Projet Final - Joaquin Austin/Gilles Sevignac/Lisa Goulvestre VALISEOUTE

Projet : Valiseouté - Mécanisme sur valise pour le suivi intelligent

Objectif :

L'objectif de ce projet est de créer un système se fixant à différentes tailles de valises permettant le suivi du propriétaire de la valise. Cela permet de ne pas perdre la valise qui nous suit, ainsi que de moins se fatiguer a la porter. Ce système est adapté aux gens nomades, les personnes à mobilité réduite, les personnes âgées ou encore les personnes souhaitant les dernières innovations ou plus de confort.
Inspiration : Nous sommes 3 jeunes voyageant régulièrement et aillant déjà voulu avoir ce confort.
Fonctionnalité clés :

Suivi fiable de l'utilisateur
Bonne puissance pour porter une valise
Bonne autonomie

Veille sur l'existant :

Travelmate Robotics – modèle Travelmate

Valise robotisée qui suit son propriétaire grâce à des capteurs et une application mobile
Vitesse d’environ 6 km/h, évitement d’obstacles

Cowarobot – modèle Cowarobot R1

Suit l’utilisateur via un bracelet connecté
Équipée de GPS, capteurs (sonar, profondeur) et détection d’obstacles

Airwheel – modèles SR3 et SR5

Suivi automatique grâce à la reconnaissance visuelle
Maintien d’une distance avec l’utilisateur + évitement intelligent d’obstacles

Ce qu'il faut retenir,

Le marché existe déjà avec quelques startups et marques tech, mais reste encore limité. Ce sont souvent des prototypes ou produits peu diffusés, encore en phase d’innovation. Leurs principaux défauts sont : l'autonomie limité avec la batterie, des échecs en environnement réel avec des obstacles type trottoirs, une vitesse limitée, une dépendance a un système de suivi, un poids plus élevé s'il faut la porter, un prix élevé et des contraintes règlementaires si la valise possède une batterie en lithium par exemple.
Cible d'usage :

Gens nomades : voyageant régulièrement et nécessitant confort
Les personnes à mobilité réduite : nécessitant praticité et mains libres
Les personnes âgées : nécessitant praticité et allègement de poids
Les personnes souhaitant les dernières innovations ou plus de confort

Gestion de projet :

Nom Prénom

Rôle

Savignac Gilles
Modélisation 3D + éléctronique

Austin Joaquin
Découpe laser + éléctronique

Goulvestre Lisa
Modélisation 3D + Rédaction

Planning ->

S1
Création du code

S2
Amélioration du code en testant avec les capteurs reçu

S3
Premières modélisation 3D

S4
Impression 3D

S4
Connexion fils et premiers tests sans valise

S5
Assemblage final

Matériel utilisé :
Pour ce projet, nous avons utilisé les composants suivants :

Nom

Quantité

Prix estimé

Carte Arduino Uno
1
~10€

Capteur de distance Ultrasonic Distance Sensor level 3
3
-

PLA pour la réalisation 3D
-
~2€

Moteur DAGU robot
2
~15€

Fils de connexion pour connecter les composants entre eux

12
~1€

Piles AA 1.5 volt
4
~2€

Sangle
2
~2€

Valise
1
-

La board
1
-

Driver DR10009 DFROBOT 2A Motor shield for Arduino
1
~10€

Roue
2
inclue dans prix moteur

Le circuit :

Base iniatiale : V3

place pour 2 moteurs et 2 roues
Base améliorée V4 : place pour 4 moteurs et 4 roues
Amélioration possible -> prendre une plaque de plexiglass de 6mm pour rendre la base plus rigide.

Le code :

// === MOTEURS ===
int E1 = 5, M1 = 4;
int E2 = 6, M2 = 7;

// === CAPTEURS ===
int TRIG_C = 8, ECHO_C = 9;
int TRIG_G = 10, ECHO_G = 11;
int TRIG_D = 12, ECHO_D = 13;

// === PARAMETRES ===
int DIST_MIN = 30;
int DIST_MAX = 70;
int DIST_LAT = 60;
int VITESSE = 255;

// =============================================
long mesurerDistance(int trig, int echo) {
 digitalWrite(trig, LOW); delayMicroseconds(2);
 digitalWrite(trig, HIGH); delayMicroseconds(10);
 digitalWrite(trig, LOW);
 long d = pulseIn(echo, HIGH, 30000);
 return (d == 0) ? 999 : d * 0.034 / 2;
}

void avancer() {
 digitalWrite(M1, LOW);
 digitalWrite(M2, HIGH);
 analogWrite(E1, VITESSE);
 analogWrite(E2, VITESSE);
}

void reculer() {
 digitalWrite(M1, HIGH);
 digitalWrite(M2, LOW);
 analogWrite(E1, VITESSE);
 analogWrite(E2, VITESSE);
}

void arreter() {
 analogWrite(E1, 0);
 analogWrite(E2, 0);
}

// Virage gauche : gauche recule, droit avance
void vireGauche() {
 digitalWrite(M1, HIGH); // gauche recule
 digitalWrite(M2, HIGH); // droit avance (inversé)
 analogWrite(E1, VITESSE);
 analogWrite(E2, VITESSE);
}

// Virage droite : droit recule, gauche avance
void vireDroite() {
 digitalWrite(M1, LOW); // gauche avance
 digitalWrite(M2, LOW); // droit recule (inversé)
 analogWrite(E1, VITESSE);
 analogWrite(E2, VITESSE);
}

// =============================================
void setup() {
 pinMode(M1, OUTPUT); pinMode(M2, OUTPUT);
 pinMode(TRIG_C, OUTPUT); pinMode(ECHO_C, INPUT);
 pinMode(TRIG_G, OUTPUT); pinMode(ECHO_G, INPUT);
 pinMode(TRIG_D, OUTPUT); pinMode(ECHO_D, INPUT);
 Serial.begin(9600);
}

void loop() {
 long dC = mesurerDistance(TRIG_C, ECHO_C); delay(25);
 long dG = mesurerDistance(TRIG_G, ECHO_G); delay(25);
 long dD = mesurerDistance(TRIG_D, ECHO_D); delay(25);

 Serial.print("G:"); Serial.print(dG);
 Serial.print(" C:"); Serial.print(dC);
 Serial.print(" D:"); Serial.println(dD);

 // Rien détecté nulle part → stop
 if (dC == 999 && dG == 999 && dD == 999) {
 arreter();
 return;
 }

 bool centreOK = (dC < 999);
 bool sigG = (dG < DIST_LAT);
 bool sigD = (dD < DIST_LAT);

 if (centreOK) {

 if (dC < DIST_MIN) {
 // Trop proche → stop
 arreter();

 } else if (dC <= DIST_MAX) {
 // Dans la zone → avance
 avancer();

 } else {
 // dC > DIST_MAX → trop loin, rattrape
 reculer();
 }

 // Centre ne voit rien → latéraux seuls
 } else if (!centreOK && !sigG && !sigD) {
 reculer();

 } else if (sigG && !sigD) {
 vireGauche();

 } else if (sigD && !sigG) {
 vireDroite();

 } else {
 arreter();
 }

 delay(40);
}

La modélisation 3D :
Nous avons utilisé AutoDesk Fusion 360. 2 éléments on été réalisé par impression 3D : Le boitier contenant les capteurs de distances a l'avant de la valise et 2 L étants les sabots permettant le maintient autour de la valise ainsi que l'adaptation aux différentes tailles de valise. Toutes les impressions 3D ont été réalisées en PLA.
Pour le boitier à capteur :

n°1                 n°2
Le boitier n°1 était inutilement trop grand donc nous avons décidé de réduire celui-ci pour obtenir le modèle n°2. Nous en avons profité pour ajouter des trous sur les cotés pour attacher une seconde sangle et améliorer le maintien ainsi que réduire les épaisseurs pour diminuer le temps d'impression. Les étapes éffectuée ont été le dessins de l'esquisse > extrusion > perçage x6 > contraindre les cercles pour avoir le bon espacement > esquisse d'un couvercle > extrusion du couvercle.
Résultat final :

Les sabots :

                                                                                                                         Ils ne seront finalement pas utilisé sur le prototype car l'espacement est insuffisant pour ne pas abimer le matériel (photo 2) et le système tient correctement sans.
Le cache de pile :

     

                              Réalisé en dessinant la forme > ajouter les cotes > ajouter des ronds > extruder > extruder dans l'autre sens les ronds pour former des trous

Le design :

Nous avons décidé de graver "VALISOUTE" suivi de nos prénoms à la découpeuse laser pour personnaliser notre objet.
Difficultés rencontrées :
La création du code nécessitait plusieurs rectifications car initialement il évitait la personnes devant au lieu de la suivre.                Les branchements présentaient des problèmes pour relier les piles au moteur et avoir assez de puissance. Le model 3D à été modifié pour adapter sa taille. La découpe au laser et l'impression 3D a aussi nécessité plusieurs essais et nous a permis d'apprendre beaucoup sur la manipulation des logiciels et les techniques de découpe ou d'impression.
ESSAI N°1 : Lors du premier test, la valise n'avançait pas par manque de puissance (les roues ne tournent pas). Voici une image du premier essai avec le produit fini :
Prévisualiser la pièce jointe IMG_9002.PNGPrévisualiser la pièce jointe IMG_9002.PNG

ESSAI N°2 : Une pile de 9V à remplacé les 4 piles de 1.5V et la puissance a été nettement améliorée mais la valise n'avance toujours pas. Les roues tournent maintenant mais dans le vide.
ESSAI N°3 : Une deuxième pile de 9V a été ajoutée et 2 autres moteurs associés à 2 roues sont aussi ajoutées. La valise roulent correctement mais le code n'est pas le bon, la valise recule lorsqu'elle nous détecte.
ESSAI N°4 (final) : Le code a été modifié plusieurs fois et plusieurs tests ont été fait. La valise avance lorsqu'elle nous détecte mais sa vitesse et sa précision reste limitée. Vidéo du dernier essai :
Prévisualiser la pièce jointe IMG_9013.movPrévisualiser la pièce jointe IMG_9013.mov

IMG_9013.mov
17 MB

Les améliorations possibles :

Système d’alerte en temps réel si la valise est perdue
Design
Application connectée au téléphone mais garde le fonctionnement pile
Le perfectionnement du suivi