Expérimentations servomoteur-maquette extraordinaire voyage

Publié le 6 février 2018 par Noé

Voici le compte rendu de l’étude de la tension, la fréquence de signal et l’intensité d’un servomoteur SG90. Dans ces expérimentations nous avons utilisé une carte MicroBit qui est une carte électronique programmable, avec son logiciel accessible gratuitement sur internet. Voici donc la version du code que nous avons utilisé : servomoteur V3

1)Mesure de la tension d’alimentation :

schéma mesure tension

2)Mesure du courant d’alimentation :

schéma mesure courant

3) Analyse des écarts avec les spécifications du servomoteur SG90

L’angle

4)Alimentation externe du servomoteur de 5V

schéma alimentation externe

Photo expérimentation

5) Analyse du signal de commande avec un oscilloscope

1)Schéma branchement oscilloscope :

2)état initial servomoteur à 0° :

3) état intermédiaire servomoteur à 90° :

4) état final servomoteur à 180° :

Toutes ces expérimentations ont été faite par Noé et Louis dans le cadre d’un cours de sciences de l’ingénieur.

Expérimentation sur des moteurs électriques pour une maquette de lanceur (1S1B-Eq1)

Publié le 14 novembre 2017 par K.K.

Protocole Expérimentale

Notre but est de tester la puissance développée par ce moteur, en appuyant sur la roue pendant qu’il tourne selon différentes tensions (3V, 5V ou 6V).

On va brancher le câble rouge à la borne rouge et le câble vert à la borne noire
– Allumer l’alimentation
– Choisir la tension
– On exercera une pression variable sur la roue avec la main
– On fera une analyse qualitative du nombre de tours/minute en fonction du nombre de volts
– On fera une analyse qualitative du couple
– On calculera la puissance en faisant: 1W=1A*1V
– On répétera cette expérience en faisant varier la tension et l’intensité

Nous avons connecté le moteur avec le générateur. Ensuite, nous avons progressivement changé la tension en volts. On a remarqué des différentes intensités en sortie pour différentes tensions en entrée. Afin de trouver la puissance délivrée par le moteur en sortie nous avons multiplié l’intensité par la puissance.

Les résultats des deux équipes sont assez similaires, on pense donc que nos résultats sont justes.

Bras bionique (1S1B-Eq4)

Publié le 14 novembre 2017 par Louis

Dans le cadre des Sciences de L’Ingénieur au LP2I, nous vous présentons une étude sur le Bras Bionique réalisée par BOONE Clément, DUBECH Lola, SAULNIER Octave et LA FONTAINE Louis.

Squelette mécanique d’un bras bionique. (bras droit) // Source : proceeder.eu

Étude 1 – Le bras bionique

ANALYSE DE BESOIN

Fonction principale :

Ce bras bionique permet, à partir de l’information transmise par le cerveau, de contrôler le bras simplement par la pensée pour pouvoir remplacer le bras d’une personne humaine. Elle se rapproche au plus près de ce dernier par son poids, sa puissance, ses mouvements et sa dextérité.

Prothèse bionique (bras gauche) // Source : http://www.homme-bionique.com

Fonctions de services et contraintes :

Le bras bionique doit pouvoir répondre aux besoins de l’utilisateur. Lorsque l’utilisateur achète ce produit, il souhaite que l’objet remplace partiellement, voir totalement l’usage de son bras. Il doit pour cela :

bénéficier d’un design permettant d’intéresser le plus de monde possible (par exemple, il est possible d’ajouter une certaine pilosité ainsi que certains tatouages pour ressembler le plus possible à un bras réel.)
ne pas être trop bruyant
bénéficier de matériaux compatibles avec la peau humaine, qui soient solides et durables
pouvoir être contrôlé par le cerveau
bénéficier d’une autonomie suffisante pour que l’utilisateur ait besoin de le recharger le moins souvent possible.
bénéficier environ du même poids qu’un bras normal pour ne pas perturber l’utilisateur et rendre son utilisation la plus agréable possible.
bénéficier d’une bonne fluidité de mouvement.

2. ANALYSE DU SYSTEME

Fonctionnement vu de l’utilisateur :

Fonctionnement du bras bionique // Source : brasbionique.wordpress.com

Le bras bionique est contrôlé par le cerveau qui lui envoie des informations par le biais de la

pensée. Une puce située dans l’avant bras permet de restaurer la connexion entre le cerveau et les signaux nerveux (grâce à la transplantation de nerfs dans la poitrine du patient). Au niveau de l’épaule, le bras bionique à une multitude de micro capteurs qui interprètent les informations envoyées par le cerveau vers les muscles absent. Le bras effectue ensuite le mouvement demandé par l’utilisateur.

3. FONCTIONS ET SOLUTIONS TECHNIQUE

Shéma d’un capteur nerveux // Source : http://tpepauljulienlievrethomas.16mb.com

–Capteurs:

Fonction technique: réception des informations de sortie nerveuses, rétablir la connexion nerveuse entre le bras et le cerveau.

Solution technique: capteurs nerveux électrode

Le bras bionique fonctionne avec des capteurs qui se situent pour rétablir la connexion nerveuse entre le cerveau et le bras. Pour optimiser cet appareil il faudrait réduire les temps de réaction entre le choix de faire le mouvement et le mouvement effectué. On pourrait aussi optimiser la rapidité du bras car actuellement il faut 3 sec pour effectuer un 360 ° avec le poignets ou le bras supérieur.

–Alimentation:

Fonction technique: Alimenter en énergie électrique de manière autonome.

Solution technique: Batterie rechargeable

4. IMPACT ENVIRONNEMENTAL

Le bras bionique est composé de biomatériaux tels que :

*Les fibres de carbone

*Les alliages de titane

*L’acier inoxydable

*Gomme de silicone

Ce sont des matériaux conçus pour interagir avec les systèmes biologiques. Ces biomatériaux sont utilisés dans le cadre de la médecine. Ils peuvent être naturels ou synthétiques. Il s’agit de varier la composition des éléments en utilisant différents matériaux dans le but d’imiter de la meilleure façon le bras humain. Les matériaux sont donc choisis en fonction de leur comportement face aux tissus humain notamment au niveau du raccord entre le corps et la prothèse Il ne faut pas que ces matériaux puissent avoir des effets néfastes au niveau de la peau ou du corps du patient. Ces biomatériaux permettent donc de remplacer un membre manquant de façon à respecter au mieux la liaison entre le corps et la prothèse.

Nos sources:

*http://www.jhuapl.edu/prosthetics/scientists/mpl.asp

*http://prouesse-medicale-lbb.e-monsite.com/pages/3eme-partie/fonctionnement-du-bras-bio nique.html

*http://sites.arte.tv/futuremag/fr/protheses-bioniques-vers-la-fin-du-handicap-futuremag

*http://www.labfab.fr/portfolio-item/bionico-prothese-de-main-opensource/

*http://grossecouilles.weebly.com/4–les-mateacuteriaux.html

Nous vous proposons également de regarder cette super vidéo (2:39) de la chaine LCI sur le bras bionique.

Compte rendu de l’équipe 5 sur l’étude 2; Store banne.

Publié le 2 décembre 2016 par Oleksiy

Compte-rendu de l’étude d’un store banne
1. Constitution de l’équipe et choix du système
  Store terrasse coffre entier motorisé et manuel gris
  1. Equipe
    - Marguerite Anceaume
    - Félix Hiéronimus
    - Oleksiy Stepanishchev
    - Léandre Ripolles
  2. Système choisi
    - Store Terrasse Coffre Entier Motorisé et Manuel
2. Analyse du besoin et analyse externe du système
  1. Description du besoin
    - Protéger de la pluie et du soleil en créant de l’ombre
  2. Principales fonctions de service du système et contraintes
    - Être silencieux
    - Prendre peu de place lorsqu’il est rangé
    - Se déplier rapidement et de manière autonome
    - Pouvoir être déplié même lors d’une coupure de courant avec un système manuel de secourt
    - Supporter les chocs de la pluie
    - Couvrir le plus de place possible pour protéger la plus grande surface possible
    - Être imperméable
    - S’ouvrir automatiquement et sur une certaine surface quand il y a du soleil
  3. Description du fonctionnement, vu de l’utilisateur
    - Télécommande à distance + interrupteur qui permissent contrôler les mouvements du store :
      
      Interumpteur imperméable Mural
      
      Télécomande sans fil
    - Stopper le store
    - Le faire monter ou le faire descendre (contrôler l’inclinaison)
    - Contrôler le déroulement du storeManivelle démontable pour permettre à l’utilisateur de dérouler le store manuellement lorsqu’il y a une panne énergétiqueVidéos sur le fonctionnement du store terrasse motorisé :
      - https://www.youtube.com/watch?v=QeMpmyfp3ZY
      - https://www.youtube.com/watch?v=dNxOyWvlWz4 Continuer la lecture →

Etude de l’axe 5 ( poignet ) du robot Kuka

Publié le 28 novembre 2016 par Lény R.

Compte-rendu de l’étude du dernier axe du robot kuka

– Système choisi

– Robot Kuka KR500-3.

Description du besoin

Il est destiné à mouvoir un ou plusieurs objets ou personnes sur 6 axes différents. Il est utilisé dans les industries pour la fabrication d’objets d’une façon précise et rapide et, aussi dans des attractions pour une utilisation public (La Danse des Robots)

Principales fonctions de service du système et contraintes.

Principales fonctions de services:

– Mouvoir un objet (éventuellement une nacelle prévue pour transporter 2 personnes dans le cas de l’attraction “La Danse des Robots” du Futuroscope) depuis pratiquement n’importe quelle position à quasiment n’importe quelle autre à l’intérieur du rayon d’action du robot (limité tout de même par le poids de l’objet et les hypothétiques obstacles autours de celui-ci).

-Pouvoir programmer les mouvements du robot facilement pour qu’il puisse reproduire des séries d’actions préenregistrées.

-Pouvoir contrôler la célérité des mouvements selon le besoin de l’utilisateur (exemple: Sur une chaîne d’assemblage, selon sa cadence; Pour la Danse des Robots, pour varier les sensations ressenties par l’utilisateur)

-(Essentiellement pour la Danse des Robots ou le travail à la chaîne): Pouvoir synchroniser le robot avec d’autres robots Kuka KR500-3 et les faire travailler de concert.

Contraintes du système:

Doit supporter comme poids maximum de 500 à 350 kilogrammes selon l’extension du bras.

From kuka-robotics.com

Ne doit pas mettre en péril la sécurité de son utilisateur en dehors des risques spécifiés

Précautions quand à l’utilisation et à la manipulation du robot Kuka, sous formes de précisions dans la documentation du robot.

Description du fonctionnement, vu de l’utilisateur :

Vu de l’utilisateur, le robot Kuka KR500-3 bouge sur 6 axes différents, selon le programme qu’il suit. Il permet ainsi de déplacer sa tête dans de très nombreuses positions et orientations et ainsi de manipuler des objets (ou la nacelle dans le cas de l’attraction La Danse des Robots) aisément et selon les besoins de son utilisateur.

Analyse partielle d’une chaîne d’énergie

Description d’une chaîne d’énergie

analye fonctionel du robot kuka

Analyse de solutions techniques

Les solutions techniques permettant la transmission de l’énergie mécanique du moteur jusqu’aux axes malgré la place restreinte et les angles dans la structure du robot sont des systèmes de courroies et de poulies.

Analyse et modélisation d’une fonction cinématique du système

Choix d’une fonction permettant de transmettre un mouvement

Un moteur électrique actionnant une poulie qui entraîne une courroie dirigée par d’autres poulies jusqu’à entraîner la rotation de l’axe du robot Kuka.

Modélisation, simulation et réalisation d’un dispositif expérimental

Croquis :

croquis fonctionnement robot kuka

Modélisation avec Onshape :

Modélisaion Onshape poignet robot Kuka

Modélisation Onshape

Système imprimé avec une imprimante 3D :

poignet robot kuka imprimé

Analyse fonctionnelle de la machie à pain

Publié le 11 octobre 2016 par lduffourt

1 Système choisi : Machine à pain

2 Analyse du besoin

2.1 Fonction globale

Cette machine est prévu pour faire pain, des gâteaux, de la confiture, de la patte à pain de manière autonome.

2.2 Fonctions de service et contrainte

-être simple d’emplois.

-répondre au programme demander.

-être autonome.

-résister à l’environnement.

-être esthétique.

-s’adapter au secteur d’alimentation en électricité.

3 Analyse du système

graphique

3.1 Fonctionnement, vu de l’utilisateur

Cette machine est équipé de 6 boutons poussoirs qui permettent à l’utilisateur de choisir les mode de cuisson. Il y a deux boutons pour gérer le minuteur de la machine, un bouton pour sélectionner les menu, un bouton pour faire brunir le pain, un bouton pour la gestion du poids et un bouton pour commencer a cuisson.

3.2 Matière d’œuvre et valeur ajoutée

La machine à pain transforme les ingrédients que nous lui avons ajoutée pour la transformer en pâte à pain qu’il cuis ensuite.

3.3 Flux

Seul le déplacement autonome du robot avec détection des obstacles et du vide est pris en compte dans ce schéma fonctionnel.

capture

– Sur ce schéma fonctionnel on représente des flux d’informations (en vert ici) et des flux d’énergie (en rouge ici).

4 Quelques fonctions techniques et solutions techniques

4.1

20160916_113938

Interface de dialogue- Fonction technique : Dialoguer avec l’utilisateur

– Solution technique : des boutons poussoirs, et des Leds permettent l’acquisition d’informations sur des choix de l’utilisateur (mode de fonctionnement) et d’informer l’utilisateur.

4.2 Alimentation

– Fonction technique : Alimenter en énergie électrique de manière constante

5 Impact environnemental

– La machine à pain utilise l’électricité que le temps de son utilisation

– La machine à pain est bruyante.

– La machine à pain utilise des matériaux électroniques

Evolution possible pour réduire sont impact :

– Réduction du bruit.

– Matériaux recyclable

Analyse fonctionnelle de l’Eolienne “Rutland 503 Windcharger”

Publié le 4 octobre 2016 par larger

1) Présentation du système choisi

Vidéo de présentation: https://www.youtube.com/watch?v=9OqLZ9Ur8po

2 Analyse du besoin

2.1 Fonction globale

Cette éolienne est prévu pour capter l’énergie du vent et la transformer en énergie électrique pour l’utiliser dans le domaine domestique.

2.2 Fonctions de service et contrainte

. Être capable de s’adapter à la direction et à la force du vent.

. Être stable sur sa structure

. Capter le vent.

. Être facile à l’emploi

. Donner un montant suffisant d’électricité.

. Ne pas être trop bruyant

. Ne pas être trop lourd

. Pouvoir être installé facilement.

. Respecter les normes de sécurité

3 Analyse du système

shéma fonctionnelle de l'utilisateur

diagramme pieuvre

4) Quelques fonctions techniques et solutions techniques

4.1 Générateur

– Fonction technique : Produire de l’électricité

– Solution technique :Un Générateur qui se met en mouvement par les hélices afin de produire de l’énergie électrique.

4.2 Des pales

– Fonction technique : Acquérir la force du vent pour alimenter le générateur

– Solutions techniques : Des pales/hélices plastiques très légers

4.3 La tête qui tourne

– Fonction technique : s’orienter en fonction de la direction du vent

– Solutions techniques : Une base du métal qui permet à la tête se tourner facilement

4.4 Stabilisateur

– Fonction technique : Stabiliser la tête d’éolienne

– Solution technique :Un stabilisateur en métal (gouvernail), fixé derrière l’éolienne

5) Analyse du générateur

L’énergie mécanique créé par les hélices est transformé en énergie électrique par le générateur.

lien internet source www.powerwind.co

le principe du fonctionnement du générateur

On place une hélice sur le rotor du générateur. l’action mécanique produite est transformé en énergie mécanique (voir schéma) .

l’énergie produite est ensuite stocké dans des batteries, afin d’être utilisée plus tard, et par d’autres appareils

plan et dimansion de l'eolienne

Pour consulter l’article sur les éolienne et leur fonctionnement : www.éolienne-particulier.info

6) Impact environnemental

– L’éolienne ne demande pas de source d’énergie électrique

– L’éolienne demande moins d’espace que les panneaux solaires

– L’éolienne fait du bruit lorsque ses hélices tournent en raison des frottements des hélice avec le vent

– Ne fonctionne qu’en présence de vent

– Ne fonctionne pas en intérieur

– La construction est simple et respectueuse de l’environnement

– Les pièces extérieurs d’éolienne sont en plastique, issu du pétrole, une ressource en voie d’épuisement.

– Evolution possible pour réduire son impact :

. Réduction du bruit.

Travail réalisé par Large Rémi et Stepanishchev Oleksiy, élèves en 1S2

Le 13/09/2016

World Trade Center ( New-York )

Publié le 28 mai 2016 par Jimmy

=> Quelles sont les solutions innovantes retenues par le constructeur pour obtenir les performances souhaitées ?

=> Ces solutions correspondent-elle à un bon compromis pour le développement durable ?

1/ Présentation
La World Trade Center est un immeuble situé dans la ville de New York, conçu par l’architecte Minoru Yamasaki et a été inauguré le mercredi 4 avril 1973.
Il a était construit après la seconde guerre mondial pendant une période ou les États-Unis
connaissaient une grande période économique (1958 – 1973). Marquées par un incendie le 13 février 1975 puis par un attentat à la bombe le 26 février 1993, les tours jumelles ont été intégralement détruites par deux avions détournés le 11 septembre 2001.

2/ Structures porteuses
A – Analyse
La structure porteuse était conçu en acier et de béton. Elle est présenté verticalement comme si la largeur du bâtiment est tangente à la sphère de la Terre, puis perpendiculairement au plancher. Il y a également un réseau interne qui constitue le noyau central.
Des poutres étaient aussi mises en place transversalement pour stabiliser et rigidifier l’ensemble.
Les poutres qui soutiennent les planchers étaient des poutres treillis reliées d’un côté à une façade, et de l’autre, au centre de la tour.

Source : LP2i. De manière simple, vous pouvez visiter une autre image en cliquant sur ce lien ( Source : twintowerstpedot.wordpress.com )

B – Expérimentation
Avec notre expérimentation, nous avons déduis la force exercée par un objet pesant 500 g, sur une poutre en bois.

Source : LP2i

Par estimation, en mesurant la flèche, on obtient 90 mm pour une poutre d’un mètre de long. Dans un cas général, nous déduisons numériquement la charge unitaire :

Données :
$ b = 15 \: mm $ : “base de la poutre” ( en m )
$ h = L = 1 \: m $ : “hauteur ou longueur de la poutre” ( en m )
$ I_G = \frac{b \cdot h \cdot ( b^2 + h^2 )}{12} \iff I_G = 12.5 \: dm^{4} $ : “moment quadratique de la poutre” ( en m⁴ )
$ E = 10 \: GPa $ : “pression” ( en Pa )
$ f = 90 \: mm $ : “flèche” ( en m )
$ p = ? $ : “charge unitaire” ( en N·m^-1 )

\[
f = \frac{5 \: p \: L^{4}}{384 \: E \: I_G } \iff \: p = \frac{384 \: E \: I_G \: f}{ 5 \: L^{4} } \iff p = 86 \: 419 \: 440 \: N \cdot m^{-1}
\].
La charge unitaire est donc de 86 MN/m.
C’est pour cela que le concepteur a choisi de mettre plusieurs planchers ( Voir 2 partie A en une image ) pour que la charge unitaire et la flèche soit approximativement nulle.

3/ Destruction des deux tours
A – Lors de l’attentat du 11 septembre 2001
Le premier impact est celui de la Tour du Nord à 8h46, tandis que le deuxième impact est celui de la Tour du Sud à partir de 9h02. Il a fallu 102 minutes pour qu’il y ait un flambage de la Tour du Nord, et 56 minutes pour la Tour du Sud. Ce flambage provient de la flexion d’un poteau en acier, qui est passé de l’état solide à l’état liquide.
Pendant leurs impacts, à l’intérieur des deux tours, les températures ont atteint 1000°C ( maximum ) et les différents aciers ont pu atteindre les 700-800°C. Pour prendre un exemple avec l’eau, elle peut passer de l’état solide à l’état liquide lorsque la température est supérieure à 0°C ( jusqu’à 100°C ). D’une manière générale, on dit qu’elle est flexible comme une règle Maped mais verticalement.

La colonne ( en acier ) déformée avec l’incendie ( à l’intérieur de la World Trade Center ); Source : FEMA, Chapitre 2, 2002

En une autre image, on peut constater qu’une fois que l’avion est rentrée en s’autodétruisant, il faut que les poutres non-coupées tiennent n fois plus que les poutres coupées ( Exemple sur la Tour du Nord coupée par le premier avion ) :

Pendant les attentats du 11 septembre. Source : Slate.fr

B – Exemple avec Mario portant Luigi

( en cours… )

Etude 4 G2 E8 Exemple simple flexibilite dune poutre

Source ( pour les images prises ) : spriters-resource.com

Pour cela, il faut que Mario se tienne debout pour une longue durée comme pour la Tour Eiffel.

On note :
$ \overrightarrow{P} $ : le poids de Luigi ( légendé schématiquement en rose )
$\overrightarrow{R_{muscle}}$ : la force tenue par Mario ( légendé schématiquement en vert )
$\overrightarrow{R_{left}}$ : Bras gauche de Mario
$\overrightarrow{R_{right}}$ : Bras droit de Mario
$ \overrightarrow{R} = \overrightarrow{R_{left}} + \overrightarrow{R_{right}} $

Si on veut que les poutres soient équilibrés, en 2 équations, on a :
$ \overrightarrow{R_{left}} = \overrightarrow{R_{right}} = \frac{1}{2} \overrightarrow{P} $

Si : $ \sum \overrightarrow{F_{i}} \neq \overrightarrow{0} $ , alors Mario risquera de se faire aplatir. Notamment, le bâtiment risquera de se flamber.

Si : $ \sum \overrightarrow{F_{i}} = \overrightarrow{0} $ , alors Mario tiendra toujours debout. Le bâtiment reste solide et fixe.

C – Calculs de la vitesse d’effondrement lors du flambage des deux tours
Lors du flambage, en déterminant physiquement la vitesse d’effondrement, nous appliquons les 3 formules particulières afin d’en déduire les résultats trouvés.

Données :
$ d_1 = 526.6 \: m $ : Hauteur de la Tour du Nord ( avec l’antenne )
$ d_2 = 415.3 \: m $ : Hauteur de la Tour du Sud
$\overrightarrow{g} = 9.81 \: m \cdot s^{-2} $ : Accélération de la pesanteur
$ m = 485 \: kt $ : Masse des deux tours jumelles

Déterminons le temps nécessaire pour que les deux tours s’effondre en allant de leur hauteur jusqu’au sol :
\[
t_{WTC North} = \sqrt{ \frac{2 d_1}{ \overrightarrow{g} } } \iff \: t_{WTC North} = 10.36 s
\].
\[
t_{WTC South} = \sqrt{ \frac{2 d_2}{ \overrightarrow{g} } } \iff \: t_{WTC South} = 9.2 s
\].

Calculons la vitesse d’effondrement :
\[
v_{WTC North} = \overrightarrow{g} \times t_{WTC North} \\ \iff \: v_{WTC North} = 101 m \cdot s^{-1} \: \iff \: v_{WTC North} = 365 \: km \cdot h^{-1}
\].
\[
v_{WTC South} = \overrightarrow{g} \times t_{WTC South} \\ \iff \: v_{WTC South} = 90 m \cdot s^{-1} \: \iff \: v_{WTC South} = 324 \: km \cdot h^{-1}
\].

Une fois que la vitesse d’effondrement est déduite, nous calculons l’énergie cinétique :
\[
W_{WTC North} = 2^{-1} m \cdot {v_{WTC North}}^2 \\ \iff \: W_{WTC North} = 2.505 \: TJ
\].
\[
W_{WTC South} = 2^{-1} m \cdot {v_{WTC South}}^2 \\ \iff \: W_{WTC South} = 1.975 \: TJ
\].

En sachant qu’avec l’énergie dégagée par la destruction des deux tours, c’est presque équivalent à une masse allant de 472 à 598 tonnes de TNT.
Par estimation, certains habitants ont déterminé réellement ( sans précision ) le temps d’effondrement jusqu’au sol, approximativement 11.5 s ( pour la Tour du Sud ) & 12.6 s ( pour la Tour du Nord ). C’est la réaction du reste de la tour qui a permis de tenir le fragment du bâtiment ( qui est coupé en 2 ). C’est pour cela qu’on a pris un exemple avec Mario portant Luigi.

4/ Conçu pour le développement durable après les attentats du 11 septembre ?

Avantages

Inconvénients

– Recyclage de l’acier

– La structure porteuse a résisté pendant 100 minutes avant que l’acier soit fondu

– Coût des dégâts très élevé pour l’état, la ville & la société

– Structure porteuse non-convenable

– Beaucoup de matériaux nocifs ( ex : Amiante )

– Beaucoup de personnes gravement malade ( poussières toxiques + incendie )

– Coefficient de sécurité trop important ( s > 2.5 )

5/ Conclusion

– La WTC s’est effondrée et a causé des dégâts très importants accompagnés de matériaux nocifs ainsi qu’un nuage de poussière toxique. La conception du bâtiment n’a pas pu respectée la contrainte sur la sécurité ( c’est-à-dire la solidité du bâtiment ). Mais si on protège l’acier avec du béton, elle aura un avantage sur la sécurité mais un inconvénient pour l’environnement ( impact sur l’environnement ).
– La structure porteuse doit être présenté autrement car il y a des risques de flambages ( voir 2 partie A ).

Centre nautique de Bayonne

Publié le 27 mai 2016 par shenm

Problématique: Pour le bâtiment ou la construction choisi par votre équipe :

– Quelles sont les solutions innovantes retenues par le constructeur pour obtenir les performances souhaitées ?

– Ces solutions vous paraissent-elles correspondre à un bon compromis en terme de développement durable ?

Notre équipe étudie le Centre nautique de Bayonne, construit en 2010 et dont la caractéristique est d’être Haute Qualité Environnementale (HQE)_{(source:http://architopik.lemoniteur.fr/index.php/realisation-architecture/centre_aquatique_des_hauts_de_bayonne/4629)}

Introduction

Dans le cadre du plan de rénovation et de redynamisation urbaine lancé par la Ville de Bayonne, un nouveau centre aquatique a été implanté dans le quartier des Hauts de-Bayonne, prenant en compte les critères et exigences du développement durable et de l’éco-conception.

La municipalité́ a souhaité que cette construction soit labellisée Haute Qualité́ Environnementale (HQE). Ainsi, afin de respecter les contraintes du développement durable, le site propose:

une “parfaite” intégration du bâtiment dans le paysage ;

une “parfaite” intégration du bâtiment dans le paysage

_{(http://architopik.lemoniteur.fr/medias/programme/projet/format/resize/4601/format4/projet_4629/h300coupe_540_360.jpg)}

une utilisation de matériaux sains et recyclables ;

une toiture végétale favorisant la gestion des eaux pluviales et participe à l’intégration du bâtiment dans le paysage ;
une toiture végétale favorisant la gestion des eaux pluviales

une exploitation maximale des éclairages naturels ;
une exploitation maximale des éclairages naturels

un bassins en inox permettant de limiter le traitement physico-chimique de l’eau car sa surface lisse empêche la fixation d’algues ou de champignons et facilite l’entretient, de monter plus rapidement en température et d’assurer une plus grande durée de vie des structures (de 20 à 40 ans). C’est de plus un matériau recyclable, léger et souple (résiste aux déformations dues aux mouvements de terrains ou aux légers choc par exemple). Mais cela reste tout de même un produit “de luxe”.

La structure porteuse

Elle est constituée d’une charpente en bois lamellé collé, de poteaux ronds en bois et d’éléments verticaux en béton armé.

—-> Pourquoi le lamellé collé?
Comme son nom l’indique, ce matériaux est composé de lamelles de bois collées, permettant ainsi de faire de grandes pièces de bois que l’on ne pourrait pas obtenir avec un arbre, de faire des formes complexes et comme il est très homogène, il possède de bonnes propriétés techniques. Cependant, c’est un matériaux qui reste cher. Cliquer ici pour plus d’information.

Schéma Structure porteuse Source: document Bac STI2D 2012

déformation maximale de l’arbalétrier

La flèche, ici notée Umax, située à 15,85 m du nœud 4, est égale à:

Umax = 1.62*10-2* ((P2*L)/(E*I))

où E: module de Young du matériau constitutif de la poutre, en MPa

Bois Lamellé collé : E = 10 000 MPa

I : inertie de la section de la poutre, en m4 et I = (b*h3)/12 où b et h sont la largeur et la hauteur de la poutre

P2: charge appliquée dans la poutre, en N/m

L: portée de la poutre, en m

Umax: flèche maximale de la poutre, en m

Critère de flèche :

Les règlements de la construction imposent une valeur limite à cette flèche :

cas du bois lamellé collé : Umax ≤ L/250

On calcul le moment quadratique du lamellé collé:

Donc ici Umax =1.62*10-2* ((8570*10-6*31.664)/(10000*I))

= 1.62*10-2* ((8570*10-6*31.664)/(10000* ((b*h3)/12))

On calcul pour la poutre L*C 230*2000

donc Umax = 1.62*10-2* ((8570*10-6*31.664)/(10000* ((0.230*23)/12)) = 4 408 333m

La démarche de cette construction labellisée HQE

La démarche HQE vise à améliorer la qualité environnementale des bâtiments neufs et existants , c’est à dire à offrir des ouvrages sains et confortables dont les impacts sur l’environnement , évalué sur l’ensemble du cycle de vie ,sont les plus maitrisés possibles .C’est une démarche d’optimisation multcritère qui s’appuie sur une donnée fondamental :un bâtiment doit avant tout répondre à un usage et assurer un cadre de vie adéquat à ses utilisateurs .

Pour obtenir cette labellisation HQE, la construction doit être la réalisation de :

le respect d’une démarche d’éco-construction ;

l’optimisation de la gestion et de la maintenance technique des installations ;
le confort visuel.

Cibles éco-construction

« L’espace de 1 480m2 ouvre sur le jardin et offre une vue sur la ligne des Pyrénées Sur le solarium extérieur, les baigneurs sont à l’abri des regards depuis la chaussée.».

Pour des bâtiments avec leur environnements , Il y a une parfaite intégration paysagère dans cette nouvelle construction. Ce centre aquatique est adossé aux courbes du terrain en une forme de coque . L’originalité réside dans le choix des matériaux, dont le grand bassin réalisé en inox, et le confort acoustique assuré par un mélange de panneaux en bois au plafond et de cellules végétalisées, tels des jardins suspendus, dans la paroi entre le bassin et les vestiaires.

Le versant environnement du centre aquatique est aussi dans ce qui ne se voit pas : la récupération des eaux pluviales, la production de 50 % de l’eau chaude sani- taire grâce à 70 m2 de panneaux solaires thermiques, une pompe à chaleur réversible de 275 kilowatts, et l’utilisation de la chaleur de l’eau de débordement pour le chauffage.

cellule végétalisée dans les parois

cellule végétalisée dans les parois

Matériaux renovelables

Il y a trois matériaux recyclables utilisés dans la construction de la piscine, permettant de mettre en avant les 2 cibles d’éco-construction visées dans cet ouvrage .

*Matériaux* :	*inox*	*Bois (epicea, sapin des Vosges)*	*Cellule végétalisée*
*Localisation*	*Bassin*	*charpente*	*Paroi intérieure*

la gestion de l’entretien et de la maintenance

Cette piscine est dotée d’un réseau informatique et d’un accès à internet permettant une gestion à distance de tout le système technique.

Cet environnement informatique permet de :

détecter et résoudre rapidement des problèmes de manière à répondre rapidement aux besoins de santé et de confort des usagers ;
• limiter au maximum les déplacements des techniciens et ainsi participer à la diminution d’émission de CO2.

Réseaux informatiques

On utilise la technologie ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) sur le réseau local pour relier WAN ( width Area Network). En plus le routeur modem ADSL a la fonction de passerelle, donc l’organisation physique du réseau offre bien la possibilité d’une gestion à distance depuis internet. LAN (Local Area Network) peuvent communiquer entre elles et avec le routeur parce que toutes les adresses sont de la forme 192.168.1.x/24. de plus si les machines disposent l’adresse de passerelle 192.168.1.1 alors elles peuvent communiquer avec internet et ainsi avec la gestion à distance.

le serveur GTB local récupère les différentes informations que les automates lui envoient toutes les minutes et le serveur local envoie les ordonées au serveur distant .

Structure du réseau informatique

Réseau hydraulique

Dans ce bâtiment, il y a un bassin de nage que couvre une surface de 510 m², c’est un nage thermostaté avec la température entre 28 et 30°C. Normalement, après que quelqu’un nage, il y a des cheveux ou des déchet inutiles flottants dans l’eau. C’est le signe d’un défaut du système de traite des eaux. L’eau du bassin de nage est filtrée par un traitement chimique.

Pendant tout le circulation, y a 4 fonctionnement: filtrage, lavage, rinçage, vidange.

Filtrage:

L’eau du bassin de nage suit le cheminement suivant:

-recueillir par les goulottes positionnées sur la périphérie du bassin représente 70% du débit d’eau filtré

-collecter par des grilles de fond constitue le complément (30% du débit)

-première fois filtre dans un pré-filtre

-ajouter le floculant pour coaguler les impuretés

-deuxième fois filtre par 2 filtres à sable fonctionnant simulatnément

-chauffer

-réinjecter dans le bassin de nage

Dans le traitement de l’eau du bassin de nage, il y a deux pompes montées en parallèle pour réalisé la circulation. Chaque pompe assurent 50% du débit.

Lavage:

Le lavage des filtres à sable est obtenu par circulation inversée d’eau à travers le filre. Le lavage des filtres à sable a deux pompes pour accroître la vitesse de circulation de l’eau dans le filtre.

Quand la pression en amont des filtre dépasse la valeur fixée, la alarme technique est générée, c’est le signe que le filtre est encrassé et pour protéger le lavage des filtres.

Rinçage:

Avant de l’eau repasser, il vais évacue le résidus dans la bâche tampon des contre-lavanges.

Vidange:

Il vais en utilisant les pompes de recyclage à diriger l’eau vidangée vers la bâche tampon des contre-lavanges.

Phase de filtrage des eaux du bassin

Groupe 7: Solène Dumas-Grollier , Sijia Li, Minting Shen, Yixuan He

Écoquartier d’Issy-les-Moulineaux

Publié le 25 mai 2016 par Basile C.

Le quartier se situe au Sud de Paris en Haut-de-Seine.

plan modélisation fort blog

Nous allons dans cette article étudier différentes facettes de cet éco-quartier par des systèmes et des chaînes, en effet nous allons voir le système de collecte pneumatique des déchets de l’éco-quartier mais aussi le chauffage en voyant sous plusieurs aspects, premièrement en tant que chaine d’énergie non-mécanique et deuxièmement en tant que chaine d’acquisition avec un capteur analogique. Nous ajouterons à cela une expérimentation au niveau thermique.On étudiera également le système MyHome qui centralise les domaines à l’intérieur des appartements ( éclairages, stores, chauffage etc …) puis nous verrons aussi la structure porteuse des appartements.

Le LP2I

Publié le 25 mai 2016 par Mathis

Le LP2I

Le LP2I fut construit en 1987, par un architecte du nom de François-Xavier Désert et l’agence Architecture-studio.

Construction du lycée. https://fr.wikipedia.org

Sa structure porteuse :

On observe que le sol est en fait une dalle soutenue par des poutres elles même soutenues par des poteaux. Ceux ci sont alignés de haut en bas du rez de chaussé au 4ème étage.

Dalle soutenue par la poutre. LP2I

Les différentes poutres sont reliées aux poteaux par des pièces métalliques elles servent à répartir la masse des poutres et de la charge qu’elles portent au centre du poteau. En voici une :

Pièce métallique reliant les poutres. LP2I

Le lycée est constitué de nombreuses poutres et structures porteuses, on remarque que dans la cour intérieure les fenêtres sont petites car elles doivent laisser suffisamment d’espace pour des poteaux passant entre elles.

Cour intérieure du lycée. http://www.projetcelestin.fr

Le béton est renforcé par des barres d’acier comme dans les poutres par exemple. Cet alliage se nomme du béton armé.

Exemple de ferraillage d’un poteau (béton armé). http://www.larousse.fr

Pour les grands espaces, comme la cafétéria au lieu d’utiliser des poteaux comme pour le reste du bâtiment il y a trois grandes structure triangulaire qui portent tout l’espace autour du vide du 1^er au 4ème étage. On peut observer qu’ils sont creux. Cette structure, de part sont originalité se démarque et représente une certaine forme d’innovation. De plus sa forme compacte lui permet d’éviter les échanges de chaleur économisant de l’énergie.

Vue extérieure du lycée. http://www.lp2i-poitiers.fr/

Chaîne d’énergie de l’éclairage

Chaîne d’énergie de l’éclairage. LP2I

Le réseau WiFi du lycée

Le lycée dispose de son propre réseau WiFi. Sa gestion est centralisé et de nombreuses bornes sont disséminés dans l’enceinte du lycée. On ne peut en rajouter actuellement, en effet le lycée est saturé en bornes. Si l’on décidait d’en rajouter cela créerait des interférences.

Borne WiFi. LP2I

La coupole (toît amovible)

Vidéo de la coupole en action :

Sa chaîne d’énergie :

La coupole du lycée est une partie du lycée représentative permettant de montrer aux gens le côté innovant du lycée.

Chaîne d’énergie de la coupole. LP2I

Son alimentation électrique est 380V. Elle peut réaliser la commande automatique ( la coupole bouge ) avec le capteur anémomètre. Il va être actif lorsque la vitesse du vent est supérieure à 60km/h, grâce au système poulie courroie.

Sources de l’article :

–Wikipédia

Étude de cas N°3 – Équipe N°6 : Horloge Dragon

Publié le 7 mai 2016 par Jimmy

Remarque du chef de l’équipe N°6 de l’étude 3 : Pour précision, J’ai préféré de publier une version partielle plutôt que rien. J’ai commencé à rédiger le compte rendu dès hier. Elle serra complète avant demain soir si possible.

I/ Présentation de la machine
1/ Origine ( objets de référence )

Watch LED

Dragon

Horloge Coucou

Écran d’affichage
Source : montres-led.com

Source : babelio.com

Ressemblance avec l’ancienne pendule
Sources : cdiscount.com

Avec notre machine, nous avons pris trois éléments qui sont :
_ L’horloge Coucou ( pour l’esthétisme )
_ La Watch LED pour l’écran d’affichage
_ Le Dragon ( il est remplacé par le coucou )

Avec ces trois éléments, on les a fusionner pour former notre périphérique.

2/ L’invention en plusieurs plans
A – L’horloge

B – Le dragon

Etude 3 G2 E6 Horloge Coucou schema cinematique 070516

Source : LP2i

II/ Conception
1/ Schémas cinématiques & mobilités
A – Schéma cinématique d’une horloge coucou
Sans rendre le schéma complexe, nous avons décidé de réaliser un schéma simple pour mieux comprendre.
Etude 3 G2 E6 Horloge Coucou schema cinematique 070516
Source : LP2i

Lorsque l’alarme se déclenche, la porte s’ouvre automatiquement puis le coucou sort de sa cage. Pour une explication simple, vous pouvez visionner cette vidéo sans décrire philosophiquement : Mouvement cinématique d’une horloge coucou ( Source : Youtube )
Légendes :
Violet : Les portes ( Ry = Liaison pivot de l’axe Y )
Bleu : Mouvement de rotation avec le balancier ( Rz = Liaison pivot de l’axe Z )
Rose : Le coucou ( Tz = Liaison glissière de l’axe Z )

B – Intérieur de la boîte du diable (= dragon )

C – Intérieur de la boîte du diable

3/ Algorigrammes

Projet Mini-robotique équipe 9

Publié le 1 mai 2016 par Mathis

Compte rendu équipe 9

Introduction

Problématique : Comment concevoir et réaliser, de manière rapide, simple, et efficace, un robot répondant à un cahier des charges spécifique ?

Pour notre étude 3 (Mini-projet robotique) nous avons décidé de créer un robot capable d’attirer l’attention des spectateurs. En effet, celui-ci interagit avec le publique en provoquant un effet de surprise.

schema rbt

Sommaire

1 – Conception du robot

A/ Cahier des charges

B/ Chaîne d’information et d’énergie

C/ Algorithme

D/ Schéma électrique

2 – Programmation

A/ Exercices d’entraînements Blockly Arduino

3 – Construction du robot

A/ Assemblage

B/ Câblage

4 – Conclusion

1 – Conception du robot

A/ Cahier des charges

Fonction

Se déplacer de manière autonome

Activation de lumières lors d＇‘une détection avec un objet à une distance déterminé

Activation d＇‘un son lors d’une détection avec un objet à une distance déterminé

Mesurer les distances avec un détecteur

Provoquer les rires

Interagir avec le publique

B/ Chaîne d’information et d’énergie chaine info

C/ Algorithme

Initialisation

Attendre 5 secondes

Fixer “Pin LED” sur le port digital n°6

Fixer “Pin Rx Lecteur MP3” sur le port digital n°11

Fixer “Pin BusyLecteur MP3” sur le port digital n°12

Lire variable “Distance 2” sur le port numérique n°5

Lire variable “Distance 3” sur le port numérique n°9

Lire Variable “Distance” sur le port analogique n°1

Répéter indéfiniment

Lire fichier audio Bonjour

Si distance_A > 600 :

Lire fichier audio Attention

Exécuter fonction “Cligno LED”

Exécuter fonction “Mouvement”

Fin répéter

Fonction “Cligno LED” :

Répéter pendant 5 s

Allumer LED

Attendre 250ms

Eteindre LED

Attendre 250ms

Fin répéter

Fonction “mouvement” :

Si (Distance_A > 500) ou (Distance_G > 500)

S’arrêter

Avancer vers la droite

Attendre 3 s

Sinon :

Avancer

Si Distance_D > 500 :

S’arrêter

Avancer vers la gauche

Attendre 3 s

Sinon :

Avancer

D/ Schéma électrique

schema elec

2 – Programmation

A/ Exercices d’entraînements Blockly Arduino

Nous avons fait puis réutilisé les exercices blockly arduino. L’utilisation de ces briques logicielles nous à fait gagné du temps.

3 – Construction du robot

A/ Assemblage

Pour l’assemblage nous sommes partis d’une base roulante 4WD, cette brique matérielle nous à fait gagné ici aussi un temps précieux.

B/ Câblage

Pour le câblage nous avons soudé les moto-réducteur de la base roulante à des câbles qui permettent de se branché facilement sur l’interface de puissance.

4 – Conclusion

Pour répondre à notre problématique, l’utilisation de ces différentes briques et des ressources à notre disposition sont un bon moyen de concevoir et réaliser, de manière rapide, simple, et efficace, un robot.

Projet robot danseur eq 8 1S3S4

Publié le 1 mai 2016 par J.B.

Introduction :

Dans cette période d’étude de groupe, nous avons suivi les consignes indiquées et choisi de travailler sur un robot qui, en la présence d’une personne dans la pièce, l’interpelle, et lui dit d’avancer ou de reculer en fonction de son éloignement avec le robot. De plus, une LED s’allumera et une danse avec un bonhomme débutera, rythmé avec des musiques différentes. Pour qu’on puisse atteindre cet objectif, on a conçu un robot qui correspond au cahier de charges et à la chaîne fonctionnelle.

Problématique : Comment concevoir et réaliser, de manière rapide, simple, et efficace, un robot répondant à un cahier de charges spécifique ?

Sommaire :

Ⅰ. Le cahier de charges

Ⅱ. La chaîne fonctionnelle

Ⅲ. La liste de matériel

Ⅳ. La conception

Ⅴ. La programmation

Ⅵ. Le module MP3

Ⅶ. La justification de solutions techniques choisi

Ⅷ. La conclusion

I. Le cahier des charges :

Source : LP2I

II. La chaîne fonctionnelle

Source : LP2I

III. La liste de matériel

Source : LP2I

IV. La conception

Source : LP2I

Au tout début, on a conçu un robot danseur de la OLA avec pleins de bonhommes qui montent et descendent en utilisant une transmission à chenille-
engrenage.

Source : LP2I

Nous nous sommes rendu compte qu’il n’était pas simple de réaliser tous ces mouvements à la fois alors que nous avons choisi enfin de produire un robot surprenant avec un seul bonhomme qui monte et descend commandé par une carte Arduino.

Afin de gagner du temps, nous allons utiliser les pièces mécaniques présentes dans les boîtes mécano pour éviter d’avoir à les créer avec l’imprimante 3D.

V. La programmation

A) Programmer rapidement et facilement

En ce qui concerne la programmation du robot, il faut utiliser des logiciels permettant de programmer rapidement et simplement. Nous avons au début utilisé ardublock, pour ensuite utiliser blockly arduino. Pour créer notre programme, nous avons combiné plusieurs programmes simples, comme par exemple :

– Un programme permettant de lire une information et d’utiliser la fonction if/else :

Source : LP2I

Source : LP2I

– Un programme permettant de faire clignoter une LED :

Le fait d’utiliser des mini-programmes déjà créés nous permet de gagner du temps et de ne pas avoir à les faire nous-mêmes.

B) L’avancement de notre programme

Source : LP2I

VI. Le module MP3

En ce qui concerne la gestion du son, nous avons a choisi le module audio mp3 DFPlayer Mini mp3 de DFRobot (lien)

Source : DFRobot et LP2i

Pour brancher ce module, nous n’avons besoin que de seulement 6 fils ; 1 pour l’alimentation (Vcc), 1 relié à la masse (GND), 1 pour envoyer les informations (Rx), 1 pour informer si le lecteur est occupé ou non (Busy) et 2 (SPK 1 et SPK 2) connectés au haut-parleur.

Source : LP2I

Les blocs utilisés pour programmer le module audio mp3 sont ceux-là :

Source : LP2I

Le bloc 1 nous permet d’initialiser le module, de dire au programme sur quelles broches (Rx et Busy) est-il branché ainsi que le volume de référence. Le bloc 2 nous permet de lancer la lecture d’un fichier audio et de dire s’il faut attendre la fin de la lecture pour effectuer la suite du programme. Le bloc 3 nous permet de changer le volume du haut-parleur.

VII. Le schéma électrique de notre robot

Source : LP2I

VIII. La justification des solutions techniques choisies

Solutions techniques choisies :

Carte Arduino Micro, ATMega32u4, compatible Leonardo, 50 x 18 x 19 mm

Nous avons conçu un robot basé sur les programmes de la Carte Arduino donnée. Caractéristiques :

•Alimentation : via port USB ou 7 V à 12 V sur connecteur alim

•20 broches d’E/S dont 7 PWM et 12 entrées analogiques

Détecteur infrarouge SEN0018

Comme inscrit dans le cahier de charges, nous avons besoin de détecter la présence pour démarrer le robot, nous avons donc pris un capteur infrarouge apte à détecter les personnes présentes devant le capteur.

Capteur de distance GP2Y0A02YK0F IR Sharp – 20 cm à 150 cm

Nous avons choisi ce capteur de distance puisque nous avons conçu un robot qui effectue des actions en fonction de la distance mesurée et qui doit amuser les gens présents, pour cela, nous avons besoin d’un capteur de distance à grande portée, nous avons donc choisi un capteur de distance de 20 cm à 150 cm. Caractéristiques :

• Échelle de mesure de distance : de 20 à 150 cm

• Sortie de type analogique

• Consommation électrique : Type 33 mA

• Tension d’alimentation : de 4,5 à 5,5 V

Paire de motoréducteurs DG01D double sortie sur axe Ø5 mm à double méplat, 3 à 9 Vcc (7,2 Vcc nom), 90 tr/min à 4,5 Vcc, 190 mA à vide à 4,5 Vcc, 0,8 kg.cm, 70 x 37 x 23 mm

Nous avons conçu un robot surprenant qui a un mouvement de rotation avec un système de bielle, nous avons forcément besoin d’une roue de rotation continue. Nous avons donc décidé de prendre ce modèle de moteur lequel nous pouvons régler la vitesse de rotation. Caractéristiques :

·Alimentation à prévoir: 3 à 9 Vcc (7,2 Vcc nominal)

·Vitesse à vide: 90 tours/min sous 4,5 Vcc

·Couple: 0,8 kg.cm

·Dimensions: 70 x 37 x 23 mm

Haut-parleur 3 W nom (5 W max), 4 Ω, 280 Hz, 59 x 26 mm, Monacor 6/4SQ

Pour lancer la sonnerie, nous avons choisi un haut-parleur.

Mini Lecteur MP3 DFPlayer, 24bits, 48kHz, 3W, liaison série 9600b/s, micro SD, réglage volume (30) et égaliseur (6), 3.2V à 5V, 20×20 m

Nous avons choisi un mini lecteur MP3 avec une carte de mémoire SD 8G et ce lecteur permet d’enregistrer et lire les fichiers MP3.

DRV8835 Dual Motor Driver Carrier (2 x 1,2A @ 2 à 11V, H bridge)

Nous avons choisi un moteur de courant continu qui fonctionne sous 3V à 7V et pour que le moteur fonctionne, nous avons donc pris une interface de puissance qui permet de contrôler le moteur en signal logique.

VII.Conclusion

Dans cette période de travail en équipe, nous avons appris que pour concevoir et réaliser un robot rapidement et efficacement, nous pouvons utiliser de pièces relativement simple (mécano) ou réaliser des pièces de manière plutôt simple (Imprimante 3D Tobeca 2) et nous pouvons nous baser sur des plusieurs programmes simples créés notamment avec l’interface “Blockly Arduino”. Une bonne organisation a également été nécessaire pour les différentes étapes de la conception de ce robot.

Robot interpellant le spectateur, équipe 4 en 1ère S1

Publié le 1 mai 2016 par grimplett

Le but de cette nouvelle étude était de répondre à la problématique suivante :

Comment concevoir et réaliser, de manière rapide, simple, et efficace, un robot
répondant à un cahier des charges spécifique ?

Nous avons choisi pour cela de créer un robot qui serait capable d’interpeller le spectateur et de lui raconter des blagues. Voici un schéma de ce robot.

robot interpellant le spectateur

Liste de matériaux utilisés

Mini Lecteur MP3 DFPlayer, 24bits, 48kHz, 3W, liaison serie 9600b/s, micro SD,
réglage volume (30) et égaliseur (6), 3.2V a 5V, 20×20 mm

1 Haut-parleur 3 W nom (5 W max), 4 Ω, 280 Hz, 59 x 26 mm, Monacor 6/4SQ2

2 Capteurs de distance GP2Y0A02YK0F IR sharp
de 20 a 150 cm

Carte micro SD 8 GB, classe 10 + adaptateur, Verbatim
Moteur Nema 17, moteur pas à pas hybride, 200 pas

Carte DFRduino Micro DFR0225 (équivalent Arduino Leonardo + 2 sorties pour
moteur 6 a 23V DC, 2A max)

Masque de carnaval pour la tête du robot

Cou du robot fabriqué avec l’imprimante 3D du lycée

Avant de concevoir notre robot ,nous avons réalisé une chaîne d’information et d’énergie pour permettre d’identifier les besoins du robot (celle-ci n’est peut être pas complète car elle a été réalisée au début du projet)

Chaîne d’information et d’énergie

L’électronique et son rôle dans le robot

capteur de distance

Pour localiser le spectateur
Le robot sera équipé de capteurs de distance qui seront disposés derrière les yeux du masque de carnaval ce qui permettra de localiser le spectateur. Nous avons choisi d’utiliser deux de ces capteurs pour permettre de repérer le spectateur dans une petite zone située en face de lui (voir plus bas).

Module MP3

Pour dialoguer avec le spectateur
Pour dialoguer avec le spectateur, le robot sera équipé d’un haut parleur ainsi que d’un lecteur MP3 qui permettra de diffuser des morceaux audio pré-enregistrés sur une carte SD qui déblatérera des blagues et des citations célèbres. Tous nos fichiers audio seront stockés sur la carte SD

Moteur NEMA 17

Pour mouvoir la tête du robot
Pour cela nous allons utiliser un moteur de type NEMA17, pour déplacer la tête du robot et
l’orienter vers le spectateur. Nous avons choisi ce type de moteur car sa rotation peut être contrôlée précisément et permettra de balayer une zone pour repérer un spectateur à l’aide des capteurs.
Pour traiter les informations
Pour traiter les informations, nous utiliserons une carte électronique programmable Arduino.

En terme de logiciel

Pour le compte rendu, nous avons utilisé Libre Office Writer, car c ‘est un logiciel libre et
gratuit. Nous avons choisi d’utiliser le logiciel Blockly Arduino. En effet ce logiciel possède une interface simple d’utilisation et est très plaisant.

Amélioration en cours de projet du robot

capteur socle

capteur 2

Les programmes

Voici le programme nous permettant de mettre en oeuvre le moteur NEMA 17

programme

Et voici celui qui nous permettra d’utiliser le module MP3

programme mp3

Le cou du robot

Nous avons réalisé le cou du robot grâce au logiciel Solidworks dont nous disposons au lycée. Ce cou nous permettra de transmettre la rotation de l’axe moteur à la tête de notre robot. En effet nous avons dû réaliser une pièce qui serait capable de s’encastrer sur le méplat de l’axe.

le robot 2
Le cou du robot sera imprimé à l’aide de l’imprimante 3D du lycée Tobeca 2.

Imprimante 3D Tobeca 2

Tous les autres composants électroniques seraient fixés à l’arrière du masque.

Nous n’avons pas pu finir ce projet par manque de temps …

BlocksCAD : un logiciel de CAO pour concevoir rapidement des pièces à imprimer en 3D

Publié le 20 mars 2016 par Daniel Pers (Prof.)

Dans le cadre d’une étude de cas ou d’un mini-projet, il peut être utile pour les élèves de Sciences de l’Ingénieur de concevoir et réaliser rapidement des pièces avec une imprimante 3D. Le logiciel BlocksCAD peut être utile dans ce cas.

Aujourd’hui le logiciel SolidWorks est très utilisé au lycée mais pour pour de nombreux élèves, concevoir une pièce avec ce logiciel demande beaucoup de temps si on ne les guide pas de manière très directive. Et comme ce logiciel est payant, il ne peuvent pas poursuivre leur travail de conception en dehors des salles SI.

Logo du logiciel BlocksCAD (source : blockscad.einsteinsworkshop.com)

J’ai découvert récemment le logiciel BlocksCAD qui me semble très intéressant. C’est un logiciel développé par Einstein’s Workshop, un centre de formation pour enfants dans la région de Boston aux Etats Unis. Le développement a été financé sous-licence libre grâce à une campagne de crowdfunding (financement participatif) en 2013 et 2014. BlocksCAD est basé sur Blockly qui est une brique logicielle conçue en 2013 par Google pour permettre le développement de logiciels pédagogiques d’apprentissage de la programmation. Blockly permet de concevoir simplement un logiciel où la conception se fait graphiquement en assemblant des blocs, comme avec Scratch ou AppInventor. Blockly permet de générer du code à partir de cet assemblage de blocs. Ici BlocksCAD génère une modélisation en 3D en utilisant le code du logiciel OpenSCAD qui est un logiciel libre de modélisation en 3D (à partir de scripts). Les modèles créés avec BlocksCAD peuvent être exportés au format OpenSCAD, mais ce n’est pas sa fonction principale. Par défaut BlocksCAD travaille avec des fichiers au format XML et génère un fichier au format STL (STereoLythography) qui est devenu le format le plus courant pour les logiciels d’impression 3D (comme RepetierHost qui est un logiciel libre).

BlocksCad m’a permis de concevoir et fabriquer des mécanismes à usage pédagogiques. Il s’agit de vrais mécanismes entièrement imprimables en 3D, constitués de pièces mobiles en rotation et en translation, avec des liaisons pivots et glissières, avec l’utilisation d’une roue dentée, d’une crémaillère, … avec un entrainement motorisé, … Mais attention, pour imprimer toutes les pièces d’un petit mécanisme, il faut près de 3h en moyenne. Cela nécessite généralement de l’ordre de 10 m de fil en PLA de 1,75 mm. A raison de 25 € la bobine de 1kg (soit 330 m), cela revient à moins de 1 euro le mécanisme.

Voici trois exemples que j’ai mis au point. Je les ais fabriqués et ils fonctionnent. Je publie ici des images et des vidéos issus des modèles 3D. Des photos et des vidéos des systèmes imprimés seront publiées prochainement.

1) Une pièce de base pour la construction de mécanismes : une barre avec des trous et un connecteur intégré à une extrémité

J’ai essayé de faire une conception paramétrique d’une pièce de base constituée d’une barre avec des trous (comme les jeux Mécano) avec un connecteur intégré pour obtenir des liaisons pivot : on peut choisir notamment le nombre de trous (n), la largeur de la pièce (b), la hauteur des deux premiers cylindres constituant les connecteurs (h1 et h2), … J’ai ajouté aussi un trou avec un méplat pour le moteur.

Exemple de pièce conçue avec BlocksCAD. Les couleurs ont été ajoutées à des fins pédagogiques (Source : LP2I)

L’ensemble est facilement paramétrable (Source LP2I)

2) Mécanisme bielle-manivelle

A partir de cette pièce de base j’ai conçu et imprimé en 3D un système bielle-manivelle à usage pédagogique. On peut notamment changer la course en connectant la bielle (en rouge) sur deux trous de la manivelle (en bleu). On peut allonger chacune des pièces pour y connecter d’autres pièces.

Système bielle-manivelle motorisé, conçu avec BlocksCad (Source : LP2I)

Arrière du système bielle-manivelle motorisé, conçu avec BlocksCad. Le moteur peut se fixer sur la partie orange. (Source : LP2I)

Le même mécanisme avec la pièce rouge rallongée (5 trous au lieu de 3). Il suffit de changer la valeur du nombre de trous pour cette pièce dans la modélisation BlocksCad (Source : LP2I)

On peut aussi allonger la pièce verte en translation pour pouvoir y connecter un autre mécanisme. Il suffit de changer la valeur du nombre de trous pour cette pièce. (Source LP2I)

Continuer la lecture →

Imprimante 3D tobeca 2

Publié le 30 novembre 2015 par Astrid

L’imprimante 3D tobeca 2

L’imprimante 3D sert à fabriquer un objet rapidement qui est commandé et programmé par un ordinateur.
L’imprimante 3D effectue des tâches rapides et précises pour créer un objet relativement simple, en une courte durée. L’imprimante 3D fonctionne grâce à 3 axes principaux : les axes X,Y et Z. L’axe X et Y sont des courroies qui coulissent grâce au moteur, l’extrudeur (ou tête d’impression) est placé sur l’axe X. L’axe Z est la vis sans fin qui permet de faire monter et descendre le plateau et la tête d’impression. Il y a 3 moteurs. Celui qui permet de faire coulisser les courroies, le moteur qui fait tourner la vis sans fin et celui qui fait descendre le fil plastique dans la résistance chauffante et dans la tête d’impression. Cette imprimante utilise des bobines de filament en plastique, notamment du PLA. Il est produit à partir d’amidon et il est biodégradable.
Le plastique est chauffé pour être fondu et malléable, la tête d’impression guide le pastique précisément. Cette tête d’impression est refroidie par un ventilateur de 40 mm.
Le plastique sort par une buse de 0,4 mm.
Les fils électriques de l’imprimante sont gainés sur le modèle que nous étudions.

dessin de l’imprimante 3D et ses principaux composants par A.

Tout d’abord, nous allons analyser l’utilité de l’objet. Pour cela, nous avons fais la bête à corne, et nous avons pu observer que l’imprimante 3D permet à son utilisateur de créer des objets plus ou moins complexe grâce à des matières premières ( le plastique dans notre cas )

Image ci dessous : Bête à corne de l’imprimante 3D

Ensuite, nous allons analyser comment l’imprimante utilise les informations et l’énergie qu’elle reçoit, avec le diagramme de la chaîne d’information et d’énergie ci dessous :

Il y a beaucoup de solutions techniques qui permettent d’être précis et rapide. Mais la synchronisation de certains éléments sont indispensable et non-négociable.
– Les moteurs effectuent des rotations courtes et rapides qui permet un déplacement rapide et précis de la tête
– Le bloc extrudeur permet de couler la plastique, la buse, elle, permet de diriger la couler de ce liquide.

– La pièce est créée grâce à un logiciel comme sketchup ou des logiciels de modélisation 3D .
La pièce est exporter dans le logiciels d’utilisation de l’imprimante en fichier .stl.
Pour pouvoir modéliser la pièce il faut utiliser un trancheur qui permet de découper la pièce couche par couche comme slic3r
L’imprimante 3D reçoit les informations envoyées par le logiciel d’utilisation (via un branchement USB), La carte électronique va traiter les informations, quant à lui, l’extrudeur va réaliser la pièce qui a été créée par l’utilisateur dans le logiciel. Grâce à la synchronisation des données.
Le logiciel permet aussi de voir la progression de la pièce en temps réel.

-Un calibrage extrêmement précis est nécessaire pour une réalisation optimale de la pièce.

Les 2 images ci dessus sont des captures d’écran du logiciel qui permet de programmer l’imprimante 3D

Pour conclure, le système de l’imprimante 3D est à peut près similaire à celui de l’imprimante 2D, ce n’est qu’une successions de couche 2D. Peut être y aura t-il des construction à grande échelle dans le futur.

Les vêtements intelligents

Publié le 26 novembre 2015 par Astrid

Les vêtements intelligents : Une visée médicale et sportive en performance

Permettre à tout sportif de suivre ses performances et organes pendant les activités sportives, alerter des services de secours en temps réel d’un arrêt cardiaque, ou encore signaler la position de vos enfants égarés en temps réel sur son Smartphone grâce à une application mobile ou sur ordinateur, sera probablement possible demain avec l’innovation des textiles. Et cette technologie pourrait « ressusciter » la filière textile en France.

Avec une fibre dite « intelligente », contenant des milliers de micro-capteurs, les individus pourront alors détecter le rythme cardiaque, permettant d’alerter le danger en direct, le taux de glucose d’un diabétique ou encore l’activité cérébrale d’un épileptique. Mais il peut avoir une visée de performance en calculant la vitesse et la distance parcourue de l’individu. Il s’agit d’une fibre constituant une superposition de couches de cuivre de verre, de polymères et d’argent, pouvant être tissée avec la laine ou le coton, et pouvant être résistante et malléable. C’est une équipe de recherche de la Faculté des sciences et du centre d’optique, photonique et laser de l’université Laval au Québec qui à mis au point une telle prouesse technologique, mais qui réfléchis encore au problème de lavage du vêtement, de l’alimentation, et de la connexion sans fil de ces produits. Ces vêtements nécessitent la miniaturisation des capteurs, l’optimisation de leur consommation énergétique et l’intégration dans le tissu des vêtements afin de mesurer au mieux les paramètres physiologiques des sportifs comme la température de leur corps et leur fréquence cardiaque ou physique comme la vitesse, l’accélération et la géolocalisation.

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image ci dessus : Orange France, Pops by Cityzen Sciences_Visuel_produit c’est le tee shirt que l’entreprise Cytizen à créé, tee-shirt connecté avec l’application.

Un essors de l’industrie française ?

Le textile français pourrait connaître un fort accroissement. En effet, l’entreprise Cityzen a déjà mis au point des tee-shirts intelligents, permettant aux sportifs de surveiller leur rythme cardiaque, ou encore des brassières, et cuissards permettant de plus d’indiquer les parties du corps échauffées. Selon l’article, chaque minute, 42 000 informations de qualité scientifique seront traités, ces données permettront d’optimiser les entraînements de l’utilisateur pour les rendre efficaces, afin d’éviter le surentraînement, la fatigue, les blessures, et d’indiquer les évolutions des performances de l’athlète sur un tableau de bord destiné à l’entraîneur. Une commercialisation est déjà envisagée, car on prévoit 10 millions de vêtements intelligents vendus en 2015 et 26 millions en 2016, ce qui pourrait faire renaître la filière industrielle du textile français, avec, à l’opposé d’autrefois une main d’œuvre peu qualifiée, mais un secteur de haute technologie qui recherche des compétences techniques et scientifiques. Cela créé des nouveaux débouchés pour les ingénieurs, comme dans l’entreprise Cityzen où le recrutement se fait de plus en plus, avec la commercialisation de leurs produits prévue pour la deuxième partie de l’année 2015. C’est un projet soutenu par la France, car il a beaucoup séduit et fait partie des 34 plans d’avenir chargé de sauver l’industrie française, par l’innovation technologique.

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Image ci dessus : Textlad, Smart fabric prototype c’est le tee shirt que l’entreprise Cytizen à créé, tee-shirt connecté avec l’application. Il a été présenté lors de salons.

Un avenir qui promet

Cette technologie donne aussi des possibilités d’évolution, avec des vêtements et tétines chargés de surveiller la santé des bébés, des doudounes, bonnets, et pyjamas contenants des GPS, ou encore des chaussettes mesurant l’impact d’une course sur le pieds.

image : jcsatanas, accessoire Iphone et Ipod, ce sont des chaussettes

Très prochainement, vous aurez peut-être dans vos armoires un tee-shirt, des chaussettes, ou encore bien d’autres nouveautés connectées.

Sources :

Planète Robots n°36

http://www.reussirmavie.net/actudebouchesblog/Les-textiles-intelligents-tissent-de-nouveaux-debouches_a293.html

https://blogrecherche.wp.mines-telecom.fr/2014/07/28/des-textiles-connectes-a-lhomme-instrumente-par-christian-person-chercheur-a-telecom-bretagne/

Imprimante 3D Tobeca 2 Equipe 8 1-S4

Publié le 6 octobre 2015 par Mathis

L’imprimante 3D

L’imprimante 3D sert à concrétiser un objet en relief qui a été créé virtuellement afin de le produire réellement. Avant, les imprimantes 3D étaient en quelques sortes réservés aux industriels ou aux designers, elles deviennent cependant plus accessible et de plus en plus de particuliers en acquièrent.

Le plateau d’impression, qui est chauffant, bouge dans une seule et unique direction, l’extrudeur, de même mais dans l’autre direction et peut aussi monter et descendre.

Vu de l’utilisateur, l’imprimante superpose des couches de plastique fondu les unes sur les autres grâce à la tête d’impression et au plateau d’impression qui bougent indépendamment l’un de l’autre, jusqu’à obtenir la pièce finale.

https://www.youtube.com/watch?v=c_s9j0rFcCY#t=13

Problématique : Comment piloter précisément et efficacement les mouvements complexes d’un objet technique ?

1. Les mouvements que voit l’utilisateur

Source : LP2I

2. Chaîné d’information et chaîne d’énergie

Chaineinfo-energie

Source : LP2I

3. Le plateau

Le plateau est chauffant. Il y a un adhésif polyimide dessus qui est un adhésif très fin et lisse résistant à des températures supérieures à 200°C .Pour que l’adhérence ait lieu, il est nécessaire d’avoir un PLA de bonne qualité et de chauffer le plateau à environ 60°C pour le meilleur résultat. Il est recouvert d’une vitre, afin d’être sûre que la surface d’impression soit lisse.

4. Matériel d’impression

Source : LP2I

5. Diagramme

Source : LP2I

6. Les mouvements

Source : LP2I

A) Les liaisons et mouvements liées au déplacement latéral de la tête d’impression et au plateau

Une poulie crantée est encastrée dans le moteur, il y a donc une liaison d’encastrement. Les moteurs utilisés sont des moteurs pas à pas c’est à dire que le moteur tourne d’un certain angle (appelé pas) à chaque impulsion électrique ce qui permet d’être plus précis. Cette poulie est reliée à une courroie cranté. L’utilisation d’une courroie crantée permet une plus grande précision par rapport à une courroie lisse qui aurait tendance à glisser à cause de la faible adhérence. L’extrudeur et la plaque chauffante se déplacent sur des cylindres lisses qui font offices de guidage. La courroie est reliée à la fois au deux poulies et à la tête d’impression ou au plateau chauffant, ce qui permet le déplacement du composant. Grâce aux roulements à bille présents dans la pièce de contact entre le guidage et le composant, le déplacement est optimal et sans frottement et donc plus précis.

Source LP2I

B) Les liaisons et les mouvements liés au déplacement vertical de la tête d’impression

Source : LP2I et Guide montage imprimante Tobeca 2

Le roulement à bille présent dans le cylindre de roulement permet un déplacement efficace, précis et sans frottement. Les moteurs utilisés sont des moteurs pas à pas.

La vis est représentée ici par la tige filetée et l’écrou est situé dans le bloc usiné.

Moteur à pas + Tige filetée = Grande précision verticale

Le pièce de contact de cette liaison d’encastrement est le couplage Z qui est une pièce imprimée par une autre imprimante 3D.

Liaison d’encastrement

7. Le calibrage

Pour pouvoir être précise l’imprimante a besoin de se calibrer avant chaque utilisation, en effet si elle ne se calibre pas les différents objets en mouvement ne pourrons pas être coordonnés.

Source : Guide montage imprimante Tobeca 2

Elle se calibre grâce à de petits boutons poussoir comme ci-dessous, les pièces en mouvement se déplacent vers ceux-ci jusqu’à les toucher. Une fois ces boutons poussoir enclenché ils transmettent l’information à l’imprimante d’arrêter le moteur concerné. Une fois les pièces en mouvement calibrées elles sont prêtes pour l’impression.

IMG_20150929_112451

Source : LP2I

Conclusion

Pour conclure, l’imprimante 3D Tobeca 2 imprime précisément grâce à un ensemble de solutions technique simple et efficace.

TP Automate programmables

Publié le 10 juin 2015 par burlotl

Compte-rendu EC-5 TP automates

Comment mettre en œuvre un automate programmable industriel (API) ?

Un API à pour fonction de traiter des informations dans un système autonome dans un milieu industriel, celui-ci répond donc à des critères spéciaux du au milieu dans lequel il ce trouve, le traitement logique des informations ce fait avec une tension de 24V(contre 5V pour la plupart des microcontrôleurs) pour que le “bruit” électromagnétique des machines avoisinantes ne perturbe pas l’automate.

C’est lui qui actionne les actionneurs(moteurs,etc…) de la chaîne d’énergie du système, en fonction des informations des capteurs, interface de dialogue et bien sûr du programme qui lui est dédier.

Ce programme est créer avec le langage graphique GRAFCET, qui à pour but d’être maîtriser par les personnes travaillant dans l’industrie pour avoir un langage commun.

Le but de ce TP est de faire fonctionner un automate suivant un court programme :

État initial : objet en position A à l’arrêt

Répéter indéfiniment

Arrêter l’actionneur

Attendre que le bouton dcy soit activé

Activer l’actionneur dans le sens 1 pour déplacer l’objet vers B

Attendre que le capteur B détecte l’objet

Activer l’actionneur dans le sens 2 pour déplacer l’objet vers A

Attendre que le capteur A détecte l’objet

– On commence par faire un programme sur le logiciel Automgen, que l’on test sur le PC Programme 2

Même programme en langage GRAFCET

dcy est un bouton poussoir à activer sur le logiciel.

Les actionneurs sens 1 et 2 sont manuels.

Le point bleu représente l’état en temps réel du programme.

Les réceptivités surlignées en vert signifient quelles sont à l’état bas(elles ne permettent pas de continuer le programme tant quelles sont vert). Elles sont jaunes lorsqu’elles sont actives.

Il faut compiler le programme pour le PC avant de le lancer.

Une fois le programme lancer (Run) sur le PC pour tester, la boule bleu reste sur l’état initial jusqu’à ce qu’on appui sur dcy, ensuite elle traverse le programme à la vitesse maximale car il n’y aucun temps d’attente entre les étapes, vu que les capteurs et actionneurs sont fictifs lors du test.

– Faire fonctionner ce programme sur un automate :

Avant d’utiliser des capteurs avec l’automate on utilise les interrupteur disponible sur l’automate.

L’automate est alimenté en 24Vcontinu par une alimentation branchée sur secteur, il est relié au PC par un câble spécial pour être programmée, les réceptivités sont nommées i0, i1 (retranscrit dans le programme lors de la compilation ou téléversation).

Lorsque le programme est en route il faut commuter les interrupteurs, (d’abord dcy) i0 pour la 2ieme transition puis i1 pour la 3ième transition, pour qu’il fonctionne entièrement mais la encore sans les actions vu qu’il n’y a pas encore de capteurs.

-Montage complet :

Les interrupteurs de l’automate ayants 3 positions (0/1/ext) on utilise l’externe pour connecter un capteur, pour le branchement de ceux-ci le, nous avons mis captA sur i1 et le captB sur i2(mais nous avons inverser l’ordre dans le programme).

Ces capteurs fonctionnent dans l’infrarouge, avec un émetteur et un récepteur, la sortie du capteur commute(à l’état haut ou l’état bas dépendant de si la capteur est inversé) si le récepteur reçoit la lumière .

Montage du capteur XU1-P18PP340 pour un fonctionnement lorsque le capteur reçoit de l’infrarouge.

A droite (captA) est branché en dérivation sur l’alimentation (rouge noir) et le câble bleu est la sortie de l’information qui est branché sur i1, à gauche la (captB)capteur XU1-P18PP340 , les câbles brun et bleu sont pour l’alimentation et le noir pour l’information branché sur i2.

-Fonctionnement:

Nous avons utilisé comme objet la housse de ma tablette, mais il suffisait un objet d’une dizaine de cm et surtout qu’il ne réfléchisse pas l’infrarouge. L’actionneur pour bouger l’objet était nous même.

Au début du programme on active dcy sur le PC, ici le programme attends que le captB soit à l’état haut pour passer à l’étape 2.

Ici capt A commute car l’objet est sur lui.

Sur le programme la boule bleu est repassée à l’étape 1 car la transition capt A a été validée et que dcy était déjà à l’état haut. Donc maintenant il attends de nouveau que capt B commute.

Le programme fonctionne le TP s’arrête ici, le suivant en classe est de faire un programme GRAFCET pour automate avec un bras à moteurs pneumatiques.

Compte-rendu de l’étude d’un store banne

Compte-rendu de l’étude du dernier axe du robot kuka

– Système choisi

Description du besoin

Principales fonctions de service du système et contraintes.

Principales fonctions de services:

Contraintes du système:

Description du fonctionnement, vu de l’utilisateur :

Modélisation, simulation et réalisation d’un dispositif expérimental

1 Système choisi : Machine à pain

2 Analyse du besoin

2.1 Fonction globale

2.2 Fonctions de service et contrainte

3 Analyse du système

3.1 Fonctionnement, vu de l’utilisateur

3.2 Matière d’œuvre et valeur ajoutée

3.3 Flux

4 Quelques fonctions techniques et solutions techniques

4.1

4.2 Alimentation

5 Impact environnemental

1) Présentation du système choisi

2 Analyse du besoin

2.1 Fonction globale

Cette éolienne est prévu pour capter l’énergie du vent et la transformer en énergie électrique pour l’utiliser dans le domaine domestique.

2.2 Fonctions de service et contrainte

. Être capable de s’adapter à la direction et à la force du vent.

. Être stable sur sa structure

. Capter le vent.

. Être facile à l’emploi

. Donner un montant suffisant d’électricité.

. Ne pas être trop bruyant

. Ne pas être trop lourd

. Pouvoir être installé facilement.

. Respecter les normes de sécurité

3 Analyse du système

4) Quelques fonctions techniques et solutions techniques

4.1 Générateur

– Fonction technique : Produire de l’électricité

– Solution technique :Un Générateur qui se met en mouvement par les hélices afin de produire de l’énergie électrique.

4.2 Des pales

– Fonction technique : Acquérir la force du vent pour alimenter le générateur

– Solutions techniques : Des pales/hélices plastiques très légers

4.3 La tête qui tourne

– Fonction technique : s’orienter en fonction de la direction du vent

– Solutions techniques : Une base du métal qui permet à la tête se tourner facilement

4.4 Stabilisateur

– Fonction technique : Stabiliser la tête d’éolienne

– Solution technique :Un stabilisateur en métal (gouvernail), fixé derrière l’éolienne

5) Analyse du générateur

L’énergie mécanique créé par les hélices est transformé en énergie électrique par le générateur.

lien internet source www.powerwind.co

le principe du fonctionnement du générateur

On place une hélice sur le rotor du générateur. l’action mécanique produite est transformé en énergie mécanique (voir schéma) .

l’énergie produite est ensuite stocké dans des batteries, afin d’être utilisée plus tard, et par d’autres appareils

Pour consulter l’article sur les éolienne et leur fonctionnement : www.éolienne-particulier.info

6) Impact environnemental

– L’éolienne ne demande pas de source d’énergie électrique

– L’éolienne demande moins d’espace que les panneaux solaires

– L’éolienne fait du bruit lorsque ses hélices tournent en raison des frottements des hélice avec le vent

– Ne fonctionne qu’en présence de vent

– Ne fonctionne pas en intérieur

– La construction est simple et respectueuse de l’environnement

Travail réalisé par Large Rémi et Stepanishchev Oleksiy, élèves en 1S2

Le 13/09/2016

Le LP2I

image ci dessus : Orange France, Pops by Cityzen Sciences_Visuel_produit c’est le tee shirt que l’entreprise Cytizen à créé, tee-shirt connecté avec l’application.

Image ci dessus : Textlad, Smart fabric prototype c’est le tee shirt que l’entreprise Cytizen à créé, tee-shirt connecté avec l’application. Il a été présenté lors de salons.