PROJET VOITURE ROBOT TERMINALE : DESPREZ François

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1 PROJET TERMINALE : VOITURE ROBOT DESPREZ François

2 I/ Présentation et cahier des charges Enjeu : Afin d'optimiser nos chances de remporter un concours de robotique, on souhaite connaître et maitriser les performances d'un véhicule robot. Lors de ce concours, notre robot devra être capable de s'orienter de façon autonome dans un milieu inconnu. L'aspect esthétique ne devra pas être négligé c'est pourquoi la conception d'une coque doit être prévue. Problématique : Comment connaître et maitriser les performances d'un véhicule robot? Comment rendre ce véhicule robot esthétique? Thème sociétal : Robotique

3 Eléments de la voiture : La voiture possède des capteurs de distance, lumière et également des suiveurs de ligne qui fonctionnent comme des capteurs mais ici leur seule utilisation est de suivre une ligne noire par exemple. La voiture possède aussi des LED qui serviront à voir qu elle programme elle utilise ou éventuellement sa réaction suite à un changement au niveau des capteurs (marche arrière, tourner à droite ). II/ Chaîne d énergie La chaîne d énergie de la voiture est constituée de piles pour l alimentation, d un pont en H pour la distribution, de deux moteurs pour la conversion et d une boîte de vitesse pour la transmission.

4 La voiture possède deux moteurs, un pour chaque roue car les roues sont indépendantes. III/ Schéma de la coque Pour la coque de la voiture, nous avons décidé de cacher entièrement la voiture avec la coque, les seuls éléments qui restent accessible ou visible sont les différents capteurs, les LED, les boutons ainsi que les connectiques à l arrière de la voiture afin d assurer le bon fonctionnement de la voiture. IV/ Quantité d énergie maximale de la voiture Pour estimer la quantité d énergie de la voiture, on se sert de la formule de la puissance : P=U.I P : puissance (J) U : courant (V) I : intensité (A) L alimentation externe étant de 7.2V, il faut la multiplier par la valeur des courants des différents éléments présents sur la voiture. Je ne prends pas en compte les résistances sur les différents circuits afin d avoir une valeur maximale de l énergie utilisée par la voiture.

5 La puissance que peut fournir la voiture d après le cahier des charges est de P=7.2*2=14.4J En additionnant les résultats des différents calculs de puissance, on obtient une puissance finale égale à 13.7J Cette puissance étant inférieure à celle que puisse fournir la voiture, le choix d alimentation convient. V/ Simulation de l alimentation et du pont en H Pont en H Alimentation

6 Pour la simulation de ces deux parties de la chaîne d énergie, j ai utilisé ISIS, un logiciel de simulation. J ai fait le choix de ce logiciel par rapport à MATLAB car ce dernier ne possède pas le moyen de simuler des condensateurs qui font partis de l alimentation. Le pont en H a ici pour fonction de permettre au moteur de tourner dans les deux sens, car la voiture a besoin de roues pouvant tourner dans les deux sens pour faire demi-tour par exemple. Le rôle de l alimentation est d alimenter en énergie la voiture, le circuit d alimentation de la voiture possède un régulateur de courant pour pouvoir stabiliser le courant à 5V à dans les autres circuits de la voiture. Les condensateurs servent aussi à réguler le courant. VI/ Protocole de mesure de la vitesse On mesure la circonférence du rouleau (2πR), on place un trait sur le rouleau, on fait 10 tours de rouleau en mesurant le temps des 10 tours, de ce temps de la circonférence du rouleau, on en déduit la vitesse : V=D/T V : vitesse (cm/s) D : distance (cm) : 10*2πR T : temps (s) : temps mesuré

7 VII/ Programme de déplacement de la voiture Pour faire ce programme, j ai choisi flowcode, un logiciel qui permet de créer des algorithmes, cette entreprise a également créé cette voiture robot, c est pourquoi j ai choisi flowcode car il possède déjà des blocs prévus pour la voiture. Avec ce bloc, ou peut modifier les valeurs des différents capteurs comme on le souhaite et voir le résultat sans avoir à compiler l algorithme sur la voiture. Pour l algorithme de déplacement, j ai créé une boucle qui se répète à l infini. Dans cette boucle, il y des macros qui permettent de lire les valeurs des capteurs, si par exemple la valeur d un capteur est trop élevée ou faible sachant le capteur par rapport à la valeur maximale donnée par l utilisateur, la voiture fera demi-tour, tournera à droite, à

8 gauche Grâce aux différentes macros, on peut également régler la puissance des moteurs.