Voiture à Volant d’inertie

Publié le 17 juin 2021 par DARSCONNAT Quentin

Bonjour à toutes et à tous, nous sommes Rémi LECOQ, Jesimiel MANZA et Quentin DARSCONNAT, trois étudiants en fin de cycle préparatoire aux écoles d’ingénieur à Polytech qui nous sommes lancés dans la réalisation intégrale d’un véhicule à volant d’inertie.

INTRODUCTION
Ce projet de voiture à volant d’inertie a pour but la conception, la réalisation et l’étude énergétique d’une voiture à volant d’inertie qui respecte le cahier des charges du challenge « Course en cours ». Pour Course en cours, des équipes de 4 à 6 collégiens ou lycéens fabriquent leur propre voiture dans l’objectif de réaliser plusieurs courses contre les autres équipes. Le point fort de ce challenge est que toutes les équipes doivent utiliser la même motorisation fournie par l’organisation. Dans le cadre de notre projet, nous remplaçons donc cette motorisation par un système de volant d’inertie.

Rendu final de notre véhicule

L’objectif final de ce projet a donc été de concevoir un modèle de voiture de modélisme opérationnel et conforme au cahier des charges imposé par course en cours. La réalisation de ce véhicule a nécessité de diviser le travail en plusieurs étapes :
– Premièrement, il a fallu représenter et dimensionner en CAO notre véhicule. Qu’il s’agisse du châssis, du système de transmission, de la coque ou encore des essieux en passant par toutes les différentes pièces intermédiaires, tout a été regroupé sur un fichier CAO global.
– Également, il a fallu effectuer une étude énergétique du système afin d’être en mesure de prévoir, en théorie, l’énergie utile nécessaire à fournir à notre voiture afin d’engendrer un déplacement notable.
– Enfin une fois tous les composants à notre disposition, nous avons été en mesure d’effectuer l’assemblage du véhicule ainsi que de tester ce dernier en condition réelle.

ETABLISSEMENT DE L’AGENCEMENT INTERNE DU VEHICULE
Avant tout, il était nécessaire de déterminer précisément le système de fonctionnement interne qui allait régir notre voiture. Nous avons donc essayé de voir où et comment pouvoir placer notre volant d’inertie.

On précise que dans le cadre de notre projet, par soucis de complexité et de manque de place, nous avons décidé de ne mettre en place qu’un seul système de transmission reliant l’arbre du volant à l’arbre de l’essieu arrière du véhicule et non l’essieu avant.

Afin de mettre en place de manière correcte le système de stockage mécanique de l’énergie, il nous faut définir l’endroit optimal où placer notre volant d’inertie. Considérant dans un premier temps notre volant d’inertie comme un simple cylindre de révolution, il est évident qu’outre la nécessité d’une masse élevée, plus le rayon de ce cylindre sera grand, et plus l’énergie cinétique rotatoire générée sous l’influence d’une vitesse de rotation sera importante. Ceci est facilement démontré en se référant à la formule de l’énergie cinétique rotatoire, incluant elle-même le moment d’inertie :
avec

Le rayon r étant élevé au carré dans la formule et sachant qu’on cherche à avoir la plus grande inertie possible, nous avions alors tout intérêt à utiliser un volant de rayon important usiné dans un matériau de densité élevée. C’est alors que s’est posé la problématique de l’espace disponible.
En effet, quel agencement interne serait-il le plus judicieux d’adopter afin :
– D’avoir un volant assez large
– D’optimiser au maximum la place au sein du véhicule et afin
– De ne pas devoir utiliser une coque trop large

Pour éviter une inégalité de la répartition de la masse au sein du véhicule, et en supposant que l’on sélectionne un volant d’inertie large et lourd, nous avons décidé d’adopter la configuration interne suivante :

Agencement interne du véhicule

Le système de maintien de cet arbre central représenté en rouge est illustré en vue de dessus par le schéma ci-dessous :

ETUDE ENERGETIQUE DU SYSTEME
Une fois l’agencement interne du véhicule défini, nous avons réalisé une étude énergétique du système.
Considérant les forces aérodynamiques et les forces de résistance au roulement, nous avons alors pu, avec l’aide de Mr Sylvain Verron, réaliser une fiche Excel d’étude énergétique.

Une fois le bilan des actions mécaniques effectué, nous avons appliqué le Principe Fondamental de la Dynamique à notre voiture, et avons donc pu, au travers de nombreux calculs, relever une vitesse moyenne théorique de déplacement d’environ 3.8 m/s pendant 10 secondes.

ETAPE DE CAO

Pour la conception en CAO de la voiture, nous avons d’abord commencé par réaliser un premier jet d’un châssis qui respectait les dimensions du cahier des charges de Course en cours (350x120mm). Dans un second temps, nous avons modélisé tous les composants que nous allions acheter à partir des différents documents techniques fournis par les fournisseurs.

En plus des composants commandés, il nous a également fallu concevoir le support de butée à bille et le volant d’inertie qui sont des pièces uniques non-commandables.

Butée à bille

Volant d’inertie

Une fois tous les composants conçus, nous avons enfin pu passer à l’étape d’assemblage CAO :

Arbre + roues dentées

Montage des arbres

Montage du volant

Intérieur finalisé

FABRICATION DE LA VOITURE
Pour fabriquer notre voiture, nous avons divisé le travail en plusieurs sous-étapes :
1) Usinage du châssis
2) Découpage des arbres
3) Assemblage de l’essieu avant
4) Assemblage de l’essieu arrière avec la roue dentée
5) Assemblage de l’arbre intermédiaire
6) Fixation des équerres pour faire l’armature de l’arbre vertical
7) Usinage du support de butée à bille
8) Usinage du volant en bois et découpage des masselottes
9) Assemblage de l’arbre central avec moyeux, volant etc…

ESSAIS DU VEHICULE

Une fois l’étape de fabrication terminée, nous avons essayé de tester notre véhicule.
Cependant, nous n’avons pas obtenu les résultats que nous attendions.
En effet, lors de la mise en rotation du volant d’inertie au moyen d’une visseuse, la transmission jusqu’à l’essieu arrière ne se faisait pas de manière correcte pour plusieurs raisons :
– Une des roues coniques ne pouvait pas être serrée correctement dû à la vis de pression
– Les frottements étaient trop apparents
– L’énergie cinétique stockée grâce au volant d’inertie n’étaient pas suffisante pour faire avancer le véhicule en raison des frottements
-La butée à bille sembler “vriller” en rotation

Néanmoins, nous avons tout de même pris quelques vidéos des tests effectués sur notre véhicule au cours de la dernière séance :

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CONCLUSION

Par manque de temps, nous n’avons pas pu régler ce problème d’engrenage et nous n’avons donc pas pu atteindre l’objectif fixé qui était de parcourir une distance de 20 mètres en moins de 5 secondes. Lors de nos essais, nous avons pu remarquer que le volant d’inertie conservait bien son énergie cinétique comme nous l’espérions. Malgré beaucoup de frottements tout au long de la transmission entre le volant d’inertie et les roues, sans ce problème de vis de pression, nous aurions pu obtenir des résultats certes inférieurs aux objectifs mais cohérents. Ce manque de temps en fin de projet est surement dû à notre démarrage de projet. Nous avons passé trop de temps à faire des recherches et à vouloir faire un modèle CAO trop tôt dans le projet. Nous aurions dû nous pencher sur la commande des composants plus tôt ce qui nous aurait permis d’avoir plus de temps pour faire la CAO et surtout pour pouvoir résoudre les problèmes rencontrés lors de la fabrication.

Cependant, hormis les quelques problèmes rencontrés, nous sommes tous les trois d’accord pour affirmer que ce projet a été une très bonne expérience qui nous sera très certainement bénéfique dans notre poursuite d’étude.

Création d’un mur de lumières pour Escape Polytech

Publié le 17 juin 2021 par BRIONGOS Alexandre

Bonjour à toutes et à tous ! Nous sommes trois étudiants de 2ème année actuellement en fin de cycle préparatoire de Polytech Angers et nous allons vous présenter notre projet réalisé plus tôt dans l’année : Le Mur-Lumières.

CAO

Nous avons utilisé des outils de CAO pour perfectionné le design de l’ensemble et éviter les erreurs de conceptions.

Programmmation

Un script python permet de contrôler le comportement de l’ensemble des élements.

Assemblage

Pour concrétiser le projet nous avons réalisé la fabrication de tout le bâti et le câblage nécessaire au bon fonctionnement.

Introduction de notre projet :

Ce projet fait partie d’un lot de projets associés à l’escape Polytech, un escape-game réalisé par les enseignants chercheurs de Polytech qui ont décidés de demander de l’aide aux étudiants pour créer des mini-jeux futurs. Le nôtre consiste à reproduire une forme sur un écran d’ampoules Philips HUE 5×5 à l’aide de boutons qui pilotent les ampoules : à vous de trouver la bonne combinaison !

Création du bâti :

Dans notre projet, il nous a fallu créer un bâti pour pouvoir stocker tous les autres composants et déplacer le tout facilement. Ainsi, l’utilisation de SolidWorks nous a paru nécessaire pour créer ce que nous avons choisi de faire : une borne d’arcade. Cette partie du projet n’a pas été la plus longue du fait que le bâti était plutôt simple à réaliser.
Cette CAO a ensuite permis la découpe puis l’assemblage des pièces dans du bois acheté chez un de nos fournisseurs.

Création du programme gérant les Ampoules Philips :

Pour contrôler les ampoules connectées, nous avons utiliser un pont Philips Hue se connecte aux ampoules avec le protocole ZigBee. Aussi, les 16 boutons que nous avons utiliser requièrent une carte PacLed 64 pour changer leurs couleurs simplement. Pour faire fonctionné tout les composants électronique ensemble nous avons utiliser un script python sur un Raspberry Pi 4. Ce programme permet de contrôler le clavier à l’aide d’un Arduino Uno, l’écran LCD, le pont, les boutons de couleurs avec la PacLed. Le code est pensé pour être le plus modulable et évolutif possible. Nous avons fait attention à ce que le code permette une grande résilience face aux éventuels petites interférences et perturbations qui pourrait survenir à cause de l’utilisation de fils non isolé pour transmettre de l’information entre les composants.

Assemblage et Tests réalisés à Polytech :

Une fois toute la partie programmation terminée, nous avons pu amener les planches découpées à Polytech pour y faire l’assemblage. Par la suite, nous nous sommes occupés de la longue partie concernant le branchement des multiples câbles (électriques et électroniques) avant de relier les cartes Arduino et Raspberry à nos autres composants.
Malgré quelques heures de complications à performer le code pour satisfaire toutes les conditions souhaitées, nous sommes arrivés à terminer le projet en temps et en heure !

Vue arrière du boîtier ouvert

Déroulement d’une partie :

Une partie peut donc se dérouler de la façon suivante :
– Le joueur arrive et sélectionne son niveau à l’aide du clavier qui lui confirme par la suite grâce au LCD

panneau de commandes avec les boutons de couleurs

– Il essaye de trouver la bonne combinaison de boutons pour avancer dans le jeu et parvenir à trouver le résultat désiré
– Lorsqu’il trouve, un code s’affiche sur l’écran LCD et le joueur peut passer au niveau suivant.

Conclusion :

Grâce à l’importance de la communication et du travail d’équipe au sein de notre groupe, nous avons pu répondre à un cahier des charges qui semblait impossible si l’on s’y attaquait seul. Ce projet nous a d’autre part permis de développer nos compétences en CAO, en programmation et surtout nous a offert des connaissances en matière d’électricité, de moyens d’assemblages et sur bien d’autres domaines. Nous tenons à remercier encore une fois toutes les personnes ayant contribué au projet et nous espérons que ce projet, dont nous avons pris beaucoup de plaisir à réaliser, sera amené à être améliorer les prochaines années.

Robot Cartographe

Publié le 17 juin 2021 par NOBILI Swan

Introduction

Bonjour à toutes et à tous, dans cet article on va vous présenter le projet de conception de robot cartographe que l’on a effectué au cours de notre 2nde année au sein de Polytech Angers. Nous en sommes en groupe de trois : Swan, Emilien et Jean-Luc afin de réaliser ce projet qui a déjà été réalisé à plusieurs reprises les années précédentes (projet ROMULUX présenté via ce lien).

On va aborder maintenant la question de l’utilité de ce projet. Ce projet propose de concevoir un robot permettant l’acquisition de données pour tester des algorithmes de cartographie et de localisation. Ce projet a pour but premier de cartographier un étage complet des bâtiments de Polytech (cependant, on ne s’occupera pas du codage du robot).

Organisation

Sachant que les séances de projet de conception n’avaient pas lieu en présentiel, on a dû s’adapter et apprendre à utiliser un logiciel du nom de Gitlab. Gitlab est un outil qui permet de stocker et partager des fichiers qui fonctionne comme un cloud avec certaines spécificités telles que des checkpoints, points de contrôle, et quelques autres.

Cahier des charges

Afin de pouvoir réaliser un tel robot, il nous faudra plusieurs éléments (annoncés dans le cahier des charges) :

Utilisation d’une carte NVIDIA Jetson TX2
Utilisation des roues “mecanum”
Étage modulable permettant à minima le positionnement de 4 caméras et un capteur Lidar Velodyne (qui est un radar fonctionnant avec la lumière)

Afin de réellement commencer le projet, on a tout d’abord schématisé de diverses manières ce projet. En commençant par un schéma bête à corne :

Bête à corne

Chaîne de fonctionnement

On a ensuite réalisé divers schémas exprimant la chaine de fonctionnement de notre robot cartographe. Voici le schéma principal :

Schéma fonctionnel

Après cela, on a réalisé un inventaire des composants afin d’être structurés, mais aussi, afin de pouvoir définir et dimensionner le type de batterie souhaitée en faisant un bilan énergétique. Finalement, on a dû opter pour des batteries NIMH, car elles correspondaient bien à notre bilan énergétique, et car le labo n’était pas adapté pour des batteries lithium-ion.

Placement Lidar Velodyne

On a dû ensuite trouver un emplacement optimal pour le radar LIDAR Velodyne (afin qu’aucun obstacle ne gêne ses rayons lumineux qui lui permettent de capter à 360° autour de lui-même).

LIDAR Velodyne

Pour se faire, il suffisait de choisir où le placer sur notre robot (nous avons choisi le centre). Afin de déterminer la hauteur à laquelle le placer, il suffisait d’utiliser de la trigonométrie basique. On a donc pu obtenu facilement les coordonnées du positionnement du LIDAR Velodyne.

Matériau

Il nous manquait donc un dernier détail à régler avant d’entamer la CAO (Conception Assistée par Ordinateur) qui était le choix du matériau. Après quelques discussions avec nos encadrants, il s’avérait que l’impression 3D n’était pas une option viable pour l’architecture que l’on voulait adopter (matériaux trop fragiles) mais que l’usinage était un moyen plus adapté notamment grâce à son matériau : l’aluminium qui allait être le matériau principal constituant notre robot.

CAO

On pouvait donc enfin commencer la CAO qui était au cœur de notre projet. Tout d’abord, on a conceptualisé les divers composants constituant notre robot (NVIDIA Jetson, LIDAR Velodyne, les 4 caméras, les contrôleurs moteurs, les moteurs, les batteries, …).

On a commencé à faire une première ébauche sur le logiciel SolidWorks ce qui nous a permis d’avoir un premier ressenti de notre encadrant sur l’architecture que l’on voulait adopter pour notre robot cartographe :

1ère ébauche du robot cartographe

Cependant, on voit clairement un manque de rigidité sur notre structure (éléments sélectionnés en bleu), une complexité hors norme au niveau des pieds de notre robot, ainsi que la hauteur entre les 2 étages qui n’est pas adaptée.

Ces problèmes ont été résolus en changeant simplement la structure des éléments problématiques, ce qui nous mena à la réalisation d’une seconde et dernière ébauche :

CAO finale du robot cartographe

Conclusion

Malheureusement, c’est ici que s’achève ce projet pour notre groupe car nous n’avons pas été assez efficaces afin d’avoir une réalisation physique de ce robot cartographe. Mais peut être allez-vous aboutir ce projet.

Nos remerciements vont à nos encadrants :

M. GUILLONNEAU et M. MERCIER

JOTTREAU Emilien, GAUVRIT Jean-Luc, NOBILI Swan

Gérer la sécurité incendie dans un bâtiment en réalité augmentée

Publié le 17 juin 2021 par JOUNINET Kylian

Bonjour à toutes et à tous,

Nous sommes trois élèves de Polytech Angers, Kylian, Mattéo et Melvin, et cette année nous avons été amenés à réaliser un projet sur un semestre entier. Nous avons alors dû trouver une idée utile mêlant sécurité incendie et réalité augmentée.

– But de notre projet

Lors de nos recherches préliminaires, nous avions remarqué que bien souvent un début d’incendie peut être éteint très rapidement si les personnes autour savent quoi faire avec le matériel mis à disposition dans les établissements recevant du public. Malheureusement on s’est aussi rendu compte, que bien souvent les personnes ne sont pas formées et ne savent pas réagir face à un début d’incendie. C’est pourquoi, nous avons eu l’idée de mettre à disposition une application simple d’utilisation qui ne permettrait rien qu’en scannant les panneaux ou pictogrammes des moyens de sécurité incendie, d’apprendre à les utiliser. Cela permettrait alors d’éviter que des incendies importants se déclarent.

– Travail réaliser

Travail préliminaire

Dans un premier temps, avant de nous lancer dans notre projet, il a fallu en apprendre plus sur la sécurité incendie et sur la réalité augmentée, c’est pourquoi nous avions fait plusieurs recherches sur ces deux thèmes, cela nous a pris environ 3 semaines afin de prendre en main le logiciel unity/vuforia qui va nous permettre de faire l’application mais aussi d’acquérir un minimum de connaissance sur les moyens de sécurité incendie dans les établissements recevant du public.

La deuxième étape de notre projet a été de nous rendre dans les locaux de Polytech Angers, pour ainsi voir les différents moyens de sécurité incendie (extincteur, trappe de désenfumage, espace d’attente sécurisé, etc.) que possédait Polytech. Cela nous a donc permis de déterminer quels moyens nous expliciterons dans l’application mais aussi de prendre des photos des moyens de sécurité incendie afin d’en faire des targets qui permettront à l’application de reconnaître les différentes cibles et ainsi d’afficher les bonnes informations.

: Panneau signalétique d’un extincteur CO2

: Panneau signalétique d’un extincteur AB

: Commande de désenfumage

: Plan d’intervention de Polytech Angers

Création de l’application

-Création des targets:
Tout d’abord, il a fallu créer les targets des moyens de sécurité incendie à partir des photos que nous avions prises à Polytech Angers, il a donc fallu choisir les bonnes photos pour avoir le plus de détails possibles et les recadrer, et ensuite dans le logiciel Unity/Vuforia créer des marqueurs grâce au texte permettant à l’appareil photo de bien scanner la target (plus il y a de détails dans la target, mieux elle sera reconnue).

: Fichier monttrant toutes les targets de notre projet.

: Exemple des marqueurs sur une target permettant sa bonne reconnaissance.

– Insertion des vidéos et informations sur les targets:
Dans un deuxième temps, il nous a fallu sélectionner les vidéos et informations qui apparaîtront lorsque les cibles seront scannées. Il fallait alors que ces informations soient à la fois courtes mais aussi très instructives afin que les personnes les comprennent correctement. Une fois choisies, il fallait insérer les vidéos et informations sur les différentes cibles, c’est là que les premiers problèmes sont apparues. En effet, le premier problème était que la vidéo se lançait sans même que scannions la cible et notre deuxième problème était qu’il y avait un décalage entre le son et l’image. Nous avons donc dû régler ce problème grâce à deux codes : le premier permet de lancer automatiquement la bonne vidéo sur la bonne target et lorsque celle-ci est finie de revenir au début et le deuxième code quant à lui sert à ne pas avoir de décalage entre l’image et le son.

: Programme permettant le lancement de la vidéo lorsqu’on scanne la target.

: Programme permettant d’éviter un petit décalage au lancement de la vidéo.

-Création de l’application Android:
Enfin, la dernière partie a été de pouvoir transférer l’application que nous avions créée sur ordinateur (windows) en la mettant sous format Android pour pouvoir l’utiliser sur notre téléphone. Cette partie a été assez longue, en effet, il a fallu que nous fassions quelques recherches pour trouver les bonnes explications qui nous permettent de transférer l’application sur notre téléphone. Après avoir trouvé la manières, nous sommes donc aller dans les paramètres de l’application sur Unity pour la faire passer de Windows à Android. Une fois les paramètres réglés, nous avons aussi dû paramétrer notre téléphone en le mettant sous mode développeur pour permettre de transférer l’application au téléphone (android) via USB. Lorsque l’application fut transférée, il ne restait plus qu’à la tester sur différentes targets.

: Réglage permettant de switcher de plateforme.

: Lien entre Android studio et unity, permet de créer l’application sur notre téléphone.

: Réglages qui permet de relier Unity à Vuforia Augmented Reality.

: Permet d’autoriser le transfert de l’application sur le téléphone.

-Test de l’application:
Pour finir, nous avons testé l’application du téléphone sur plusieurs targets, nous avons alors pu voir que notre application fonctionnait très bien et que les vidéos fonctionnaient ainsi que les fiches d’information. Voici quelques exemples :

: Scan de la target extincteur CO2.

: Lancement de la vidéo expliquant l’utilisation d’un extincteur à CO2.

: Scan de la target plan d’intervention.

: Lancement de la vidéo expliquant comment évacuer un batiment.

: Lancement d’une diapositive expliquant le fonctionnement des trappes de désenfumage.

– Problèmes rencontrés

Lors de notre projet, nous avons rencontré plusieurs difficultés, en effet, nous sommes partis sur un projet avec de la réalité augmentée, un domaine que personne ne connaissait contrairement à la sécurité incendie où Kylian connait le domaine vu qu’il est sapeur-pompier volontaire. Cela a été notre plus grande difficulté puisqu’il a fallu apprendre à utiliser ce nouveau logiciel, apprendre de nouvelles bases pour pouvoir produire une application qui fonctionne et qui soit utile. Comme nous l’avons expliqué dans les étapes de travail, nous avons rencontré plusieurs problèmes lors de la création de l’application, nous avons su les résoudre grâce à des explications trouvées sur internet mais aussi grâce à des professeurs de Polytech Angers qui nous ont aidés.

– Conclusion

Nous pouvons dire que ce projet nous a été très utile, en effet, il nous a permis de voir la complexité à organiser, à communiquer sur un tel projet, cela nous sera très utile pour nos futures années d’étude et aussi pour notre futur métier d’ingénieur où nous savons que nous allons devoir travailler en groupe sur d’importants projets. De surcroît, ce projet nous a aussi permis de découvrir de nouveaux domaines qui sont très intéressant mais surtout d’actualité et qui dans le futur seront de plus en plus utilisés dans notre vie quotidienne, surtout la réalité augmentée. Enfin, nous pouvons dire que nous sommes fiers de notre projet, premièrement car il fonctionne très biens (et pas que dans Polytech Angers, nous l’avons testé à un aéroport) et deuxièmement car nous pensons qu’il peut être très utile pour la population afin d’éviter d’importants incendies pouvant créer des pertes humaines et matérielles.
Nous pensons déjà à d’autres améliorations comme le fait de créer nous-mêmes les vidéos mais aussi d’augmenter le nombre de targets en incluant du secourisme (même si nous avons déjà mis dans l’application l’utilisation d’un défibrillateur).

Nous voulons remercier notre professeur référent monsieur CAPELLE qui nous a laissé une totale autonomie et liberté dans ce projet, et aussi monsieur RICHARD qui nous a beaucoup aidé lorsqu’on rencontrait des difficultés.

Merci beaucoup d’avoir lu notre article, nous espérons que cela vous a permis d’apprendre de nouvelles choses et qu’il vous a plu !!!

C’était Kylian, Melvin et Mattéo.

Pour plus d’information, nous vous mettons des vidéos qui expliquent plus précisément notre travail:

Création des targets:

Insertion des images et vidéos:

Création de l’application Android:

Création d’un Escape Game pour le Club EEA

Publié le 17 juin 2021 par SOENEN Nathan

Présentation

Bonjour, nous sommes 4 étudiants en cycle Peip à Polytech Angers, Camille Nicolet, Tom Rousseau, Nello Frouin et Nathan Soenen. Nous sommes fiers de vous présenter notre projet qui est la création d’une partie d’un Escape Game.

Objectif de notre projet

L’objectif de notre projet était de concevoir une énigme qui pourra par la suite être intégré à un Escape Game (destiné à des élèves en classe préparatoire). Cette énigme devait donc être ludique tout en étant instructive pour ceux qui la pratiquerait, en associant à la réflexion de celle-ci de compétences que des élèves de L1, L2 doivent maitriser. En effet c’est suite à plusieurs sondage que le club EEA à une cette idée.

Présentation de notre “Mystery Machin” :

Boitier “Mystery Machin”

Pour vous expliquer le concept de notre énigme nous en avons fais des vidéos, bien évidement si vous voulez faire un jour notre énigme nous vous déconseillons de regarder ces vidéos.

La première vidéo explique en globalité notre boitier :

La deuxième vidéo explique tout le système de morse de notre énigme :

La troisième vidéo explique comment résoudre l’énigme entièrement :

Problèmes rencontrés :

Une fois que nous avons réfléchi à notre énigme nous avons décider d’utiliser des cartes Arduino pour tout ce qui est la partie de la programmation. Une carte Arduino est un support sur lequel on peut brancher des éléments (comme une ampoule) et implémenter un programme (comme faire clignoter l’ampoule), ce qui correspondait parfaitement à ce dont on avait besoin. Cependant au fur et à mesure nous nous sommes rendu compte que les cartes Arduino possédaient des limites et nous avons souvent dû nous adapter, par exemple pour la diffusion de notre message sonore, nous avons dû le compresser pour qu’il dure moins de 5 secondes, car notre enceinte ne permettait pas la diffusion de messages plus long.

Carte Arduino

Pour ce qui est de la boite (celle qui cache tous nos branchements) nous voulions dans un premier temps l’imprimer en 3D. Cependant une fois les plans réaliser, grâce à Solid Works (un logiciel qui permet de faire des dessins en 3D), nous nous sommes rendu compte que cela ne respectait pas notre budget, nous avons donc dû réagir. Nous avons alors décider de la réaliser manuellement à l’aide de supports en bois et d’une boite en carton. Certes le résultat est un peu moins précis que l’on aurait imaginer mais il reste néanmoins très satisfaisant et est en plus, plus respectueux de l’environnement.

Présentation du boitier de la “Mystery Machin”

Nous avons travaillés en parallèle sur une seconde énigme mais comme est elle encore en stade de scénario n’ont vous la présentons pas encore…

Conclusion :

Pour conclure, nous sommes très satisfaits et fiers de notre résultat où nous avons pus arriver au terme de notre énigme “Mystery Machin” c’est à dire la rendre jouable pour tout le monde. Celle-ci est disponible à Polytech Angers si vous voulez essayer de la faire par vous-même.
Nous remercions également nos tuteurs qui nous ont suivis tout au long de ce projet.

Caméra pour robot KUKA KRC3

Publié le 17 juin 2021 par AUBIN Theotime

Fixer une caméra à un bras robot. Qu’est-ce que pourrait mal se passer?

Nous sommes Théotime Aubin et Antoine Grimault, notre objectif a été de fixer une webcam au bras robot KUKA et de lui faire détecter des objets sur un plan (fixe) défini au préalable.
La première étape a été de choisir l’emplacement de la webcam.

On aurait pu choisir de fixer la caméra dans l’espace de travail du robot.

Il était aussi possible de la fixer sur le côté du robot, et d’avoir une position de prise de vue différente de la position d’action.

Enfin, on pouvait fixer la caméra directement sur la flasque du bras, avant l’outil.

Nous avons choisi la dernière option car ce système limite faiblement les mouvements du bras,
et le repère de la caméra est “simple” à définir par rapport au repère de la flasque. C’est aussi plus facile de la fixer solidement ici.
Il est possible que l’outil soit visible sur l’image, cela pourrait poser problème pour la détection des objets, mais d’après nos mesures cela a peu de chances d’arriver.

Une fois ce choix fait, nous avons démonté la webcam pour n’en garder que l’électronique (PCB), puis modélisé un boitier sur SolidWorks que nous avons ensuite imprimé en 3D.

Vient ensuite la phase deux… le traitement d’image :

Pour ceci nous avons décidé d’utiliser Python avec le module OpenCV sur un ordinateur séparé du robot. On a codé une application qui permet à l’utilisateur du robot d’avoir un retour vidéo pour calibrer la ‘‘visée’’, fait une détection de contour et donne les coordonnées d’un objet situé sur l’espace de travail défini au préalable, en convertissant au passage des pixels en millimètres.

Vient ensuite la phase trois… la programmation du robot :

Le but est simple. Le robot est capable de connaitre en temps réel la position de la flasque. Notre travail dans ce programme est de donner au robot les translations et rotations de repère afin de disposer des coordonner de la caméra en temps réel.

Après s’être bien creusé les méninges on finit par comprendre et ça donne un beau petit programme :

Conclusion :

Quand on fait tout fonctionner ensemble le robot est capable de localiser une pièce, en déduire ses coordonnées et la pointer. il aurait été possible d’aller un peu plus loin en communiquant directement les coordonnées au robot via une carte d’entrée sortie utilisant le protocole TCP/IP, mais celle ci a mis trop de temps a arriver.

Réalisation Mini-Eolienne

Publié le 17 juin 2021 par SQUIBAN Theo

Bonjour à toutes et à tous,

Les énergies renouvelables sont au cœur des progrès technologiques nécessaires pour protéger l’environnement. Le but de notre projet a été de concevoir et de modéliser une mini éolienne facile à reproduire et avec un budget accessible. Nous sommes trois élèves en deuxième année à Polytech Angers Théo Squiban, Gabriel Ory et Evan Boyer.

Notre travail s’est déroulé en trois grandes parties :

Documentation

Tout d’abord nous avons fait beaucoup de recherches afin de bien appréhender le sujet. Il y avait beaucoup d’informations à saisir car on ne connaissait pas les mécanismes régissant une éolienne et pour nous lancer dans le projet, nous avions besoin de connaissances précises. En plus des longues recherches sur la toile, notre référent nous recommandait des sites fiables et nous orientait pour nous aider. Ces recherches ont été chronophages jusqu’à l’aboutissement du projet. Il était parfois très compliqué de se documenter car les informations étaient nombreuses et il fallait les trier pour ne pas s’y perdre.

Calculs et Optimisation

Ensuite, après avoir esquissé l’aspect général de notre éolienne, nous avons réalisé beaucoup de calculs afin d’optimiser le rendement de celle-ci. Nous avons tout d’abord défini la longueur et la forme des pales. Nous avons changé plusieurs fois les dimensions de ces dernières jusqu’à trouver le meilleur compromis.

Modélisation de la Pale

Il en a été de même pour de nombreuses pièces qui composent notre éolienne tels que le moyeu, la nacelle etc…
Ensuite, nous avons conçu le système de multiplication de puissance permettant de décupler la vitesse de rotation de notre éolienne afin de générer une puissance nécessaire en sortie de notre générateur et pouvoir se brancher au réseau public.

Modélisation de la Nacelle avec le moteur et la poulie-courroie

Enfin, nous avons calculé les forces exercées sur notre éolienne afin de dimensionner correctement le mât soutenant l’ensemble de la structure.

Modélisation CAO

Nous nous sommes servis du logiciel de modélisation gratuit en ligne Onshape. Celui-ci a été un peu difficile à appréhender car le logiciel n’est pas intuitif pour quelqu’un qui découvre les assemblages et la création de pièces. Nous nous sommes beaucoup documentés à partir de vidéos explicatives sur YouTube. Il était parfois difficile de résoudre certains problèmes. Les modélisations de la courroie et la forme aérodynamique des pales n’étaient pas évidentes à réaliser. Après avoir acquis les bases du logiciel, nous avons avancé la modélisation au fur et à mesure de l’évolution de notre étude mécanique et dimensionnelle.

Vue de face de notre mini éolienne

Conclusion

En raison de la crise sanitaire, nous n’avons pas pu accomplir l’objectif initial de notre projet qui était de construire une mini éolienne. Cependant, nous avons apprécié la conception puis la modélisation de cette éolienne. Nous avons essayé de répartir au mieux les tâches en fonction des aptitudes de chacun. Nous avions une centaine d’heures pour réaliser ce projet, nous nous sommes alors rendus compte que la gestion du temps était primordiale. Ce projet nous a aidé à améliorer notre efficacité en groupe ainsi que notre organisation.
Ce sujet a été captivant et nous avons réussi à surmonter chaque étape et chaque difficulté.

Projet d’une Voiture à Ressort

Publié le 17 juin 2021 par SEZNEC Alexandre

Bonjour à tous !

Nous sommes trois étudiants de Polytech Angers. Durant ce dernier semestre, il nous a été demandé de travailler sur un projet. Nous nous sommes imposé comme objectif de réaliser notre projet de conception sur un sujet qui nous permettrait d’utiliser, les connaissances apprises durant ces deux années. Ayant plus de facilités dans les matières mécaniques, notre choix s’est fixé sur plusieurs projets et le projet de voiture à ressort a été retenu.

Ce projet était consacré à la conception d’un véhicule automobile miniature. Ce véhicule devait fonctionner à ressort ainsi que respecter le cahier des charges de Course en Cours.

Afin d’atteindre cet objectif, nous avons travaillé en plusieurs étapes. Une étape de documentation et de brouillon, une étape de calcul et de conception et une étape de réalisation.

1) Documentation et Brouillon

Cette étape n’est pas la plus intéressante mais elle est nécessaire pour pouvoir répondre aux objectifs annoncés. Ces différentes recherches nous ont amené à différentes conclusion:

Dimensions maximales de la voitures : 350*120*180mm
Diamètre des roues : entre 54mm et 60mm
Poids minimal : 700g
Utilisation d’un châssis plein en aluminium
Coque en plastique

De manière à avoir une idée du poids et de la forme finale, nous avons réalisé un brouillon en CAO. Ce brouillon n’est qu’un début et il a été amené à être modifié.

Voici le premier brouillon réalisé:

2) Étude énergétique et conception

2-a) Engrenages et ressorts

Dans le but d’obtenir le meilleur véhicule possible, il était nécessaire de déterminer avec précision ce qui se passait au niveau du bloc moteur et de quoi celui-ci était fait.
Cette étude nous a amené à un bloc moteur composé de 4 roues dentées afin de transmettre la puissance aux roues ainsi que 1 ressort pour créer cet effort.

Voici le bloc moteur final, relié aux roues motrices (arrières) :

Nous avons opté pour 4 engrenages afin de réduire l’effort nécessaire à mettre sur les roues pour recharger le ressort et pour optimiser au maximum la puissance transmise par le ressort.

Afin de réaliser tous ces calculs, il nous fallait les caractéristiques du ressort à utiliser. C’est pourquoi nous avons commandé 2 types de ressort et simulé l’expérience avec les 2.

Ces résultats nous ont permis de choisir le ressort suivant :

Dimensions : 10*1.5*1540 mm
Module de Young : 206 Gpa
Constante de raideur : k = 0.376217532 Nm/rad

2-b) Fixation bloc moteur et roues

Le bloc moteur se situe au niveau des roues arrière et grâce à 2 étages d’engrenage, il est possible de faire tourner le ressort afin de le serrer.
Il était nécessaire de trouver un moyen de fixer les roues ainsi que les différents éléments au châssis.

Nous avons pour cela utilisé des paliers à semelles, des rondelles de serrage, des “roues libres” ainsi qu’une pièce permettant de fixer le ressort à l’arbre.

Voici cette pièce, qui à l’aide d’un moyeu (servant à fixer cette pièce autour de l’arbre) fixe le ressort à l’arbre afin qu’il ne bouge pas.

Le ressort est inséré dans la fente que voici.

2-c) Coque

Grâce à Solidworks nous avons pu créer cette coque :

3) Fabrication et montage

Suite à un problème survenu dans la fabrication et par manque de temps, nous n’avons pas pu fabriquer la coque et le châssis à du être réalisé en bois.

Voici la voiture finale réalisée avec une adaptation des mesures en raison du passage d’un châssis en aluminum à bois :

Prudhomme Alban
Guillouët Basile
Seznec Alexandre

Projet Peip2 Vélo RV

Publié le 17 juin 2021 par DEBUIRE Victor

Bonjour à tous !

Notre groupe d’étudiants en seconde année de classe préparatoire à Polytech Angers est composé de Victor DEBUIRE, Amaury MENAGE, Victor LODA et Titouan ROUSSEAU. Nous avons ensemble réalisé un parcours animé pour vélo en réalité virtuelle.

Contexte : L’utilisation de la réalité virtuelle (VR en anglais) s’étant de plus en plus et touche de nombreux domaines (médical, industriel, tourisme, défense, génie civil, jeux vidéo, etc.). Dans ce projet, nous nous sommes penchés sur le rôle qu’elle peut jouer dans l’expérience de consommation. En effet, en présentant un lieu à visiter à travers un casque VR, on peut étudier les réactions d’un consommateur et en déduire par exemple son attractivité.

Objectif : L’objectif initial était donc de créer numériquement un circuit à parcourir à vélo, constitué d’une série d’événements (passants, circulation, animaux, sons), puis de le faire tester à des clients potentiels, et d’étudier comment sont initiées leurs réactions comportementales et quelles sont les influences sur leurs sensations (surprise, joie, peur) pour pouvoir appréhender les émotions ressenties et les changements d’attitude.

Outils : Pour construire l’environnement virtuel, nous avons utilisé Unity3D, un casque Oculus Quest 2 et nos animations ont été codées avec Visual Studio.

Déroulé du projet : Tout d’abord, il a fallu que nous répartitions nos heures entre les différentes étapes du projet ;

Prise en main du logiciel Unity
Choix des animations à mettre dans notre parcours
Evolution en VR
Perfectionnement pour rendu final
Visualisation du contenu par les clients
Recueil des résultats

Nous avons donc commencé par apprendre les bases d’Unity3D grâce à de la documentation et des TD fournis par M.RICHARD, notre encadrant de projet. D’abord l’aspect graphique, puis la physique des objets et enfin le codage.

Test de la physique des matériaux sous Unity3D

Exemple de code pour déplacer un objet avec la souris

Ensuite, nous avons ensemble choisi l’animation que chacun allait faire. Titouan s’est occupé d’un groupe qui joue de la musique et de ses sons, Victor L du vélo et du parcours, Amaury des passants et des voitures, Victor D du parc et des oiseaux. Voici quelques exemples du résultat :

Voici une des espèces d’oiseaux présente dans le parc de notre ville. En approchant à vélo, on peut entendre de plus en plus clairement leurs chants, et en voir quelques-uns voltiger près de nous. Pour cela, Victor D a utilisé des assets (des packs de contenu) contenant des oiseaux et des chants présents sur le site d’Unity, et a désigné certains espaces comme box colliders (espace défini comme infranchissable, durs, réels) dans la ville, pour que les oiseaux puissent s’y poser. Les mouvements effectués par les oiseaux suivent un algorithme.

Oiseau qui chante et bat des ailes dans le parc

Pour ce qui est de l’animation des passants dans la ville, cela s’est fait en deux étapes. Tout d’abord, nous avons utilisé le site Mixamo, un site contenant une multitude d’animation possibles pour des projets unity ainsi que de nombreuses textures de personnages différentes. Amaury a donc téléchargé depuis ce site des animations de personnages qui marchent afin de rendre la ville vivante. La deuxième étape était de définir le trajet de ces passants. Pour cela, nous avons utilisé le NavMesh : une fonctionnalité du logiciel Unity qui permet grâce à un algorithme de définir automatiquement les zones où les personnages choisis (appelés NavMesh agents) peuvent se déplacer librement et les zones qui représentent un obstacle physique (mur, trou, …). Pour cette étape, il y a eu d’abord une phase de test sur un projet Unity à part pour être à l’aise avec le NavMesh, puis la retranscription sur la ville finale.

Test de mouvements de passants

Lors du brainstorming concernant les stimuli que nous souhaitions intégrer TiTouan a eu l’idée d’ajouter un groupe de musique. L’idée étant de jouer sur le volume et le panning du son afin de créer une sensation de son en 3 dimensions : plus l’utilisateur se rapproche du groupe de musique plus le volume est fort, et selon la position de celui-ci le son est orienté plus à droite ou à gauche.

Afin d’accentuer le réalisme, le son de la guitare électrique émane directement de l’amplificateur et le son de la batterie directement d’elle-même. Titouan a créé des audios sources qu’il a paramétrées de telle sorte à ce que selon la position de la caméra l’audio soit réaliste : l’effet doppler entre en jeu et les sons paraissent plus aigus à distance ; de plus au fur et à mesure que la caméra approche le volume des sons augmente progressivement.

Les personnages et animations qui ont été utilisés proviennent du site Mixamo d’Adobe, et les objets eux sont libres de droits et proviennent du site Sketchfab. Les personnages jouent en boucle leurs animations dès que la simulation est lancée, pour cela un animator a été créé pour chaque personnage ; Titouan a assigné à chacun l’animation correspondante et cochée la case loop. Il en est de même pour la musique, la case loop est cochée dans les paramètres des audios sources : elles jouent dès que la simulation est lancée et sont donc synchronisées ensembles.

Représentation 3D de la zone du son

Algorithme dirigeant le son

Afin de reconstituer une balade à vélo dans notre ville virtuel, Victor L a recherché dans le store Unity une modélisation 3D d’un vélo. Une fois le vélo implémenté dans la ville, la caméra a été modifiée pour lier la vue de l’utilisateur au vélo. De plus, la caméra a été rendue orientable à 360 degrés, pour suivre les mouvements de tête de l’utilisateur à l’aide du casque VR.

Vue du vélo

Puis est venu le moment de tester la VR. Comme pour Unity, il fallait avant tout comprendre son fonctionnement, pour ensuite incorporer le casque et l’environnement VR à notre parcours. Nous avons donc essayé certains tutoriels de déplacement et de visuel, malheureusement nos ordinateurs n’étaient pas assez puissants pour supporter notre projet et il existait des problèmes de compatibilité entre Windows et le casque mis à notre disposition. Par manque de matériel adapté, il nous a fallu oublier cet aspect du projet.

Finalement, nous avons pris la décision de nous concentrer sur l’aspect propre du projet pour rendre quelque chose de visuellement attractif et qu’il soit possible d’explorer en VR éventuellement plus tard si possible. Nous avons donc changé de ville pour une beaucoup plus grande, et chacun à perfectionné ce qu’il avait déjà réalisé.

Voici quelques images du rendu final du projet :

Ville à visiter à travers notre parcours

À l’aide de plusieurs modèles de villes, de route et d’objets, Victor D a recréer entièrement une partie de quartier, où il a notamment placé le parc. Pour cela, il a repris des parties déjà existantes et les a replacés à un endroit avec peu d’activité dans la ville. Le parc a été implanté au milieu de ce nouveau quartier et Victor D a raccourci les trottoirs pour que l’on voie mieux la terre, ce qui rend le tout plus vivant et plus réaliste.

Partie du quartier ajouté à la ville d’origine

Une fois le parc placé et la ville finalisée, nous avons pu placer les personnages. Pour cela, nous avons choisi différentes animations et différents personnages sur le site Mixamo. Une partie des piétons sont fixes et répètent leur animation en boucle (les personnages faisant du sport dans le parc), les autres en revanche sont mobiles et étaient donc plus compliqués à placer. En effet, Amaury a dû suivre un tutoriel pour créer le script permettant de faire marcher les personnages dans la rue. Nous avons donc fait en sorte que les personnages avancent tout droit en continu et que lorsqu’ils rencontrent un obstacle, ils fassent demi-tour.
Pour que les personnages (maintenant définis comme navmesh agent) puissent détecter les zones autorisées et les obstacles, nous avons utilisé le navmesh. Toute la route et les trottoirs sont des zones autorisées, le reste des éléments de la ville sont des obstacles.

Définition de l’espace où les personnages peuvent se déplacer

Dans un souci d’amélioration des détails et afin d’accentuer le réalisme Titouan a tenu a différencié les paramètres des audios sources de la guitare et de la batterie : la portée du son émanant de la batterie a été augmentée, car ce sont des sons secs et graves qui se propagent à 360° là où le son de la guitare est seulement propagé depuis l’amplificateur.

De plus, Titouan a décidé de composer lui-même la musique jouée par le groupe. Cela a permis d’ajuster la reverb afin de rendre le rendu encore plus réaliste étant donné que le groupe joue dans une rue encerclée d’immeuble où la réverbération des sons doit être importante.

Vue de la zone son dans le quartier

Orchestre

Pour créer l’itinéraire du vélo à travers la ville, nous avions plusieurs options : utiliser les box colliders, créer un itinéraire scripter avec des coordonnées, ou utiliser un nouvel asset appelé “Path Creator”, un créateur d’itinéraire pour les objets. Après avoir étudié et testé les trois options, Victor L a choisi le Path Creator. L’outil Path Creator nous permet de créer une ligne en 2 ou 3 dimensions dans Unity. Une fois cette ligne créée, nous pouvons utiliser un script pour déplacer des objets le long de cette ligne. Victor L a donc lié le vélo au chemin et a codé un script pour déplacer le vélo dessus. En gardant à l’esprit que le script devra plus tard être adapté à la pédale d’un vélo.

Vue d’ensemble du parcours vélo

Conclusion : Dans l’ensemble, nous sommes très contents de ce que nous avons réussi à réaliser sous Unity3D. Nos connaissances dans le domaine de la programmation et de la Réalité Virtuelle se sont grandement élargies, et tant l’aspect créatif que scientifique ou technique ont beaucoup plus à chacun de nous. Certes, les complications liées au COVID et au travail à distance ne nous ont pas permis de concrétiser nos objectifs jusqu’au bout, mais cela ne nous a pas empêchés de réaliser beaucoup de choses. Notre groupe tient finalement à remercier M.RICHARD et M.LEVEAU pour leur participation.

Projet biomimétisme

Publié le 17 juin 2021 par CREEL Chloe

Bonjour à tous et à toutes,

Nous sommes Chloé Creel et Maëlys Châtel-David, étudiantes en deuxième année de classe préparatoire à Polytech Angers. Lors de notre 4ème semestre, dans le cadre de notre formation d’ingénieur, nous avons réalisé un projet de conception dont le thème était l’innovation. L’objectif de notre projet était de lier la méthode de résolution TRIZ et le biomimétisme pour créer une base de données d’illustration. Mais qu’est-ce que TRIZ ou le biomimétisme, et en quoi cela concerne-t-il l’innovation ? Découvrons le maintenant.

1. Présentation du projet

Innover, inventer, l’être humain le pratique depuis peu, seulement quelques millénaires. Processus lent, créatif et complexe, l’innovation est primordiale dans nos vies, pour assurer notre survie et pour mieux vivre. De plus, aucun domaine n’est épargné par l’innovation, que ce soit dans la médecine, les transports, la communication ou encore l’énergie, chaque domaine innove, en particulier s’il fait appel à des ingénieurs, puisque l’innovation est au cœur de leur métier.

C’est pour aider les chercheurs et les ingénieurs à innover que la méthode TRIZ a été créée. Inventée par Genrich Altshuller en 1946, TRIZ (acronyme de Théorie de Résolution des Problèmes Inventifs, venant du russe Теория Решения Изобретательских Задач) est une méthode pour résoudre des problèmes d’innovation technique. Il y a en tout 40 principes TRIZ et une matrice permet de déterminer quel principe est le plus adapté à chaque problème posé. TRIZ permet de guider les ingénieurs vers des solutions astucieuses et facilement réalisables.

Premières lignes et premières colonnes de la matrice TRIZ © https://www.180-360.net/10-questions-triz

Cependant, dans le contexte actuel de protection de l’environnement, les méthodes d’innovation évoluent, et une d’elles est la copie de la nature. C’est ce qu’on appelle le biomimétisme. Théorisé pour la première fois par Leonardo Da Vinci au XVème siècle, le biomimétisme est un sujet dont on entend actuellement beaucoup parlé. S’inspirant de la nature qui innove depuis 4.8 milliards d’années, le biomimétisme s’inscrit dans l’efficacité optimale et dans le développement durable. En effet, comme la nature qui fonctionne sur un principe d’économie et qui ne génère aucun déchet, l’objectif du biomimétisme est de concevoir des produits durables, qui “créent des conditions propices à toutes les formes de vie.” (J.BENYUS). Le but est de s’inspirer, voire de copier les solutions développées par la nature dans les problématiques d’ingénierie ou autre.

Le but de notre projet était de lier biomimétisme et principes TRIZ. Nous devions créer une base de données d’illustrations de chaque principe inventif TRIZ sous forme d’une fiche par principe. L’objectif était que pour chacun des quarante principes TRIZ, nous trouvions des illustrations issues du biomimétisme.

2. Travail réalisé

a. Recherches

Avant de commencer à créer notre base de données, nous devions faire un travail préliminaire de recherches sur TRIZ, pour comprendre les principes et toutes leurs subtilités. Puisque la méthode TRIZ vient de l’Union Soviétique, les définitions que nous avions à disposition étaient les traductions françaises, qui étaient des traductions de définitions anglaises, elles-mêmes traduites du russe. Nous avons, en accord avec notre encadrant Mr. P. Crubleau, traduit nous-mêmes les définitions anglaises pour les réécrire avec nos propres mots, plus “simples”.

Après ce long travail de compréhension des principes TRIZ, nous avons dirigé nos efforts sur le contenu de notre base de données, et donc sur les recherches d’illustrations issues du biomimétisme.

Avec cinquante-deux heures de recherches à notre actif, nous avons réussi à établir le système qui fonctionnait le mieux. Le plus dur était de trouver de nouveaux exemples de biomimétisme, car les mêmes exemples revenaient souvent dans beaucoup d’articles. Par exemple, le train Shinkansen, le velcro ou le Geckskin sont des innovations issues du biomimétisme qui ont déjà fait leurs preuves depuis de nombreuses années et qui, par conséquent, sont très souvent présentées dans les ressources existantes sur le biomimétisme.
Nous avons donc rapidement voulu nous détacher des exemples plus traditionnels – même si ils sont intégrés à notre base de données -, puisque notre objectif était de couvrir le plus de principes possibles. Nous avons donc essentiellement essayé de trouver des ressources contenant plusieurs dizaines d’exemples à la fois, voire plus, bien que leurs explications soient de ce fait moins détaillées, et de trier sur le volet en faisant des recherches plus approfondies en parallèle. Les résultats de cette approche étaient positifs, puisqu’au moment de l’écriture de cet article, notre base de données contient 79 exemples, répartis sur 36 principes différents.

Graphique circulaire de la répartition des principes TRIZ en fonction du nombre d’exemples

Même si, au cours de nos recherches, nous avons pu faire face à plusieurs déceptions en raison d’exemples qui ne relevaient finalement pas du biomimétisme, nous avons trouvé que cette méthode était la plus efficace.

De plus, nous enrichissons la base initiale de 4 principes supplémentaires qui ne se classent dans aucun des principes TRIZ. Nous avons longuement débattu pour savoir s’il était pertinent d’intégrer les exemples « sans TRIZ » que nous avions trouvés, jusqu’à ce que notre superviseur, Mr. Pascal Crubleau, nous convainque qu’il s’agissait d’une richesse plutôt qu’une faiblesse du projet et que nous devrions même l’exploiter afin de pouvoir ouvrir un débat sur la pertinence des quarante principes existants. Nous les avons dénommés en fonction des actions qu’ils effectuaient. Ces illustrations démontrent que cette base de données peut et doit évoluer pour suivre l’évolution des connaissances.

Les “Sans-Triz” : principes que nous avons inventé

b.Mise en forme sur Notion

Notre base de données se trouve sur le site américain Notion. Disponible en français et en anglais, elle est divisée en quarante et une catégories dans les deux langues. Les quarante premières catégories correspondent aux quarante principes TRIZ de la méthode et la dernière correspond aux « hors TRIZ ».

Base de données en français et en anglais (41 catégories/fiches)

Chaque catégorie mène à une définition du principe et aux exemples biomimétiques trouvés. Nous avouons que les exemples ne sont pas répartis uniformément, puisque certains principes sont illustrés avec un exemple alors que d’autres avec quatre. Chaque illustration est cependant explicitée, pour permettre à l’innovateur de s’en inspirer. Ainsi, chaque exemple explique le phénomène naturel qui a inspiré l’innovation et comment l’entreprise ou l’inventeur s’en est servi.
Par exemple, prenons le principe 18 de la matrice TRIZ : Vibrations mécaniques. Au fil de nos recherches, nous avons trouvé 3 exemples issus du biomimétisme qui illustrent le principe de “Vibrations mécaniques” : un moteur à ondulation inspiré des nageoires des poissons, une hydrolienne inspirée des anguilles et une canne blanche à ultrason inspirée des chauves-souris. Chacun des 3 exemples est vérifié par plusieurs sources différentes, présente des photos d’illustration ainsi qu’une explication claire et rapide de son inspiration naturelle, de son utilisation ainsi que de son lien avec le principe TRIZ.

Principe 18 “Vibrations mécaniques” (en anglais et en français)

Illustrations issues du biomimétisme du principe 18 “Vibrations mécaniques”

Nous avons fait le choix de traduire tout notre projet en anglais, afin de le rendre accessible à un public plus large (et pas uniquement francophone) et pour le diffuser plus facilement. Cette base de données s’adapte ainsi à un public international.

Voici le lien de la base de données : Base de données Projet Biomimétisme

3. Conclusion

Pour conclure, ce projet a demandé beaucoup de travail de recherche et de découverte. Mais il s’est révélé très intéressant et motivant. Le thème du biomimétisme nous a donné envie de travailler sur ce projet et nous ne le regrettons pas.

Notre base de données est conforme au cahier des charges et nous sommes toutes deux très satisfaites du résultat final.
Ce fut enrichissant, à la fois sur l’aspect intellectuel et humain. Nous avons beaucoup appris sur le biomimétisme et sur la création d’une base de données. De plus, la découverte de la méthode TRIZ a été intéressante.
Nous tenons à remercier notre professeur encadrant Mr. Crubleau pour toute l’aide apportée tout au long du projet.

Merci d’avoir lu notre article.

Par Chloé Creel et Maëlys Châtel–David

Polytech Angers – Projets PEIP2

Projets de deuxième année du cyle prépa Peip2

Voiture à Volant d’inertie

Création d’un mur de lumières pour Escape Polytech

Introduction de notre projet :

Création du bâti :

Création du programme gérant les Ampoules Philips :

Assemblage et Tests réalisés à Polytech :

Déroulement d’une partie :

Conclusion :

Robot Cartographe

Introduction

Organisation

Cahier des charges

Chaîne de fonctionnement

Placement Lidar Velodyne

Matériau

CAO

Conclusion

Nos remerciements vont à nos encadrants :

M. GUILLONNEAU et M. MERCIER

JOTTREAU Emilien, GAUVRIT Jean-Luc, NOBILI Swan

Gérer la sécurité incendie dans un bâtiment en réalité augmentée

Création d’un Escape Game pour le Club EEA

Caméra pour robot KUKA KRC3

Fixer une caméra à un bras robot. Qu’est-ce que pourrait mal se passer?

Réalisation Mini-Eolienne

Projet d’une Voiture à Ressort

Projet Peip2 Vélo RV

Projet biomimétisme