P30. Coupe de robotique E=M6 Partie électronique et mécanique

P30. Coupe de robotique E=M6
Partie électronique et mécanique
Année 2007
encadrants : Noël Caillère
Magali Le Gall
Département MO
Département ELEC
partenaires : Marie-Catherine Mouchot Direction de la communication de l'ENST Bretagne
Planète Science
Organisatrice de la Coupe
Mots clés : robotique, concours, électronique embarquée, mécanique, énergie,
microcontrôleur, actionneurs, capteurs, châssis
Résumé : Notre projet consiste en la conception et la réalisation des parties
mécaniques et électroniques du robot de l'ENST Bretagne devant répondre aux
contraintes imposées par le règlement de la coupe de France de robotique. Il est
également en liaison étroite avec le projet 56 (Coupe de robotique E=M6 Partie
informatique), un projet de développement S3 et le club E=M6 de l’école.
1. Présentation et contexte du projet.
Depuis 1995, M6 et Planète Sciences organisent chaque année une compétition au
cours de laquelle des robots s’affrontent en duel. Le thème du concours change tous les
ans. Les années passées, il y a eu le football, les châteaux forts, la fête foraine, le
rugby…Cette année, reprenant le thème du développement durable, il s ‘agit de trier des
déchets divers sur un terrain ayant les dimensions proches de celles d'une table de pingpong. Par ailleurs le robot doit satisfaire un certain nombre de contraintes, à la fois
techniques (taille, alimentation) et d’efficacité (pouvoir ramasser au moins un déchet lors
d’un match sans adversaire).
2. Méthodologie développée pour aboutir.
Nous avons, dans un premier temps, recherché des partenaires et sponsors avec
l’aide de l’autre projet S4 et du club afin d’obtenir le budget nécessaire à la bonne
poursuite du projet. Simultanément, nous avons pris connaissance du cahier des charges
diffusé par Planète Science et élaboré une stratégie globale définissant par la même
occasion notre robot. Nous avons dés lors établi l’ensemble des tâches mécaniques et
électroniques à accomplir en prenant soin de les intégrer dans un planning laissant
quelques semaines de marges avant la coupe pour réaliser les différents tests. D’une part
nous avons travaillé en étroite relation avec le groupe de projet S4 s’occupant de
l’informatique et d’autre part en binôme sur chaque tâche pour résoudre plus rapidement
les problèmes se posant. L’avancement du travail a été fortement contrôlé tout au long du
projet pour être prêt le jour de la coupe.
3. Développement des différentes tâches et principaux résultats.
La stratégie que nous avons développée était de se concentrer exclusivement sur les
canettes, étant donné que les bouteilles étaient trop volumineuses pour être facilement
stockées et qu’il était complexe de déposer les piles au bon endroit.
31. Mécanique
La conception mécanique s’est divisée en deux phases.
La première phase consistait à élaborer le plus vite possible une base roulante pour
notre robot, c’est à dire un châssis et une motorisation, afin que l’équipe informatique puisse
rapidement s’en servir. Cette année, le châssis a été réalisé en totalité par les élèves sans
aide extérieure. Bien qu’un peu lourd et un peu lent, il s’est avéré très fiable et robuste lors
de la coupe.
La deuxième phase avait principalement pour objectif l’élaboration d’un ascenseur
pour stocker les canettes ramassées par le robot et d’un système de bras pour les éjecter
dans la bonne poubelle. A l’avant du robot un entonnoir équipé d’un balais rotatif permettait
d’amasser les déchets dont on ne conservait dans l’ascenseur que les canettes suite à une
détection de couleur par capteur infra-rouge. Hormis quelques difficultés lors des premiers
matchs à cause d’un éclairage des tables trop puissant qui perturbait nos capteurs de
couleur, le système a bien fonctionné.
32. Electronique
Nous avons tout d’abord réalisé les cartes fondamentales comme la carte de
puissance dont le rôle est de fournir l’alimentation aux autres cartes et aux actionneurs.
Nous avons également conçu une carte pour un microcontrôleur ATMEL128 nécessitant une
technologie CMS (Composant Monté en Surface).
Ensuite nous avons réalisé les cartes plus spécialisées comme celle permettant de
commander les deux moteurs de l’ascenseur et celle gérant les électro-aimants en entrée et
en sortie du sas de l’ascenseur. Nous avons également conçu les montages liés aux
capteurs de couleur, aux ILS (Interrupteur à Lame Souple), aux roues codeuses servant à la
géolocalisation, à l’afficheur LCD et aux capteurs de chocs [1].
4. Conclusions et perspectives.
Le travail que nous avons effectué en parallèle avec le groupe de projet S4 n°56 et le
projet de développement S3 a abouti sur la conception d’un robot qui s’est homologué dans
le temps originellement imparti. Etant donné que seulement 42 robots avaient réussi
l’homologation, celle ci s’est prolongée en parallèle des matchs pour arriver à un total de 78
éme
sur les 160 équipes présentes à la
homologuées. Finalement nous avons terminé 41
coupe, dont 1ère école de Brest et 1ère école ex-æquo du GET (Groupe des Ecoles de
Télécommunication) avec Télécom Paris.
En outre, par la présence de premières années à la coupe et la rédaction d’une
documentation claire et importante, nous espérons avoir facilité le transfert de connaissance
avec nos successeurs afin qu’ils fassent mieux que nous.
Bibliographie
[1] Abc electronique. Site web : http ://www.abcelectronique.com. Site de recherche de
datasheet pour tout type de composant électronique et met a disposition des cours et
montages pouvant être pratiques.