DRONE-AIR SERVICE. Produits potentiellement contaminés. Drone

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Luc Pageau
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1 DRONE-AIR SERVICE MEMBRES DU PROJET: Alexandre Baetens, Antoine Critelli, Maxime Verhaeghe et Marjolaine Vandeputte ENJEU : Afin d éviter trop de contacts intermédiaires lors du transport d échantillons de sang contaminé et afin de limiter tout risque de contamination, l utilisation d un drone entre deux bâtiments d un hôpital semble être une solution viable. PROBLÉMATIQUE: Comment peut-on limiter le nombre de personne directement en contacte avec des échantillons de sang contaminé lors de leur transport? PRODUCTION FINALE ATTENDUE: Tester les performances du drone afin de valider les conditions de vol. Réaliser un modèle comportemental du drone en fonction des conditions d utilisation. Utilisateur Produits potentiellement contaminés Drone Performances de vol Stabilité Autonomie Localisation Utilisateur Transport de produits potentiellement contaminés Drone Transporter des produits potentiellement contaminés en limitant le nombre d intermédiaire 1

2 Fonction / Service Critères Niveaux Flexibilité Permettre à un utilisateur le Sureté du transport maximum F0 transport de produits FP1 potentiellement contaminés Rapidité du transport : 5min +/- 1min F2 Etre capable de transporter un Etanchéité du conteneur absolue F0 produit potentiellement FC1 contaminé Poids : 250g +/- 10% F1 FC2 Etre facilement pilotable par Utilisation d une tablette, obligatoire F0 l utilisateur d un Smartphone, Ipod Connaitre en permanence la Localisation visuelle : raton +/- 10% F1 de 50 mètres FC3 position du drone Géo-localisation : sur écran maximum F0 Avoir une grande autonomie Temps de vol : 12min maximum F0 FC4 Temps de charge : 1H30 maximum F0 Etre stable en vol à vide comme en Assiette : 10 maximum F0 FC5 Fonction de la puissance Roulis : de +10 à -10 maximum F0 Avoir des performances de vol Vitesse de déplacement : 18km/h FC6 acceptables Accélération en montée Vitesse de montée : 2m/s maximum F1 Accélération en déplacement Rayon de giration : 0 maximum F1 2

3 I-PRÉSENTATION DE L EXISTANT - Drone de Type : AR drone Constructeur : Parrot - Dimensions : Sans carène 45*29 cm Carène intérieur 51.5*51.5 cm Carène extérieur 54.2*45.2 cm - Poids : Sans carène 366g Carène intérieur 436g Carène extérieur 400g - Batterie : Chargement 1h30 Utilisation 12minutes 3 cellules, 11.1V, 1000mAh -Restriction météorologique : Vol entre 0 et 30 Sans pluie Vent inferieur à 15km/h - 4 moteurs brushless : tr/min, P=14.5W - Connexion: Wifi pour diriger le drone - 2 caméras: frontales, diagonale 90, 30fps, 1280*720 pixels Verticale, diagonale 64, 60fps, 320*240 pixels - Stabilité : 50métres d altitude maximum - Altimètre : Portée 6métres, 40khz (émission) - Adresse IP : X - Vitesse de vol : 18km/h, 5m/s - Système de guidage inertiel : accéléromètre MEMS 3axes Gyroscopes 3axes (dont 1 pour la précision) Magnétomètre 3 axes Capteur de précision -Mémoire : 128 MO de RAM 128 MO de flash Le drone est le 1 er quadricoptère piloté par Iphone et appareils mobiles wifi. Conçu pour l utilisation en extérieur et intérieur grâce à une carène prévue pour le protégé des chocs et pour éviter le contacte avec les hélices en rotation. Les caméras embarquer permettent une vision en direct de l aéronef sur l écran mobile à quelque dizaine de mètres grâce au réseau Wifi. II-PLANIFICATION TEMPORELLE DU PROJET Spécification Présentation de l existant/lecture du cahier des charges 2H Janvier Planification Planification temporelle du projet/début recherche sur le drone 3H S Fin recherche sur le drone/identifier paramètres à prendre en 2H compte Recherche sur partie personnelle* 3H S1 Conception Fin recherche personnelle/choix et apprentissage du logiciel 2H Février multi physique à utilisé préliminaire Choix et apprentissage du logiciel multi physique à utilisé 3H S Préparation de la revue de projet 2H Début du dossier/revue de projet 3H S3 Identifier et paramétrer un modèle de connaissance connu et 2H Fourni 3H S4 3

4 2H Mettre en place un protocole de mesure des performances de vol 3H S5 Mars Conception Du drone 2H 2015 détaillée Concevoir la simulation sur partie personnelle* 3H S6 2H Test du drone réel sur partie personnelle* 3H S7 Comparer mes résultats de la simulation avec attendu 2H Continuer dossier/début Prezi 3H S8 Faire modèle comportemental du drone 2H Avril Prototypage 3H S Réalisation 2H Continuer dossier/ Continuer Prezi 3H S10 Tester et valider le modèle comportemental/comparer les 2H Qualification résultats obtenu avec système réel 3H S11 Intégration 2H Mai Validation Préparation de la soutenance/fin du dossier 3H S Fin prezi/fin dossier/vérification 2H 3H S13 *Partie personnelle : -Alexandre Baetens: Géolocalisation -Antoine Critelli: Stabilité en vol -Maxime Verhaeghe: Autonomie en fonction de la charge -Marjolaine Vandeputte : Performance de vol 4

5 III-RECHERCHES DE DOCUMENTATION Exemple d utilisation du drone pour le secours aux personnes : -Le drone ambulance-> Secours aux personnes victimes de crises cardiaque en apportant un défibrillateur. -Le drone anti-noyade-> Faire apporter par un drone une aide à la flottaison et la relâcher juste au-dessus de la victime. -Le drone montagnard-> Recherche de victime/ Déclanchement d avalanches préventives/ Vérification des câbles de remontés mécanique. Les avantages de l utilisation d un drone pour le secours aux personnes: -Rapidité d intervention -Sécurité du personnel (ex: déclanchement d avalanche) Les inconvénients de l utilisation d un drone pour le secours aux personnes: -Délai d obtention d une autorisation de vol Loi à respecter : Arrêté du 11 avril 2012 Art1 : Les drones doivent se conformer aux règles de l air pour les missions de secours, sauvetage (Pour les drones de l Etat) Art5 : Vol en dehors de l espace aérien, réglementé ou dangereux Vol hors zone peuplée Vol à moins de 50métres d altitude En résumé : On peut voler dans la cours de récréation tant que l on ne perd pas de vu le drone, que la cours est déserte et que l on vol à moins de 50métres d altitude. 5

6 IV-PARAMÊTRES À PRENDRE EN COMPTE -Condition météorologique (Vent, pluie, température ) -Vitesse/Accélération -Porté/Obstacle -Luminosité -Poids/Charge -Position -Autonomie V-RECHERCHES PERSONNELLES 1-STABILITÉ EN VOL : AXE DE ROTATION : PRINCIPTE DE VOL : 6

7 ROTATION DES HELICES : 7

8 VI-PROTOCOLE ET TEST DE MESURE DE LA STABILITE DU DRONE 1-PROTOCOLE : Je vais suspendre le drone avec une corde après lui avoir retiré une hélice pour voir son comportement. Je vais réitéré cette expérience en enlevant deux puis trois hélices et observer les résultats. Voici les résultats : Drone 3 hélices Drone 2 hélices Drone 2 hélices Drone 1 hélices 8

VII-SIMULATION DE LA STABILITE DU DRONE 1-SIMULATION : Nous avons utilisé SinusPhy pour réaliser notre simulation. Voici comment ce présente SinusPhy. simu.avi Cette vidéo montre le drone en vol normal.

9 VII-SIMULATION DE LA STABILITE DU DRONE 1-SIMULATION : Nous avons utilisé SinusPhy pour réaliser notre simulation. Voici comment ce présente SinusPhy. simu.avi Cette vidéo montre le drone en vol normal. Pour simuler le mal-fonctionnement du drone je vais débrancher un pas un les moteur du drone et voir ça réaction. 9

10 Voici le fonctionnement du drone avec un moteur en «panne» : Et la vidéo de la simulation : simu -1.avi De même pour deux moteurs adjacents : simu - 2.avi 10

11 Deux moteurs opposés : simu avi Et trois moteurs : simu - 3.avi 11

12 VIII-CONCLUSION L AR-drone est trop fragile pour transporter des objets de grande valeur. Même si les drones en général n on pas de moyen de se rattraper d une panne moteur et finisse toujours par tomber. 12

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