudier les angles i (incident) et r (réfléchi) Obstacle en papier Diode émettrice Diode réceptrice Grille de rapporteur d’angle Carte robotmoto

Banc d’essai pour étudier les angles i (incident) et r (réfléchi) Angle incidence i i r Angle réflexion r Rapporteur d’angle Graduation =10° i=r=30°

Banc d’essai pour observer l’émission infra rouge de la diode

Emission de lumière infra rouge Photographie réalisée avec un téléphone portable Apparition du cône de lumière IR L’émission de lumière de la diode IR est crée par la décharge d’arc électrique d’où la forme d’ondes lumineuses.

Comment peut-on voir la zone de réflexion du faisceau ? À la verticale Intersection des deux faisceaux Faisceau réfléchi Faisceau incident i=r=30°

Banc d’essai pour mesurer distance de l’obstacle D Règle graduée Mesure de la distance de détection Obstacle détecté Obstacle en papier support en carton D D Distance mesurée D =6 cm

Modification du châssis du prototype réglage des émetteurs et capteurs IR Diode infra rouge émetteur Diode réceptrice Support plastique pour les capteurs Diode réceptrice

Montage du prototype

Réglage des capteurs du prototype Recherche de la position optimale des diodes (avec des élastiques) Photo transistor Diode réceptrice Photo transistor Diode réceptrice Diode émettrice

Contrôle de validation du fonctionnement des capteurs Diode IR détecte un obstacle Diode témoin allumée

Test de validation Le robot doit se ranger dans le carré noir Règle d’écolier Le programme picaxe utilisé Test module infrarouge Obstacle en carton Déplacement manuel de l’obstacle

1° essai de validation

2° essai de validation

Synthèse Le test de validation est réussi. L’hypothèse de transformer un capteur IR suiveur de ligne en un détecteur d’obstacle est validé. Robot suiveur de ligne Robot détecteur d’obstacle