Aujourd’hui, dans un monde allant de plus en plus vite, les moyens de transports sont devenus omniprésents. Malheureusement, ceux-ci fonctionnent principalement à l’énergie fossile, énergie qui tend à disparaître dans les décennies à venir. Cette énergie entraîne de surcroît une pollution accrue, ce qui est très mauvais pour notre planète. C’est pourquoi un des axes majeurs de développement actuel est l’énergie renouvelable.

Présentation de la voiture rc hybride

Notre projet, l’hybride série, s’inspire du fonctionnement de la Chevrolet Volt ainsi que de l’Opel Ampera, voitures sorties en 2012. Le but de ce type de véhicule est non pas d’alterner le fonctionnement moteur thermique, moteur électrique pour faire avancer la voiture, mais de faire tourner le moteur thermique en régime constant et de le coupler avec un alternateur, afin de produire de l’énergie pour faire tourner le moteur électrique qui fera avancer le véhicule. Le moteur thermique ne va pas faire avancer le véhicule, mais produira de l’énergie électrique.

Créer son propre véhicule rc hybride

Pour construire votre véhicule rc hybride, vous aurez besoin :

-un moteur thermique, ici celui d’une voiture rc, qui va tourner à un régime continu optimal. Ce régime optimal correspond à celui qui va permettre d’obtenir le meilleur rendement consommation d’essence/ production d’électricité. L’avantage de faire tourner un moteur thermique en régime continu est que celui-ci va avoir un consommation stable, sans consommation excessive due à une accélération.

-l’arbre de sorti de celui-ci sera relié à l’arbre d’entré de l’alternateur par un jeu d’engrenage avec ou sans réduction, en fonction des vitesses nominales du moteur et de l’alternateur

-l’alternateur, qui dans notre cas est un moteur brushed inversé, qui va produire, en tournant, un courant et une tension alternative en sortie.

-Un ensemble de composant fixé sur une carte avec dans l’ordre 2 collecteurs qui vont faire la liaison entre la sortie de l’alternateur et l’entrée du pont de diode. Ce pont de diode va permettre de redresser le courant alternatif en sortie de l’alternateur. Il va être relié à un condensateur qui va lisser la tension. C’est à la sortie de ce condensateur que l’on a effectué la première mesure de tension en continue, 11.5 V.

-En fonction de la tension qui doit attaquer la batterie, nous pouvons avoir un booster de tension qui va augmenter la tension, comme un transformateur, nous pouvons aussi avoir un abaisseur de tension si celle-ci est trop élevé pour la batterie.

Sources : https://www.sparkfun.com/products/14411 , Sparkfun, 30/05/2018.

-Il faut donc charger la batterie, mais si on la charge en continue sans l’utiliser, elle va surchauffer et risque de griller. Il nous faut donc réguler la tension. Pour ce faire, nous disposons d’un chargeur qui va permettre de charger la batterie uniquement quand cela sera possible et nécessaire.

Sources : https://www.sparkfun.com/products/12885 , Sparkfun, 15/06/2018.

-Dans un fonctionnement tel que celui-ci, on utilisera une batterie tampon. Celle-ci va emmagasiner l’énergie reçue par l’alternateur puis va la redistribuer par la suite au moteur électrique lorsque cela sera demandé.

-Nous avons en suite directe un servo moteur qui va permettre, grâce à une télécommande et un récepteur, de pouvoir contrôler la vitesse du moteur électrique donc la vitesse de la voiture.

-Nous avons donc par la suite un moteur électrique qui va utiliser l’énergie de la batterie pour tourner.

-Enfin, nous avons tout un système d’engrenage et de transmission qui va permettre de faire tourner les roues grâce au moteur électrique et donc de faire avancer le véhicule.

Rendu final

Dans un premier temps, nous avons assemblé le moteur thermique avec l’alternateur et la carte avec les composants afin de vérifier que nous produisons bien de l’électricité :

Puis nous avons lancé le moteur thermique afin de voir la tension produite, qui est autour de 11.5V :

https://youtu.be/2oHEdRPVl8Q

Puis nous avons assemblé l’ensemble des composants sur la voiture :

La finalité du projet était de recharger la batterie de la voiture avec le moteur thermique. Malheureusement, notre alternateur a un arbre circulaire, et le pignon ne tenait pas dessus. Par manque de temps, nous n’avons pu vérifier que le rechargement fonctionnait correctement. Malgré tout, nous avons recharger la batterie en externe et tester la partie motrice de la voiture qui est opérationnelle :

https://www.youtube.com/watch?v=dt0zLcoEUlE&feature=youtu.be

Nous remercions Mr.Verron, Mr.Bouljroufi et Mr.Chatti pour leur aide apporté au cours de ce projet.
Voiture réalisée par Christopher Blondel, Florian Robic et Yohann Hirrien.

Qu’est-ce que notre projet ?

Le but de ce projet est de pouvoir contrôler l’accès à la salle 214. Nous avons souhaité pouvoir contrôler l’accès à n’importe quelle salle possédant un lecteur de badges.

Qu’est-ce que contrôler l’accès à une salle ?

Contrôler l’accès à n’importe quelle salle c’est pouvoir récupérer toute information lors de la tentative d’accès, que ce soit un succès ou un échec.
Nous avons donc choisi de pouvoir récupérer :
– l’heure précise
– le jour
– le nom d’utilisateur de la personne
– l’autorisation ou non de l’accès à la salle
– le RFID*
*RFID : C’est un code composé de 14 caractères hexadécimaux (exemple : 04933C8A813F80) qui est associé à une seule et unique personne.
Nos cartes de l’Université sont équipées d’une puce RFID et c’est avec celles-ci que nous avons travaillé.

Comment récupérer l’information ?

Lorsque l’on veut ajouter un utilisateur, il nous suffit d’avoir le RFID de sa carte de l’Université.
Nous avons créé une base de données dont l’une des tables est « cartes ».
Dans cette table nous avons choisi de renseigner :
– un nom d’utilisateur
– le RFID de la carte
– une période de validité de la carte
– un blacklist* (0 ou 1)
*blacklist : Le blacklist correspond à une liste des indésirables ou personnes dont on veut interdire l’accès que ce soit définitivement ou temporairement, sans pour autant supprimer la carte de la base de données.
Pour se faire, nous avons créé un site internet qui est plus « technique » qu’esthétique et qui nous permet de gérer, contrôler toute notre base de données plus facilement.
Ce site a été programmé en PHP et il utilise du javascript ainsi que des requêtes SQL.
Bien heureusement, même si pendant toute sa construction il était accessible par n’importe qui, il n’est désormais plus possible d’ajouter une carte, d’en supprimer une ou bien d’avoir accès aux logs*en tant qu’invité

*log : Un log est un fichier qui permet de conserver la trace de toutes les requêtes qui ont été adressées à un serveur.

Comment fonctionne notre projet ?

En effet, c’est plutôt cool de pouvoir récupérer l’information d’une carte et pouvoir revenir à son propriétaire. Mais comment faire pour avoir toutes ces informations ?

https://youtu.be/Vdco0TtDuqE

Nous utilisons une architecture client-serveur et pour cela, nous possédons deux Raspberry Pi.
Ce schéma est parfaitement l’illustration du fonctionnement de notre système que l’on peut aussi voir avec la vidéo. L’un est entièrement dédié au client et l’autre entièrement dédié au serveur.

Processus

La personne souhaite entrer dans une salle.
Elle passe sa carte sur le lecteur de cartes qui se met à clignoter en vert. Celui-ci fonctionne comme un clavier d’ordinateur, c’est-à-dire que lorsque l’on passe la carte, il recopie le RFID à 14 caractères et le transmet au client.
Pour faire simple et compréhensible, à la suite de cela, le client va « questionner » le deuxième Raspberry (celui dont on voit les composants) qui correspond au serveur.
Il va donc lui transmettre le RFID de la carte ainsi que la salle.
A partir de là, le serveur envoie une requête SQL pour savoir si la carte est autorisée à accéder à la salle (il interroge donc la base de données). Celle-ci lui répond aussitôt.
A la suite de cette réponse, le serveur envoie le log à la base de données et le relai réagit.
Dans l’exemple en vidéo, où il est fortement conseillé de mettre le son, la carte utilisée est une carte que nous avons choisi de rendre valide.
On remarque qu’aussitôt après avoir passé la carte, tout le processus entre le client et serveur a été effectué et que le relais s’allume en rouge et fais un « clic ».
Cela signifie que le serveur a autorisé l’ouverture de la porte et qu’il autorise le relais à laisser passer le courant et ainsi ouvrir la porte.
Le client a été programmé en Python et le serveur en C.
La plupart de notre projet s’est faite sur Linux et en ligne de commande.
Comme vous pouvez le voir, le système répond instinctivement.
Merci de nous avoir lu, et bien évidemment, si vous voulez voir le travail derrière tout cela, n’hésitez pas à venir vers nous.
Un grand merci à Hassan Bouljroufi pour le matériel et l’aide fournie tout au long du projet.

Nous, Nicolas Brosseau et Malo Gicquel, avons pour projet conception la création d’un robot Diwheel de type EDWARD pour le semestre 4 de notre classe préparatoire à l’ISTIA. Cependant, pour le moment nous devons en faire une version LEGO® afin de connaître les prémisses de cette conception. Ce projet a été proposé et accompagné par monsieur Nizar Chatti enseignant-chercheur à l’ISTIA.

Quelles ont été les différentes étapes du projet ?

1- La conception mécanique

La première étape consistait en créer la base sur laquelle nous devions travailler. Nous avons recherché si des modèles existent (ce qui est le cas) mais aucun ne correspondent entièrement à notre projet. A la demande de Mr Chatti les roues à la base devaient être en tuyau d’aspirateur car les roues disponibles dans les caisses LEGO® de l’ISTIA ne comportent pas de roues aussi grandes (environ 20 cm de diamètre). Après plusieurs prototypes , celui-ci était le plus stable, solide ainsi que le plus adapté aux roues.

Je dis adapté aux roues car pour ce projet nous avons dû imprimer nos roues . En effet les roues qui leur ressemblent ne se vendent pas au détail en France (ou à un certain prix!). Ces roues ont été imprimé par Mr Verron et Mr Saintis sur l’imprimante 3D de l’ISTIA. Le premier résultat ( à gauche ) fut bien plus concluant que le second ( à droite ) car la précision entre les deux imprimantes est grande. Nous avons donc imprimé une seconde roue identique à la première bien qu’elles sont assez onéreuses (presque 100€ par roue de bonne qualité)

2-La régulation

Comme vous pouvez vous en douter, à chaque accélération ou décélération des moteurs, le corps du robot va subir des balancements. On peut alors dire que le système est instable. L’idée de cette partie du projet est alors de faire disparaître ces balancements le plus possible.

Pour cela, nous allons utiliser nos cours d’automatique afin de réguler ce système. La première étape consiste alors à modéliser le système mathématiquement, ce qui nous permettra par la suite de l’étudier. Le système étant plutôt complexe, je vous laisse imaginer les équations allant avec!

Dans un second temps, grâce aux logiciels Scilab et Matlab, nous pouvons établir une commande par retour d’état qui permettra de réguler ce système. Voici le schéma-bloc de notre système régulé :

Schéma bloc sous Matlab-Simulink

Après avoir calculé les valeurs relatives à la régulation du système, nous avons pu faire des simulations du système sous Scilab.

Simulation sous Scilab 6.0.0 (e=9V)

Nous pouvons remarquer sur le premier graphique (celui de l’angle de balancement) que le système se balance d’environ 15° avant de se stabiliser et avancer d’une manière linéaire (voir graphe 2)

La régulation étant un succès, il ne reste qu’à implémenter cette loi de commande sur le robot.

3- La commande 

Monsieur Chatti nous à proposé de commander le robot à l’aide d’une Wiimote (Manette de Wii) et de MatLab Simulink. Nous avons donc pour cela utilisé les logiciels Bluesoleil , Monobrick et Glovepie qui sont tous trois gratuits.

Le premier , Bluesoleil , permet la mise en relation de la Wiimote et de l’ordinateur en bluetooth®.

Ceci fait Glovepie nous a permis de rendre la Wiimote équivalente au clavier. C’est à dire que pour l’ordinateur , la wiimote est comme une personne qui écrit. La wiimote en avant écrit W, sur le coté droit D etc… Le programme nous a permis ainsi de commander Avant , Arrière , Tourner Droite/Gauche et leur combinaisons (Avancer et tourner en même temps). De plus , les boutons – et + diminue ou augmente la vitesse de rotation des roues afin de tourner plus vite ou avancer plus vite.

Pour finir le dernier programme Monobrick lui ,fait la communication avec la brique NXT( à gauche)  qui est le “cerveau” du robot , là où sont stockées les données , programmes etc… Cette communication se fait également par bluetooth® avec Bluesoleil.

Malheureusement nous n’avons pas réussi à finaliser le projet, la commande n’étant pas fonctionnelle avec la wiimote. Cependant un programme simple peut toujours être implémenté dans la brique NXT pour faire avancer le diwheel.

Nos remerciements vont particulièrement vers monsieur Chatti pour nous avoir encadré et également à messieurs Saintis et Verrron pour l’impression de nos roues.

Brosseau Nicolas et Malo Gicquel

Nous avons commandé un vibreur ainsi qu’une batterie pour réaliser notre montage. Pour fixer les fils sur l’Arduino, nous avons récupéré une vieille carte sur laquelle nous avons soudé le LIDAR et le vibreur pour n’avoir plus qu’à plugger la carte sur l’Arduino. Nous avons rajouté une résistance de 120 ohms sur la carte pour assurer le bon fonctionnement du vibreur.

L’Arduino et cette carte sont placées sur le gant à l’intérieur de la main et le LIDAR est situé sur le dessus de la main. Quant au vibreur, nous l’avons glissé dans le gant pour qu’il vibre au niveau du majeur. L’Arduino est alimentée par une batterie que l’on peut glisser dans une poche. L’avantage de cette batterie est qu’elle a deux ports pouvant alimenter une deuxième Arduino sur un autre gant. Le problème de ce montage est qu’il est assez imposant, et donc pas très pratique à fixer. Par manque de temps, nous avons simplement cousu les éléments aux gants, et consolidé le tout avec un élastique.

Nous remercions M. Autrique, notre tuteur pendant ce projet, ainsi que M. Bouljroufi pour leur aide.