Archives de catégorie : Cas étudiés en 1ère

Comment le robot tondeur avance-t-il ? (8 octobre, 2012)

Publié le par

Problématique: Comment permettre un fonctionnement automatique tout en assurant un comportement sûr pour le matériel et les personnes ?

Entrées
Avance du robot
Recule
Gauche
Droite
Vitesse
stop
Sorties
Moteur droit avance
Moteur droit recule
Moteur gauche avance
Moteur gauche recule

Le robot tondeur possède deux vitesses. Nous pouvons choisir celui désiré en cliquant sur un bouton de la console. Ces vitesses ont des moyennes d’à peu près 22 et 37 tours/min (analysé sur un oscilloscope).

Manuellement (seul mode possible dans notre cas) pour faire avancer le robot nous appuyons sur la flèche qui pointe vers le haut. Pour faire arrêter les roues, il suffit soit d’enlever son doigt, soit d’appuyer et de relâcher le bouton stop.

Le moteur reçoit des signaux logiques, car elles sont les plus simples : il est soit allumé soit éteint, soit en marche avant soit en marche arrière.

Dans le tableau ci-dessous, nous pouvons observer comment les deux moteurs font tourner le robot.

Avance Recule Gauche Droite
Moteur 1 1 2 2 1
Moteur 2 1 2 1 2

1=On marche avant, 2=On marche arrière.

Nous allons analyser de plus près comment le robot fait pour tourner à droite.

Nous avons une entrée de l’utilisateur dans ce cas-ci qui indique au robot que nous voulons tourner à droite, une autre de la part de la batterie au plomb pour alimenter les moteurs. Ensuite nous avons le moteur de gauche qui avance et le moteur de droite qui recule, ce qui provoque en sortie le mouvement vers la droite.

Nous avons aussi travaillé sur une table de vérité :

Avance Recule Gauche Droite Stop Moteur droit avance Moteur droit recule Moteur gauche avance Moteur gauche recule État du robot
1 0 0 0 0 1 0 1 0 Avance
0 1 0 0 0 0 1 0 1 Recule
0 0 1 0 0 1 0 0 1 Gauche
0 0 0 1 0 0 1 1 0 Droite
1 0 0 0 1 0 0 0 0 Arrêté

Un de mes partenaires a décrit les risques potentiels du système (lien), un autre a réalisé un chronogramme analysant le moteur (lien) et le dernier a décrit le protocole expérimental (lien).

Sources :

Cours de Si, site expliquant le robot tondeur (lien)

Les risques possible sur le contrôleur de charge d’une batterie de 12 V

Publié le par

Les risques pour le matériel ou les utilisateurs :

Un des seuls risques que l’on puisse avoir, serait avec la batterie :

Si les deux ports: c’est à dire le + et le – de la batterie sont au contact, il y a « court-circuit » !

Ce qui provoquerait une explosion.

Exemple d’un court circuit, source: LP2I

Pour finir, le risque de l’électrocution est impossible parce que la batterie ne fait que 12V et le corps humain peut aller jusqu’à environ 50V sans rien ressentir.

Vous pouvez voir aussi >>La mesure d’un niveau de charge

La voiture à Hydrogène

Publié le par

Ces derniers temps, on trouve de plus en plus de voitures électriques pour favoriser l’écologie et arrêter de polluer l’atmosphère. Nous voyons également en ce moment de plus en plus de voitures Hybrides. Mais un autre procédé est actuellement envisagé, c’est la voiture à l’Hydrogène.

PRINCIPE :

Imaginez une voiture 100 % électrique qui aurait une autonomie de 500 km et que vous pourriez recharger complètement en moins de 5 minutes.. Cela est maintenant possible grâce aux voitures à Hydrogène.

Le véhicule utilise de l’Hydrogène issu de l’eau qui est mélangé avec l’oxygène de l’air, dans une Pile à Combustible. On appelle cela la PAC. Cette Pile à Combustible est généralement couplée avec une batterie au lithium qui alimente un moteur électrique. Pour faire le plein d’Hydrogène, il vous suffit de trouver une borne d’Hydrogène, cela ne vous prend que 5 min pour faire un plein pour 500 km en fonction des modèles. Le seul problème, c’est qu’il n’y a pas beaucoup de bornes à Hydrogène, il n’y en a environ que 100 en France. Sinon, il n’y a pas de différence en terme de performance entre une voiture à Hydrogène et une voiture thermique. On ne peut pas en dire autant des véhicules électriques qui roulent uniquement avec des batteries au lithium.

Exemple d'une borne à HydrogèneExemple de borne à Hydrogène                        Source :automobile-propre.com

Mais malheureusement, les voitures à Hydrogène ne seront pas accessibles avant longtemps, d’après Dan Akerson, le PDG de General Motors qui précise : “Elle est encore trop chère et ne sera pas compétitive avant 2020 ou plus”. Le marché n’est donc pas encore lancé pour ce type de voiture. Par exemple, Honda a commercialisé auprès de particuliers la FCX Clarity dans la région de Los Angeles depuis 2008. Etant donné que ce n’est, pour l’instant, que de la location, cela revient à 600$ par mois. La voiture a une autonomie de 385 km et a une vitesse de pointe de 160 km/h et un moteur de 100 kW. En 2010, Honda a réussi à en vendre 10, alors que, pour l’instant en 2012, la marque en a vendu 0.

FCX Clarity de chez HondaFCX Clarity de chez Honda                     Source :automobile-propre.com

Le prix de ces voitures est encore très élevé puisque les constructeurs n’en produisent pas encore en série, ce sont des modèles uniques. Par exemple, l’Ingénieur responsable des motorisations du futur chez Toyota, Justin Ward, a indiqué que le coût de fabrication d’une Voiture à Hydrogène était passé de 1million de dollars, il y a quelques années, à 129 000$ aujourd’hui. Et quand on l’interroge sur le prix probable de ces voitures en 2015, il a refusé de confirmer le prix de 50 000$ annoncé.

Problème : L’idée de la voiture à Hydrogène ne date pas d’Hier, mais elle avais été arrêté à cause des normes de sécurité. En effet, quand on faisait le plein d’Hydrogène, le risque était permanent, car si de l’air rentre en même temps que l’Hydrogène, cela peut provoquer des explosions. Maintenant, les constructeurs ont considérablement travaillés ce problème et le risque n’est plus trop constaté.

Pour l’instant les différences de coût freinent ce marché, mais nous pouvons espérer beaucoup de ces voitures.

Pour mieux comprendre le système utilisé dans les Voitures à Hydrogène, je vous invite à regarder cette vidéo explicative.

Mes sources : automobile-propre.com

 

 

Proposition d’amélioration pour le bras manipulateur

Publié le par

Présentation de l’amélioration :

A l’occasion de quelques manipulations effectuée sur le bras mécanique, nous avons remarqué qu’il était incapable de saisir différentes tailles d’objet. C’est à ce problème que nous souhaitons remédier ici.

Faire varier l’écart entre les pinces permettrait de rendre le bras plus polyvalent, pouvant ainsi saisir différentes tailles d’objet. Le bras en l’état actuel est en effet incapable de saisir un objet d’une dimension légèrement inférieure ou supérieure à la taille de sa pince. Pour ce faire, il est possible de remplacer le système de pincement du bras par un système pneumatique d’écartement et de rapprochement  similaire à ceux qui constituent le reste du bras. Pour être efficace, ce système devra être couplé avec un capteur de pression, situé sur les pinces, afin de ne pas écraser l’objet à saisir

Schéma du système proposé :

Source : LP2I

Schéma-bloc du bras après modification :

Source : LP2I

Source : LP2I

 

Étude du bras manipulateur SCHRADER BELLOWS

Publié le par

Nous avons étudier au cours de notre travail les chaînes et les flux qui définissent le fonctionnement du bras manipulateur SCHRADER BELLOWS. Nous allons ici vous présenter le résultat sous forme de schéma-bloc et de tableaux de flux.

Source : LP2I

Source : LP2I

Comme on peu le voir sur ce schéma-bloc, l’architecture fonctionnelle de ce système est constitué de deux chaines : une chaîne d’information et une chaîne d’énergie. Voici les différents flux de ces deux chaînes :

La chaine d’information :

Source : LP2I

La chaine d’énergie :

Source : LP2I

Enfin, voici une petite vidéo montrant le bras en action :

Articles du même groupe :

– Analyse fonctionnelle de la souris sans fil
– Souris sans fil : Propositions d’amélioration

Analyse fonctionnelle de la souris sans fil

Publié le par

La chaine d’information :

La souris sans fil est un objet assez particulier. En effet, ce système ne comporte pas de chaine d’énergie mais uniquement une chaine d’information représentée par le schéma ci-dessous
Les solutions :

Cette souris est une amélioration de la souris classique. Elle permet de ne pas être gêné par un fil. La chaîne d’information de cette souris se décompose en deux partie, une partie émettrice et une partie réceptrice.
La partie émettrice est comprise dans la souris. Elle permet de coder les informations de mouvement et de les envoyer à la partie réceptrice.
La partie émettrice, elle, reçoit les informations et les traite puis les envoie à l’ordinateur qui va les traiter à son tour puis permettre à l’utilisateur de naviguer dans son PC sans avoir un fil qui traverse son bureau.

sources : LP2I
Image : LP2I

Les autres articles du groupe : proposition d’amélioration
                                                  bras manipulateur

Améliorations Robot tondeur

Publié le par

Avec mon groupe nous nous sommes demandés quelles améliorations étaient possibles pour le robot.

Après avoir analysé le robot tondeur nous avons trouvé des choses qui pourraient être améliorées. Premièrement nous avons vu que les bruits faits par le Robot aurait pu être mieux finis, ou tout simplement les enlever. Nous avons aussi vu qu’il fallait mettre un fil autour de jardin pour délimiter la surface de tonte du robot, pour remplacer ce fil nous avons pensé que le robot pourrait intégrer un Gps. Nous avons aussi pensé que pour éviter de marcher jusqu’au robot pour le programmer qu’il pourrait y avoir une application téléphone afin de le contrôler par Bluetooth.

Vidéo montrant le robot tondeur en fonctionnement.

Image du robot tondeur

Améliorations pour le sécateur Infaco

Publié le par

Avec mon groupe, nous nous sommes posé la question: Comment améliorer le sécateur Infaco ?

 

  • Nous pourrions, pour améliorer l’efficacité du sécateur modifier les lames de façons à mettre deux lames mobiles plutôt qu’une mobile et une fixe.

 

Lames de coupe originales avec une mobile et une fixe.
Lames de coupe modifiées: deux lames mobiles.

  • Peut-être pourrions nous intégrer une butée en caoutchouc afin de réduire les bruits émis par le sécateur.

Source: image LPII

ThéoM

Innovation technique bras mécanique : le capteur de position

Publié le par

Après quelques essais on a constaté un manque de précision dans les automatismes de la machine. Pour parer à ce problème, on a pensé à un micro-capteur qui ajusterait en fonction de la position de l’objet, la position du bras.

Schéma d’un micro-capteur
                                          Source : Clubic

Ce capteur enregistrerai les informations et les transmettrais à l’automate qui à l’aide de programme adapté pourra ajuster la position du bras mécanique et ainsi faire en sorte de diminuer les décalages. Cette innovation apporterait un nouveau flux d’information.

Mais à cette innovation il faudrait ajouter une possibilité de mouvement plus précises dans un espace restreint pour avoir des performances optimales.

 

Le robot tondeur

Publié le par

Avec mon groupe nous nous sommes demandés de quels éléments le robot tondeur a-t-il besoin pour couper l’herbe ?

De l’information et de l’énergie,

Pour fonctionner, le robot a besoin d’énergie mais également d’informations importantes telles que la zone de tonte, les obstacles ou encore les commandes de l’utilisateur. Ces deux éléments forment deux flux physiques afin de mettre en rotation les lames et de mettre la tondeuse en mouvement.

Des composants organisés.

Disposition des constituants dans le robot tondeur. Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

Pour un bon fonctionnement, les composants doivent être organisés méthodiquement à l’intérieur du robot pour une meilleur maniabilité. Il sont ici placés comme sur l’image ci-dessus. Les roues arrières étant les roues motrice, c’est une propulsion. Tout le poids des moteurs d’avance et de la batterie est situé à l’arrière de la voiture alors que les moteurs de tonte sont eux placés sur le devant afin d’équilibrer l’ensemble.

Sources: images LPII.

Théo M

 

[Xbox360]Les différents accessoires

Publié le par

Pour pouvoir voir l’article Xbox 360 analyse fonctionnelle, il suffit de cliquer,
et si vous voulez voir l’article Xbox 360 diagramme pieuvre du produit, c’est pareil.

Dans cet article je vais vous présenter les accessoires permettant à un utilisateur de faire fonctionner une Xbox 360 ou d’en modifier certaines fonctions selon ces envies. Ainsi que d’autres accessoires divers.

Cela se résume en neuf parties:

Tout d’abord, les périphériques principaux comme :

  • l’alimentation,
  • un câble de connexion à un écran,
  • et au minimum une manette avec ou sans fil et un jeu.

Ensuite Kinect qui est un capteur dont la lentille détecte les couleurs et la profondeur,

Ainsi que des manettes supplémentaires, qui sont avec ou sans fil, pour jouer avec plus de personnes, et qui ont des colories de couleurs variées ;

Puis nous pouvons ajouter des batteries supplémentaires et des câbles pour recharger la (es) manette (s) qui n’est (ne sont) pas toujours de cela,

On peut aussi ajouter un casque filaire ou Bluetooth et/ou un clavier pour pouvoir communiquer avec des personnes extérieurs,

Pour une meilleure résolution graphique un câble audio/vidéo HD ou un câble HDMI le permettent, et si le câble Ethernet est trop court un adaptateur wi-fi permet d’être connecté à internet sans être encombré d’un câble,

Pour pouvoir loger plus de jeux, de démos et autres options de divertissement, on peut ajouter un disque dur

Pour plus d’accessibilités à Xbox live qui est la boutique en ligne de la Xbox 360 on peut avoir un compte premium nommée gold,

Enfin il ne reste que les accessoires tiers tel que les éditions limitées ou d’autres produits.

[Robot tondeur RL500] Synthèse de l’étude des flux du système et innovations possibles

Publié le par

<== article Sécateur INFACO

Après avoir étudier l’analyse fonctionnelle d’un système nous nous sommes intéressés au différents flux ( physique, d’informations et d’énergie ) qui les composaient.

Dans notre groupe nous avions choisi d’étudier les systèmes suivant :
– Le robot tondeur RL500 (présenté ici)
– Le Sécateur INFACO ( article précédent )

Nous allons donc faire la synthèse de l’étude du robot tondeur à partir du schéma complété en cours (cliquer pour agrandir):

Chaîne d'information et chaîne d'énergie du robot coupe

Source : Image LP2i

Légende du schéma :

Légende du schéma

Source : Image LP2i

 

 

 

 

 

Sur ce schéma est présenté les différents flux et chaînes du système avec la fonction principale du robot tondeur ( en rouge ).
L’innovation présenté ici est un flux d’énergie ajouté ( flux en jaune pointillé ) par le biais de panneaux solaires rechargeants la batterie du robot fixés sur le dessus de celui-ci comme le suggère l’image suivante (panneaux solaires en bleu).

Robot-tondeuse modifié

Source : ppetondeuse.e-monsite.com (modifié par Quentin.G)

 

Etude de la chaîne d’information du sécateur, les améliorations possibles.

Publié le par

Avec mon groupe nous nous sommes penchés sur les flux de la chaine d’information et puis nous nous sommes demandés quels améliorations pourrions nous faire sur le sécateur ?

Support sécateur :

Les flux de la chaine d’information :

Flux Entrée-Sortie Type Nature Origine ou destination

Consigne de marche et arrêt

Entrée

Physique

/

Origine : Opérateur

Intensité absorbée par le moteur

Entrée

Physique

/

Origine : Chaîne d’énergie
Ordre de marche ou d’arrêt du moteur

Sortie

Information

Logique

Destination : Chaîne d’énergie

Dans ce tableau la première colonne nous indique le nom du Flux, la deuxième indique s’il s’agit d’un flux d’entrée ou de sortie c’est à dire qui entre au début de la chaîne d’information ou qui sort à la fin de la chaîne. La troisième colonne indique le type de flux, nous avons trois types de flux : les flux physique, d’énergie et d’information. Pour la quatrième colonne, on indique si le type est un flux d’information, la nature : Logique, analogique ou numérique. Enfin dans la dernière colonne on indique son origine ou sa destination : opérateur, chaîne d’énergie ou autre chaîne d’information.Images prises en cours

Le sécateur Infaco marche sur des batteries que nous portons autour de la taille, ou en cours nous le faisant fonctionner sur deux générateurs en 24V. Nous avons trouvé qu’il manquait un capteur au niveau de la batterie. Nous avons donc pensé qu’en mettant ce capteur avec un système de diode verte et rouge pour signaler à l’utilisateur le niveau de batterie du sécateur. Cela empêcherait que l’utilisateur sorte, sans batterie ou qu’il pense que le sécateur est cassé. Maintenant les tout derniers produits d’Infaco comporte un écran LED où il y a affiché le niveau de batterie.

Vidéo montrant le sécateur en marche.

 

amelioration bras mecanique

Publié le par

présentation:

Afin d’améliorer les performances du bras nous avons eu comme idée de rajouter un système d’engrenage avec un moteur électrique qui permettrait au bras avec la pince de se déplacer du haut vers le bas mais, indépendamment du bras principal et de rajouter au milieu du bras ce même principe de système pour améliorer la mobilité de l’appareil voir le schéma ci-dessous :

mouvement avant amélioration :

Verrins

mouvement après amélioration:

 

source:

-la SI au lp2i

–http://lyc89-fourier.ac-dijon.fr/sti2d/?p=1088

 

 

 

 

Bras Manipulateur : Propositions de modification de la technologie des vérins

Publié le par

Notre bras manipulateur utilisant actuellement des vérins pneumatiques, et je me suis posé la question pourquoi ne pas utiliser des vérins électriques ?

  • 1) Vérin pneumatique

Vérins pneumatiques : Simple et double Effet (Source : wikipedia.org)

Source : http://fr.wikipedia.org/ (Schéma d’un vérin pneumatique)

Le vérin A est un vérin simple effet : Un vérin simple effet ne travaille que dans un sens (souvent, le sens de sortie de la tige). L’arrivée de la pression ne se fait que sur un seul orifice d’alimentation ce qui entraîne le piston dans un seul sens, son retour s’effectuant sous l’action d’un ressort ou d’une force extérieure (fréquent en hydraulique).

Le vérin B est un vérin double effet : Un vérin double effet a deux directions de travail. Il comporte deux orifices d’alimentation et la pression est appliquée alternativement de chaque côté du piston ce qui entraîne son déplacement dans un sens puis dans l’autre. On vérifiera que le vérin ne sera pas soumis aux effets de multiplication de pression qui pourraient le faire éclater du côté de sa tige.

  • 2) Vérin électrique

Vérin Electrique (Source : hydrokit.com)

Source : http://www.hydrokit.com/ (Schéma d’un vérin électrique)

-Les caractéristiques du vérin

Le vérin électrique est très souvent constitué d’un alliage en aluminium de qualité qui lui permet de résister aux conditions les plus intenses que possible. En effet, cet alliage lui permet de considérablement réduire les interférences électromagnétiques qui l’entourent. Il est de plus très léger dû à l’aluminium étant un métaux moins dense. Le vérin électrique résiste très bien à la corrosion ou la rouille soit les pires ennemies des métaux. Étonnamment ce petit vérin peut être très puissant !

-Avantages

De nos jours, les vérins électriques sont très faciles d’utilisation dû aux nouvelles technologies qui facilitent grandement certaines tâches. La vitesse de lecture et de transmission d’une action est relativement rapide et le tout peut être transmit d’une distance assez impressionnante. Par rapport, à d’autres vérins celui-ci est très sensible et précis quand il vient le temps de faire un travail de qualité. Il assure une excellente coordination avec la régulation électrique du projet. D’un autre côté, dû à sa structure assez complexe, il peut très souvent avoir des problèmes comme des courts-circuits.

 Source :
http://fr.wikipedia.org/( Vérin pneumatique )
http://www.hydrokit.com/ ( Vérin électrique )
http://socopresses.com/ ( Vérin électrique )
http://www.verinelectrique.net/  (Vérin électrique)

 

 

 

 

 

 

Présentation du bras manipulateur “Schrader”

Publié le par

Dans cet article je vais vous faire la présentation du bras manipulateur “Schrader” :

La fonction principale de ce système est de déplacer un objet dans l’espace, en utilisant de l’énergie pneumatique grâce aux différents vérins. (Ci-dessous)

Verrins

Les différents vérins sur le bras manipulateur
Source : http://si.legendre.free.fr/Site%20ge1s/Atelecharger/DT_SCHRADER.pdf

Il a pour effectuer cela différentes fonctions principales ainsi que des contraintes : (Tableau et diagramme pieuvre ci-dessous)

Les différentes fonctions du bras

Tableau des différentes fonctions principales et les contraintes.
Sources : http://si.legendre.free.fr/Site%20ge1s/Atelecharger/DT_SCHRADER.pdf

Diagramme pieuvre

Diagramme pieuvre du manipulateur SCHRADER
Source : http://si.legendre.free.fr/Site%20ge1s/Atelecharger/DT_SCHRADER.pdf

Sources : http://si.legendre.free.fr/Site%20ge1s/Atelecharger/DT_SCHRADER.pdf

Et voici ci-dessous l’architecture fonctionnelle du bras manipulateur. En rouge la chaîne d’énergie, en bleu la chaîne d’information.

http://imageshack.us/a/img99/3775/schmabloc.jpg

Source : Lp2i

Et pour finir http://www.youtube.com/watch?v=G2b8quDijao une vidéo du bras en marche.