EMILIE DE RODAT
TECHNOLOGIE
Leçon 11 : Conception et programmation d'un objet technique au sein d'un projet
Un projet de conception d'un nouvel objet technique commence par un besoin. Le besoin pour ce projet est de divertir des enfants de trois ans et plus. L'idée est de développer un "robot suiveur de main". Par groupe de 4 élèves vous repartisez d'abord les rôles dans le projet à réaliser; à savoir:
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un "chef de projet" responsable pour le bon déroulement des activités et le rangement à la fin de chaque cours.
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un "sécretaire" responsable pour la rédaction des documents et pour le diaporama pour la présentation finale.
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un responsable pour la partie "conception mécanique" du robot (travail en binôme).
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un responsable pour la partie "programmation" du robot (travail en binôme).
Vous commencez ensemble par la rédaction d'un planning en utilisant le logiciel GANNT. Vous disposez de 15 hrs pour préparer votre solution; ainsi que la présentation finale. Vous allez créer un dossier commun afin de stocker vos documents sur le disque élèves/ troisième. Garder également une copie dans votre dossier personnel école directe.
Pour le projet il faudra commencer par la rédaction du cahier de charges en utilisant les outils des fiches "cahier de charges" et "critères et performances" de la leçon 2.
Ensuite vous vous repartisez en binômes; un binôme pour la recherche de solutions mécaniques; vous pouvez vous faire faire inspirer par les liens des vidéos ci dessous; le mouvements des robots sont souvent inspirés du monde animal.
Pour les solutions mécaniques il faudra incorporer les capteurs; actionneurs et la carte fournis pour le projet. Afin de représenter votre solution vous pouvez vous servir des croquis à main levé; de la modélisation 3D avec FreeCAD 0.20 par exemple ou encore des modéles en carton/scotch. Si vous avez beaucoup avancé en modélisaton FreeCAD, on pourra imprimer vos piéces sur l'imprimant 3D dans la salle de Technologie.
Pour la partie programmation on utilisera le logiciel de programmation mBlock 5.4.0 avec l'extension Grove ou une version de mblock en ligne.
Le comportement du robot grenouille devra suivre l'algorithme suivant:
Tant que le robot est allumé
si la distance que mesure le capteur ultrason est inférieur à 5 cm
allumer la del branchée sur l'entrée / sortie D2 de la carte Arduino UNO
allumer les moteurs sur l'entrée / sortie PWM D3 et PWM D6 en valeur de 5 et -5 respectivement
sinon
éteindre la del branchée sur l'entrée / sortie D2 de la carte Arduino UNO
éteindre les moteurs sur l'entrée / sortie PWM D3 et PWM D6 en valeur de 0 et 0 respectivement
attendre 0.2 secondes (pour le bon fonctionnement du capteur ultrason)
On peut imaginer des programmes variantes pour un mouvement pour la tête du serpent par exemple.
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Pour la présentation finale du projet il faudra montrer sur un diaporama:
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le planning du projet en GANNT
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un résumé de votre cahier de charges
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un croquis et/ou une image d'un modèle 3D et/ou une photo ou film d'un prototype en carton de la solution mécanique
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une image de votre programme en mBlock et si possible une démonstation du fonctionnement du programme avec les capteurs et actionneurs branchés sur la carte
Pendant la conception et la réflexion sur les solutions il faudra tenir compte du contenu des fiches de connaissance ci-dessous:
Pour la création et la validation d’un prototype on a besoin :
Du façonnage (usinage, formage, soudage, imprimante 3D)
Des instruments de mesure (par exemple un pied à coulisse)
Montage et tests
Une fois les tests validés, on peut commencer la fabrication en série.
Comment imprimer une pièce en 3D ?
Est-ce que la pièce est orientée de façon optimale (penser en coupes horizontales) ?
Est-ce qu’il faut des supports ?
Est-ce que le taux de remplissage de la pièce permet une résistance convenable ?
Combien de temps et de fil va prendre la pièce à imprimer ?
Est-ce qu’on respecte les dimensions et leurs tolérances ?




