ROBOT HEMISSON TP N 1

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1 ROBOT HEMISSON TP N 1 Analyse fonctionnelle externe Page 1

2 Introduction On se propose au cours de cette activité de mettre en œuvre le robot Hémisson suivant ses deux modes de fonctionnement programmés (le mode évitement d obstacle et mode basique) et enfin de découvrir les différents éléments technologiques constituants le robot. Vous disposez pour réaliser cette activité : - du robot Hémisson, - de rives en mousse pour fabriquer l aire d essai, - de l environnement multimédia comportant l ensemble des ressources nécessaires à la réalisation du TP. A l issue du TP vous devez être en mesure : - de mettre en oeuvre le robot, - d analyser son fonctionnement, - de décrire ses fonctionnalités, - d identifier les solutions technologiques associées. Le compte-rendu de l activité sera rédigé sur document réponse. 1 Mise en œuvre du robot Hémisson. Le matériel que vous allez manipuler est en grande partie intégrée dans de la mousse de protection mais il reste des éléments sensibles en périphérie. Il vous est donc demander de manipuler le robot Hémisson avec le plus grand soin et de suivre à la lettre les indications qui vous sont données. On propose de mettre en œuvre le robot Hémisson selon deux de ses différents modes de fonctionnement : - le mode d évitement d obstacles ; - le mode basique. Le choix de ces modes de fonctionnement se fait à partir de la position des quatre switchs situés sur la face supérieure du robot. Page 2

3 1.1 Prise en main robot. Pour mettre en oeuvre le robot Hémisson, aidez vous des ressources multimédia disponibles sur le CD d accompagnement. Sélectionner la rubrique «La mise en œuvre» puis «Première prise en main» et suivre les indications Fonctionnement en mode basique. Utiliser les ressources multimédias disponibles en sélectionnant cette fois le menu «Mode Basique» dans la rubrique «La mise en œuvre». Ce mode de fonctionnement permet de piloter à distance le robot à l aide d une télécommande. On retrouve ce type de fonctionnement essentiellement dans les robots de recherche sous-marin mais filo-guidés ou terrestres lors de tremblements de terre par exemple. Attention la télécommande doit s utiliser proche du robot afin que les deux éléments puissent communiquer dans de bonnes conditions. Page 3

4 1.3 Fonctionnement en mode d évitement d obstacle. Utiliser les ressources multimédias disponibles en sélectionnant cette fois le menu «Mode Evitement d obstacle» dans la rubrique «La mise en œuvre». Ce mode de fonctionnement permet de laisser le robot fonctionner en totale liberté et autonomie tout en évitant les obstacles. On retrouve ce type de fonctionnement dans les robots de nettoyage ou dans les tondeuses à gazon autonomes. 1.4 Synthèse des différents modes de fonctionnement. Après avoir bien observé le robot Hémisson en fonctionnement et à l aide des informations données par le multimédia exploré, compléter le tableau du document réponse n 1. Pour cela, on vous de mande de : - lister les trois modes de fonctionnement abordés ; - décrire en quelques mots chacun de ces modes ; - indiquer en cochant la case adéquate le mode de commande ; - lister les éléments technologiques essentiels au bon fonctionnement de chacun des modes ; - lister les utilisations possibles de ce type de fonctionnement. Mode de fonctionnement Description Mode de commande Eléments technologiques Utilisations possibles Page 4

5 2 Analyse fonctionnelle externe. 2.1 Environnement. Afin de réaliser l analyse fonctionnelle externe, prenons l exemple d un aspirateur autonome qui possède des fonctions identiques à celles du robot Hémisson et ce pour coller à une réalité technologique. Cet aspirateur fonctionne de façon autonome, sans fil. Il possède des capteurs infra-rouges de détection d obstacles devant sur les côtés et derrière. Il est animé par deux moto-réducteurs indépendants. Lorsque ces batteries sont faibles ou que le réservoir à poussière est plein, il retourne à sa base pour recharger les batteries ou pour vider le réservoir. De part son faible encombrement et sa puissance modeste, il est surtout destiné aux petites surfaces du type d un appartement. Le mode de fonctionnement normal est le mode d évitement d obstacles, néanmoins on peut également le piloter à l aide d une télécommande de façon à le transporter de pièce en pièce. Le robot aspirateur dans son ensemble a été conçu à partir de deux questions essentielles : - que fait-il? - dans quel environnement évolue-t-il? Page 5

6 Ainsi tous les composants techniques présents sont là pour satisfaire un besoin et notamment pour répondre à l une de ces deux questions. 2.2 Les fonctions. Deux types de fonctions peuvent être dégagées de l étude de l aspirateur: - les fonctions principales pour lesquelles le produit est fabriqué. C est grâce à ce type de fonctions que le produit est capable de réunir deux éléments de son environnement et ainsi rendre un service ; - les fonctions de contraintes que doit réaliser le produit pour s adapter aux différents éléments de son environnement. Dans le tableau ci-dessous une liste de fonctions vous est proposée, on vous demande de (document réponse 1) : - retrouver chacune des fonctions sur le diagramme d environnement ou bête à cornes ; - reporter son numéro dans le tableau ; - signaler s il s agit d une fonction de contrainte ou principale. Le diagramme «bête à cornes» permet de visualiser quels sont les éléments constituants l environnement du robot aspirateur et quelles sont les fonctions principales ou de contraintes qu il doit réaliser. Energie Utilisateur Milieu ambiant Télécommande Page 6

7 Fonctions réalisées Numéro Fp Fc Etre commandé à distance 1 Aspirer la poussière en autonomie complète 2 Indiquer l état de l aspirateur 3 Reconnaître un mode de fonctionnement choisi 4 Recharger les batteries 5 Posséder une énergie embarquée 6 Se déplacer en évitant les obstacles 7 Vider le réservoir 8 Pour des raisons de comparaison avec le robot Hémisson, les fonctions «Aspirer la poussière» et «Vider le réservoir» ne seront pas développées. Quant aux autres fonctions de l aspirateur, elles sont identiques à celles du robot et peuvent être étudiées à partir de l observation d Hémisson et des ressources multimédias proposées. 2.3 Les solutions constructives. La démarche de conception est une démarche de décomposition d une chose complexe en éléments simples. Pour cela il nous faut décomposer les fonctions de service précédentes en fonctions techniques simples auxquelles on peut associer une solution technologique. Prenons l exemple de la fonction de service «Reconnaître un mode de fonctionnement» qui a été développé sous forme de diagramme FAST. Fonction de service Fonctions techniques principales Fonctions techniques secondaires Solutions technologiques Reconnaître un mode de fonctionnement choisi Reconnaître un mode de fonctionnement Reconnaître un mode d aspiration Bouton tournant 3 positions Reconnaître le mode silencieux Bouton poussoir «silencieux» Reconnaître la mise en marche Bouton Marche/Arrêt Page 7

8 On demande maintenant de compléter les diagrammes FAST des deux fonctions de service suivantes : - être commandé à distance (document réponse 2) ; - se déplacer en évitant les obstacles (document réponse2). Pour cela utiliser les ressources pédagogiques du multimédia dans la rubrique «Les constituants». Dans cette rubrique vous avez accès à volonté, en les survolant avec la souris, à tous les éléments se trouvant sur la face supérieure ou inférieure du robot. Une description basique vous est proposée, néanmoins si cela est insuffisant en cliquant sur l objet étudié des renseignements complémentaires vous seront fournis. Face inférieure Face supérieure Page 8

9 Fonction de service : Etre commandé à distance (document réponse 2). Fonction de service Etre commandé à distance Fonctions techniques Solutions technologiques Recevoir des signaux Démodulateur Interpréter les signaux Fonction de service : Se déplacer en évitant les obstacles (document réponse 2). Fonction de service Se déplacer en évitant les obstacles Fonctions techniques Solutions technologiques Capteur infrarouge périphériques Capteur infrarouges sous robot Convertir la puissance électrique en puissance mécanique Alimenter les moteurs en fonctions de la direction Page 9

10 Afin de faire la synthèse de tous les éléments technologiques découverts au travers des ressources multimédias et de l observation du robot Hémisson, compléter le tableau suivant en indiquant pour chacun des éléments (document réponse 3) : - la fonction. ; - la référence si elle est disponible Elément technologiques Fonction Référence Télécommande Capteur Infra- Rouges Moteur Réducteur Micro-contrôleur Page 10