Le sujet du projet

ROBOT ECRIVAIN

1.    Objectifs

L’L’objectif principal de ce projet est de concevoir et réréaliser un systèsystème robotique, c’c’est-àà-dire sa partie mémécanique, sa motorisation, sa commande et son interface de pilotage. Le cahier des charges fourni préprécise les fonctions que doit réréaliser le systèsystème et les contraintes qu’qu’il doit respecter. 

Pour les éétudiants, l’l’objectif est au moins autant d’d’apprendre par la pratique les bases de la gestion d’d’un projet (c’c’est-àà-dire la façfaçon de s’s’organiser en ééquipe pour atteindre un objectif donnédonné avec des moyens donnédonnés) que d’d’aboutir àà un prototype fonctionnel.

2.    Cahier des charges

Le but génégénéral est de faire un robot capable de dessiner avec un crayon sur un support plan horizontal.

2.1 Fonctions àà réréaliser

Le robot doit êêtre fixéfixé ou poséposé sur une plaque horizontale carrécarrée de 250mm par 250mm. Il doit êêtre capable de réréaliser deux exercices :

1) Tracer, avec l’l’aide d’d’un crayon fixéfixé sur l’l’organe terminal du robot, dans le plan de la plaque support diffédifférentes figures imposéimposées de difficultédifficulté croissante :

a. Une ligne de 5cm de long,

b. Une ligne pointillépointillée de 5cm de long,

c. Un cercle de 2.5cm de rayon,

d. Un cercle pointillépointillé de 2.5cm de rayon.

Le tracétracé de chacune des figures doit êêtre réaliséréalisé en 10 secondes +/- 0.2 secondes.

2) Tracer, avec l’l’aide d’d’un crayon fixéfixé sur l’l’organe terminal du robot, dans le plan de la plaque support, un dessin imposéimposé dans un carrécarré de 5cm par 5cm. Le dédéplacement de l’l’organe terminal du robot devra êêtre pilotépiloté par un joystick. Il est possible que la figure soit discontinue, et donc il faut préprévoir de pouvoir relever le crayon du support horizontal sur lequel on éécrit.

Une fonction supplésupplémentaire, optionnelle , peut êêtre réaliséréalisée :

• ÊÊtre capable de modifier la vitesse de dédéplacement du robot via l’l’interface.

2.2 Fonctions contraintes

Les contraintes imposéimposées sont :

• Respect des rèrègles d’d’utilisation du FABLAB de Sorbonne UniversitéUniversité au sein duquel vous travaillerez, en particulier la charte des FabLab du MIT. Cela implique que vous travaillerez sur le WIKI du FABLAB pour documenter votre projet. Il y a une bonne documentation ici pour savoir comment utiliser le WIKI.
• Utilisation de composants (moteurs, contrôcontrôleurs, boutons, élééléments de guidage, alimentation stabiliséstabilisée, boutons, etc.) parmi un ensemble imposéimposé. Une liste de composants utilisables est disponible au paragraphe 4. 
• Fabrication des pièpièces grâgrâce àà :
  • Machine àà dédécoupe LASER.
  • Imprimantes RAISE 3D PRO2.

Ces machines du FABLAB de sont pas toutes accessibles tout le temps ni en mêmême temps. C’C’est une contrainte qu’qu’il vous faut intéintégrer dans la gestion de votre projet (par exemple, priviléprivilégier la dédécoupe LASER qui est trètrès rapide, lorsque c’c’est possible).

Un objectif est de minimiser la quantitéquantité de matièmatière utiliséutilisée pour réréaliser le projet.

• Programmation en C utilisant la chaîchaîne de dédéveloppement Arduino IDE.

3.    Organisation

Les éétudiants sont organiséorganisés en groupe de 3 dans la mesure du possible. Chaque groupe bénébénéficie de 6 séséances encadréencadrées tout au long du semestre.

En dehors des séséances encadréencadrées, il est possible d’accéd’accéder au FABLAB en accèaccès libre les lundis, mardis, jeudis et vendredis de 14h àà 18h30. Pour cela il faut s’s’adresser au FABLAB. 

Le suivi des objectifs est un éléélément essentiel de la gestion de projet. Il a pour but de situer l’l’avancement du projet. Pour ce premier projet réaliséréalisé dans le cadre de votre cursus, des objectifs interméintermédiaires sont fixéfixés par l’él’équipe enseignante afin d’éd’éviter des erreurs de planification liéliées àà l’inexpél’inexpérience. Les objectifs sont ici expriméexprimés en termes de livrables, qui sont les suivants :

3.1 Avant le dédébut de la deuxièdeuxième séséance : 

o   Remise d’d’un dossier de conception prépréliminaire. Il s’s’agit d’d’un dossier qui préprécise les choix génégénéraux faits pour la solution que vous allez mettre en œœuvre. 

o   Remise d’d’un diagramme de GANTT : il s’s’agit d’d’un schéschéma qui préprécise qui-fait-quoi-quand.

3.2 Cinq jours aprèaprès la fin de la troisiètroisième séséance

Remise d’d’un dossier de conception détaillédétaillée. Il s’s’agit d’d’un dossier qui préprécise tous les choix technologiques faits. Ce dossier contient notamment la CAO, les schéschémas éélectriques de connexion et les algorithmes de commande. Lorsqu’Lorsqu’un dossier de conception détaillédétaillé est bien fait, en principe, le reste du projet consiste àà réréaliser le prototype en se référéférant àà ce dossier.

3.3 Au plus tard 2h avant la fin de la dernièdernière séséance :

o   DéDémonstration finale de réréalisation des deux exercices.

Comme le timing est trètrès serréserré, si des objectifs interméintermédiaires ne sont pas atteints, l’él’équipe enseignante fournit àà l’él’équipe projet une solution type qui permet de poursuivre le projet selon le dédéroulement préprévu.

4.    Liste des composants et matématériels disponibles

• Un crayon
• Interface de commande :
  • Une carte arduino UNO avec câcâble USB-B;
  • Un joystick:
  • Une platine de protoypage;
  • Alimentation régulérégulée 5V ;
  • CâCâbles, LEDs, boutons poussoirs, rérésistances.
• Motorisation :
  • Deux servomoteurs HS422 180°180°;
  • Un servomoteur Emax ES08A 180°180°.
• MéMécanique :
  • MatièMatière PLA pour impression 3D;
  • Feuilles medium : 3mm et 6mm d'éépaisseur;
  • Vis et éécrous : M2, M2.5, M3, M4.
  • Roulements et axes de diamèdiamètre 4mm.

5.     Liste des fichiers fournis

• Ressources CAO.zip contient les fichiers Solidworks pour les deux modèmodèles de servomoteurs
• datashetts.zip contient les documentations de quelques-uns des composants fourni