Les trophées de robotique Des secondes S.I.

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1 Les trophées de robotique Des secondes S.I. Page 1 sur 8

2 1. MISE EN SITUATION Le mini projet a pour but : De développer un esprit d équipe pour l élaboration d un mini-robot qui doit répondre à une problématique et participer à un concours de robotique opposant tous les groupes de seconde Sciences de l Ingénieur. De trouver une solution technologique simple et fiable. De constituer des présentations du robot et du groupe de travail, retraçant la démarche de réflexion et de mise en valeur du produit. 2. LE THEME Afin de vérifier s il y a de la vie sur la planète Mars, on veut envoyer une sonde sur le sol de cette planète. Son but sera d extraire et d analyser des échantillons du sol de Mars. Pour cela, la sonde sera composée : d un module de déplacement dans l espace ; d un module d atterrissage (parachute, rétro-propulseurs et airbags) ; d une base (module d alimentation, laboratoire d analyse et module de communication) ; d un module d exploration (robot). Mais attention, les scientifiques ne peuvent pas piloter le robot à distance (problème de distance et d interaction). Le robot aura une autonomie brève pour réaliser sa mission! Bien entendu, il faudra repositionner le robot sur la plateforme d alimentation de la base après chaque mission afin de le recharger! Votre mission est donc de construire un robot autonome programmé capable de se déplacer sur le sol de la planète Mars, de prendre une "carotte" extraite du sol (le module d extraction ne sera pas étudié ici mais le module de préhension oui) et de déposer précisément cette "carotte" sur le laboratoire d analyse de la base. 3. PRESENTATION DE L AIRE DE JEU 3.1. L aire de jeu (le sol de Mars) L aire de jeu est une table en bois. On trouve sur cette aire de jeu des obstacles (pierres ). Aucune action de nature à détériorer l'aire de jeu n'est autorisée (enduire de colle, percer un trou...) La "carotte" extraite du sol de Mars La "carotte" est figurée par un cylindre de diamètre 25 mm et de longueur 50 mm environ. On ne peut ajouter aucun élément sur ce cylindre. Page 2 sur 8

3 3.3. La zone de départ et d arrivée (plate-forme d alimentation) La zone de départ de chaque équipe, qui représente l emplacement de la plate-forme d alimentation de la base (pour recharger le robot), a une dimension de 300 x 300 mm, elle est délimitée par un trait noir (voir cicontre). Au démarrage du jeu, le robot doit être placé dans l emplacement de départ avec la charge et ne doit pas mordre le trait. Aucune marque ne doit être tracée sur l aire de jeu. Une fois sa mission terminée le robot doit bien sûr être rechargé avant d effectuer une autre mission, il doit donc revenir sur la plate-forme d alimentation dans les plus brefs délais La zone de placement (laboratoire d analyse) La zone de placement est figurée par une cible, la "carotte" devra être placée le plus centrée possible pour être analyser correctement. Position idéale de la Charge 4. OBJECTIF Partir de la zone de départ, récupérer la "carotte", la transporter et la poser verticalement au centre de la zone de placement et retourner à la zone de départ le plus rapidement possible. Quatre robots, placés sur quatre mêmes aires de jeux, doivent effectuer la mission, simultanément, dans un minimum de temps en évitant les différents obstacles du parcours. 5. LE ROBOT Le robot est un robot programmable, lors du départ le pilote lancera le programme. Toutes interventions extérieures sont interdites pendant toute la durée de la partie. Les dimensions hors tout du robot ne doivent pas dépasser la dimension de l aire de départ soit 300 x 300 mm, la hauteur est laissée libre. Après le départ, le robot peut prendre un volume plus important sans limitation à condition que pendant son déplacement, aucune partie du robot ne vienne empiéter sur la surface de jeu de l adversaire. Le robot sera habillé et décoré aux couleurs de l équipe. 6. DEROULEMENT DU CONCOURS 6.1. Présentation Un concours sera organisé sous forme de tournoi entre tous les groupes de 2 nde Sciences de l Ingénieur pendant toute une journée à la fin de l année. Il comprendra en plus des épreuves proprement dites une présentation orale de chaque robot Les matches Les matches s opèreront sous forme de duel, un système de calcul de point sera mis au point pour départager les concurrents Les prix Le prix du robot le plus précis ; Le prix du robot le plus rapide ; Le COUP DE CŒUR du public (Meilleur design, meilleure présentation). Page 3 sur 8

4 ANALYSE FONCTIONNELLE DU ROBOT 1. DEFINITION DU BESOIN Prendre et Déposer automatiquement la carotte au centre de la zone de placement 2. EXPRESSION FONCTIONNELLE DU BESOIN Carotte FP1 : FC1 : FC2 : FC3 : FC4 : FC5 : FONCTION PRINCIPALE Prendre et Déposer automatiquement la carotte au centre de la zone de placement FONCTIONS DE CONTRAINTE S adapter à l énergie disponible Etre esthétique Etre programmable S adapter à l aire de jeu Regagner la zone de départ en un minimum de temps DESCRIPTION FONCTIONNELLE DU ROBOT Ft 1 : Se déplacer sur l aire de jeu FP1 : Prendre et Déposer automatiquement la carotte au centre de la zone de placement Ft 2 : Prendre et Déposer la carotte Ft 3 : Gérer le système et distribuer l énergie Ft 4 : Acquérir les informations Page 4 sur 8

5 DEROULEMENT DU PROJET 1. LES EQUIPES DE TRAVAIL : En fonction de la description fonctionnelle du robot à concevoir, on peut distinguer quatre pôles d études principaux. C est pourquoi l équipe sera réparti en quatre pôles de travail : 1.1. Le pôle «DEPLACEMENT DU ROBOT» : L objectif de ce pôle est de concevoir la structure du robot, et toutes les solutions technologiques permettant au robot de se déplacer sur l aire de jeu Le pôle «DEPOS DE LA CHARGE» : L objectif de ce pôle est de concevoir le sous-ensemble mécanique qui va permettre de prendre, de transporter et de déposer verticalement la carotte Le pôle «PROGRAMMATION» : L objectif de ce pôle est de concevoir la programmation du robot en relation avec les solutions technologiques adoptées par les autres pôles et en utilisant différents capteurs Le pôle «MARKETING-DESIGN» : L objectif de ce pôle est de réaliser la personnalisation du robot et surtout de mettre au point les présentations orales du robot par équipe, illustrées à chaque fois par un diaporama. Un responsable sera nommé dans chacun des pôles, il se chargera de la communication avec les autres pôles et le professeur, ceci afin de travailler dans le calme et sans déplacements incessants dans la classe. 2. MODE DE FONCTIONNEMENT : Afin de vous guider dans ce projet, l étude sera divisée en trois différentes phases comme défini dans le planning : - 1 ère phase : choix d une stratégie ; - 2 ème phase : apprentissage ; - 3 ème phase : développement et mise au point du robot ; - 4 ème phase : présentation de votre robot pendant le concours. Pour chacune des phases, une fiche guide vous sera distribuée pour vous aider à réaliser un compte rendu écrit. De plus, vous devrez réaliser un exposé de 5 à 10 minutes pour expliquer le contenu de votre travail durant chaque phase. 3. MODE D EVALUATION : Vous serez évalués en continu durant chaque séance sur des critères : d investissement dans le travail : motivation, prise d initiative de comportement dans le travail : gestion du matériel, travail en équipe, communication avec les autres membres du groupe De plus, le groupe sera évalué à chaque fin de phase par un exposé et un compte rendu écrit de l exposé en tenant compte de : l expression orale ; la qualité des documents numériques exposés ; qualité du contenu de l exposé. Page 5 sur 8

6 CONTENU des deux boîtes de LEGO MindStorms Les 431 pièces : 6 sur 8

7 Les 672 pièces : PROJET CONTENU des deux boîtes de LEGO MindStorms 7 sur 8

8 Adaptateurs Transmetteurs Capteurs Actionneurs PROJET Pièces à fonctions particulières : Moto réducteur à courant continu 3x Capteur de son Capteur de lumière 1x 1x 2x Capteur mécanique Capteur à ultrasons 1x Roues dentées Les Engrenages Vis sans fin Cage de différentiel Limiteur de couple Crémaillère Système poulies/courroie Came Courroies Poulies Page 8 sur 8