Projet : Spatial.IO

Publié le 3 juin 2022 par elisle

Bonjour à toutes et à tous !

Nous sommes deux étudiants en deuxième année de cycle préparatoire à Polytech Angers. C’est après de nombreuses heures de travail que nous sommes heureux de pouvoir vous présenter notre projet “Spatial.IO”, qui vise à aider l’intégration de personnes atteintes d’autisme dans de nouveaux habitats inclusifs. Spatial.IO est une plateforme de réalité virtuelle qui permet de créer des espaces partagés collaboratifs et d’interagir à plusieurs grâce à des avatars.

Pourquoi ce projet ?

Ce projet a été, en premier lieu, initié par une association qui a pour but d’aider l’inclusion sociale d’adultes atteints d’autisme, plus précisément, les résidents de l’IME (Institut Médico-Educatif) de “la Marzelle” (pas loin d’Angers, à Loire-Authion). L’idée préexistante était de créer un nouvel habitat social mais plus inclusif que les précédents, en effet bien que “la Marzelle” soit un lieu très agréable celui-ci ne permet pas une inclusion dans la société car c’est un lieu « vide », il y a très peu de passage hors saison estivale. L’idée de ce nouveau lieu de vie est de « mélanger » les personnes neurotypiques et les adultes atteints d’autisme afin de créer des interactions (avec des pièces communes par exemple). Voici quelques photos des espaces de vie prises lors de la visite de “La Marzelle”:

L’intérêt d’un habitat social est, tout d’abord, d’offrir un cadre de vie adapté aux personnes atteintes d’autisme, mais également d’éviter que celles-ci ne se retrouvent pas sans rien. Beaucoup, passé l’âge adulte, sont contraints de vivre en hôpital psychiatrique rendant leur inclusion dans la société très mauvaise voire inexistante.

Notre objectif

C’est dans le cadre de la création et des tests qu’est apparue l’idée de réaliser tous ces espaces en réalité virtuelle (à l’aide de casques VR, Virtual Reality). Notre rôle dans ce vaste projet fut donc de commencer à développer ces habitats en ligne, à l’aide du logiciel Spatial.IO, un logiciel qui permet d’organiser des réunions en ligne en VR et de créer des espaces d’interactions (pour vulgariser, c’est un Zoom ou Facetime en réalité virtuelle).

Notre réel objectif est donc la réalisation de ces habitats en réalité virtuelle, pour permettre dans le futur de réfléchir directement sur les lieux de vie des personnes atteintes d’autisme.

Plans des futures pièces de l’habitat inclusif

Le rôle de la réalité virtuelle dans le projet !

Pour l’instant, l’utilisation de la réalité virtuelle peut vous paraître inutile, mis à part découvrir un « jouet », la VR (Virtual Reality) permet de faire de nombreuses choses qui auraient pris beaucoup de temps en temps normal. Pour donner un exemple, beaucoup d’adaptations sont nécessaires dans une chambre de personnes atteintes d’autisme, que ce soit au niveau de la sonorité, de la luminosité, de la couleur, ou simplement de la sécurité de la chambre. Dans ce projet, comme dit précédemment, l’objectif est d’arriver à réaliser un habitat inclusif mélangeant personnes neurotypiques et personnes atteintes d’autisme, cela peut être très stressant pour certains résidents autistes, c’est pourquoi il faut que leur chambre soit un lieu qui leur semble sûr.

C’est dans cet objectif que la VR et Spatial.IO deviennent très utiles. En effet, il est possible de réaliser tous les changements en direct, une application possible de ce projet serait de faire venir des professionnels en charge du projet pour créer un échange sur les modifications à réaliser grâce à des outils en réalité virtuelle (post-it, dessin 3D, tableau blanc, etc.)

Le logiciel Spatial.IO nous permet également d’intervenir directement sur les caractéristiques de la pièce, telle que sa taille, sa position, et bien d’autres encore.

La réalisation

Dans le cadre de la réalisation, nous travaillions en collaboration avec une école de Design de Nantes pour permettre, non seulement de finir ce projet dans les temps, mais également de pallier notre manque de connaissances sur certains sujets tels que, par exemple, la création de pièces 3D (nous épargnant un temps d’apprentissage conséquent)

Ce fut vraiment très intéressant, simplement par le fait de rencontrer de nouvelles personnes, mais également grâce aux échanges que nous avons eu avec eux qui ont été très enrichissants.

Bilan

Ce projet mélangeant plusieurs domaines tels que la réalité virtuelle, l’autisme et l’aménagement d’habitat inclusif a été très instructif pour nous. Il nous a permis de découvrir les casques VR (Virtual Reality) et de connaître les contraintes que peuvent provoquer un handicap dans la vie quotidienne.

Lebon Elise et Mandoux Léo, Peip2 – 2022

TP Lego: Transmission de Puissance

Publié le 3 juin 2022 par tloyaud

⬪ Présentation

Bonjour à toutes et à tous, nous sommes Damien, Mathieu, Martin et Titouan ,quatre étudiants en deuxième année de cycle préparatoire à Polytech Angers. Cet article du blog est dédié à la présentation de notre projet que nous avons dû réaliser lors du quatrième semestre de notre cycle préparatoire.

⬪ Dans quel but ?

Le but final de notre projet est de créer des séances de travaux pratiques qui serviront de support à la matière Analyse des systèmes mécaniques, une matière qui est enseigné au premier semestre de la deuxième année. Ces TP porteront sur la notion de Transmission de Puissance, un chapitre de cette matière et plus particulièrement sur la transmission par engrenages. Pour cela, nous avons à disposition une grande quantité de boîtes Lego de type Mindstorms NXT et EV3:

Notre objectif est d’utiliser ce matériel afin d’expliquer le plus simplement et efficacement possible les différentes notions du chapitre aux futurs PEIP2. Ce sont des notions que nous-même avons pu apprendre au cours du semestre 3 dans le cours d’Analyse des systèmes mécaniques. Notre professeur réfèrent est Monsieur Verron et nous avons eu 100 heures dans notre emploi du temps pour le réaliser.

⬪ Notre plan d’attaque

En sachant qu’il n’y a pas de cours magistraux dans cette matière et que le cours est expliqué au fur et à mesure des séances de TD, nous avons décidé de réaliser 2 TP d’1h20. Le but étant d’en avoir un en début de chapitre avec les notions que nous jugeons simples et fondamentales. Puis une seconde séance en fin de chapitre un peu plus théorique sur des principes plus complexes.

⬪ Travaux réalisés

Dans le premier TP, nous nous sommes surtout concentrés sur les formules liant le rapport de transmission entre 2 engrenages et d’autres paramètres comme le nombre de dents des 2 engrenages, leur rayon respectif, la vitesse de rotation de l’axe d’entrée et de sortie…

En effet, lorsqu’un engrenage en entraîne un autre, étant donné qu’ils ne sont pas de la même taille, il y aura l’existence d’un rapport entre ces 2 roues dentées que l’on appelle rapport de transmission. Si celui-ci est supérieur à 1, on parlera de rapport multiplicateur et si celui-ci est inférieur à 1, on parlera de rapport de réduction. Nous avons donc mis en avant ce rapport à travers différents petits montages, certains seront à refaire par les étudiants alors que d’autres seront déjà montés pour que les étudiants puissent faire des mesures directement dessus. Voici un aperçu des questions posées dans ce TP1:

*Montage pour calculer et comprendre le rapport de transmission*

Pour le montage ci dessus, les étudiants doivent dans un premier temps compter le nombre de dents des 2 roues dentées. Ceci fait, la consigne est la suivante : compter le nombre de tours que fait la grande roue pour 10 tours du pignon (petite roue). Ils trouveront alors, grâce à cette manipulation le rapport de transmission. Après cela, ils en déduiront la formule qui lie le rapport de transmission et le nombre de dents des 2 engrenages et en auront terminé avec ce premier atelier.
Par la suite, ils essaieront de démontrer les autres formules avec d’autres ateliers où ils pourront utiliser des outils qu’ils n’ont peut-être jamais utilisés comme le tachymètre qui permet de mesurer la vitesse de rotation des objets en mouvement.
Pour en savoir plus sur ce premier TP, vous pouvez le retrouver en format pdf via ce lien.
Pour réaliser ce TP, nous avons dû travailler sur le côté organisationnelle en formant des petits groupes au sein de la classe pour favoriser l’apprentissage. Découlant de cela, on a créé plusieurs ateliers afin que les groupes puissent tourner et apprendre les différents principes. Pour se faire, nous avons dû jouer sur le temps de ces ateliers afin qu’il y ait un bon déroulement de la séance, une bonne fluidité, sans attente provoquant des pertes de temps.

Pour le deuxième TP que nous avons décidé de placer en fin de chapitre, nous avons voulu approfondir les notions de couple et de rendement. En ce qui concerne le premier atelier par exemple, nous voulons leur montrer l’impact de la distance entre l’axe de rotation d’un bras de levier et une masse sur le couple. En effet vous n’êtes pas sans savoir qu’il est plus facile d’ouvrir une porte si on la pousse du côté extérieur que si on la pousse proche de son axe de rotation. Et bien là c’est le même principe! En accrochant une masse à un bras de levier, on remarque que le moteur n’arrive pas à soulever celle-ci si elle est placée loin du centre de rotation car le moteur n’a pas assez de force (couple).

*Image du bras de levier accroché à un réducteur (2 transmissions par engrenages avec un rapport de transmission inférieur à 1 donc réducteur)*

Ensuite, nous sommes passés sur des notions plus complexes telles que la variation des masses qu’un treuil peut soulever en faisant varier la taille des tambours (= le cylindre où s’enroule la ficelle qui soulève la masse) que nous avons réaliser en CAO (3D). Cet atelier repose sur le même principe que précédemment mais avec des tambours de rayons différents. Encore une fois si vous voulez en savoir plus sur les étapes de réalisation des ateliers de ce TP2, vous pouvez suivre ce lien afin d’accéder à la version pdf.
Enfin concernant le troisième atelier, le but est de faire calculer aux étudiants le rendement de différents engrenages pour qu’ils comprennent que la transmission de puissance s’accompagne également de pertes car dans la vie réelle, il n’y a jamais de contacts « parfaits ».

“*Montage pour calculer le rendement des engrenages”*

⬪ Problèmes rencontrés

Bien évidemment ça n’aurait pas été aussi drôle si nous avions tout réussi du premier coup ! Alors, oui, nous avons rencontré un certain nombre de problèmes/difficultés au cours de notre conception tels que :
– La répartition des groupes sur les différentes activités du TP
– L’optimisation du nombre d’étudiants par groupe pour qu’ils apprennent le mieux possible tout en respectant les contraintes matérielles
– Le respect des contraintes de temps (1h20 par TP)
– La structuration des TP
– Comment calculer le rendement du moteur Lego
– Quantifier les pertes de puissance sur un système mécanique
– Créer des montages Lego permettant de démontrer des formules théoriques

⬪ Comment les avons-nous résolu ?

C’est sûrement sur la résolution de nos problèmes que nous avons appris le plus. Par exemple, pour calculer les rendements, nous avons dû passer par une grosse étape électricité/électronique :

*Montage : alimentation + montage électrique + montage Lego pour calculer les rendements*

Alors que nous n’avions quasiment aucune connaissances en électronique, nous avons pu apprendre comment câbler la breadboard, manipuler l’alimentation et relever les données nécessaires (ici le courant) pour nos calculs. Cette étape de calcul de rendements nous a pris beaucoup de temps, mais elle aura été nécessaire pour la conception du TP et aura été une expérimentation très riche pour nos connaissances personnelles.

⬪ Conclusion

Nous avons réussi à fournir 2 TP, qui, nous en sommes convaincus, permettront aux PEIP2 de l’année prochaine et des autres années de comprendre le plus aisément possible les différentes notions de transmission de puissance. Ce projet nous a permis de travailler en groupe et de trouver des solutions aux différents problèmes rencontrés ou bien de simplement les contourner pour arriver à notre fin. Nous avons également pu approfondir les notions en mécanique que nous connaissions déjà et utiliser des outils de mesure que nous n’avions jamais utilisé auparavant tel que le tachymètre pour mesurer la vitesse de rotation en tours par minute.

Nous avons également travaillé sur l’esthétique de ces TP, car en tant qu’étudiant, nous savons bien qu’un TP bien structuré avec des explications claires sur le matériel utilisé est plus attrayant et donne plus envie d’apprendre.

Nous vous remercions de nous avoir lu et espérons de tout cœur que nous avons réussi à attiser votre curiosité sur la notion de la Transmission de Puissance!

PS: Quelques chaînes Youtube intéressantes avec des expérimentations Lego:
Brick Technology
Lego Technic Mastery
Brick Experiment Channel

Gérer la Maintenance et la Sécurité dans un bâtiment en réalité augmentée

Publié le 3 juin 2022 par Valentin Masson

Présentation du groupe

Bonjour à toutes et à tous !
Sur ce projet, nous sommes un groupe de 4 étudiants : Daniel, Paul, Tomas et Valentin. Nous avons choisi ce projet car nous avons directement aimé la fusion entre l’univers de la réalité augmentée et le bâtiment. De plus, nous sommes, certains plus que d’autres, intéressés par le secteur du bâtiment.

C’est bien beau tout ça, mais quel est le but de notre projet ?

L’objectif de notre projet est d’exploiter la réalité augmentée afin de faciliter l’évacuation d’un bâtiment en cas d’incendie. Pour ce faire, nous nous sommes fixés plusieurs objectifs :

Afficher le plan en 3D de Polytech Angers
Afficher, lorsque l’on scanne l’étiquette d’un extincteur, son utilisation
Afficher les extincteurs, lorsque l’on scanne le numéro de porte, sur le plan en 3D de l’étage sur lequel nous sommes
Afficher la sortie de secours la plus proche de la salle à laquelle nous nous trouvons tout en réalisant une simulation d’incendie
Afficher sur l’application le tracé du chemin vers la sortie de secours la plus proche

Afin de répondre a la problématique posée, nous avons décidé de créer une application sur smartphone basée sur la réalité augmentée et pour y parvenir nous avons utilisé un logiciel de modélisation : Unity.

Réflexion

Au départ, nous ne savions pas par où commencer étant donné que notre projet est assez large. Nous avons d’abord cherché à en savoir davantage sur le sujet en lisant différents documents sur le domaine du bâtiment, en regardant de nombreuses vidéos et notamment sur le fonctionnement du logiciel Unity : la prise en main, comment modéliser des structures en 3D, comment créer une application de réalité augmentée à partir de Unity. Nous avons eu également accès en parallèle aux documents sur la sécurité incendie et aux différents plans d’évacuations du bâtiment Polytech.

Ensuite, nous avons commencé à nous questionner sur comment allons nous adapter notre projet pour répondre a la problématique : gérer la maintenance et la sécurité incendie en réalité augmentée.

Dans un premier temps, l’idée qui nous est venue en tête était de développer une application pour smartphone à partir de Unity dans laquelle l’objectif serait de pouvoir afficher en réalité augmenté la composition intérieur des murs au niveau de la tuyauterie, les câbles électriques ou encore les systèmes de ventilations par exemple. Cependant, nous n’avons pas pu donner suite à cette première idée car faute de documentation : nous n’avions aucun document expliquant quoi que ce soit sur la composition des murs de Polytech.

Dans un second temps, nous avons également pensé à créer une application ( toujours à partir de Unity ) dans laquelle le but aurait été de créer un GPS qui nous indiquait notre position actuelle au sein du bâtiment de Polytech. Il nous afficherait également le chemin le plus court vers une sortie en évitant un potentiel départ d’incendie. Encore une fois, nous avons du laisser cette idée de côté car actuellement les géants tels que google, waze, etc… commencent petit à petit à développer ce type de GPS et sur internet, nous n’avons également rien trouvé de concret sur le type de GPS que nous voulions concevoir.

Une Idée convaincante

Finalement, nous avons trouvé une idée qui nous a convaincue, qui répondait à nos objectifs et à notre problématique. Nous avons décidé de développer une application (toujours à partir de Unity) qui ressemble un peu à la fusion de nos deux premières idées : l’objectif de notre application est dans un premier cas de pouvoir scanner avec son smartphone le numéro d’une salle qui par la suite affichera sur l’écran le chemin le plus court vers la sortie, et ce, en évitant un potentiel incendie.

Dans un deuxième cas, de pouvoir scanner un extincteur qui afficherait sur notre écran tout ce qu’il faut savoir à propos de cet outil, comme le manuel d’utilisation, les précautions à prendre ou encore dans quelle genre de situation il faut l’utiliser.

Réalisation du projet

La réalisation de notre projet final présenté ci-dessus, s’est faite en plusieurs étapes. Nous avons tout d’abord commencé par télécharger les plans des différents étages de Polytech. Ensuite nous avons ouverts ses fichiers sur Unity pour pouvoir ensuite partir sur la conception 3D de nos différents étages.

Désormais, à partir de nos plans nous avons donc commencé la modélisation 3D : le but était de partir de notre plan comme une base et il fallait créer des éléments 3D tels que des rectangles pour modéliser les murs et des cylindres pour modéliser les piliers.

Ensuite, il suffisait juste de créer notre élément en 3D et de le superposer à notre base. Une fois que nous avions fini de modéliser l’entièreté de notre base en 3D, nous nous sommes penchés sur la création de nos chemins de sortie. Nous avons décidé de les représenter sous forme de flèches rectangulaires.

Au cours de notre projet on ne s’est pas simplement limités à la conception 3D du bâtiment de Polytech, nous avons voulu aller plus loin en créant des animations tels que : le feu pour simuler un potentiel incendie et nous avons choisi de créer une petite animation de surbrillance pour nos chemins de sortie afin qu’il soient plus visibles :

En parallèle, nous avons exploité la réalité augmentée à partir de Unity grâce à un module nommé Vuforia. Nous avons commencé par prendre en photo les numéros de salles des différents étages que nous avons, puis, nous avons déposé en ligne sur le site de Vuforia. Par la suite il nous a fallu télécharger la base de données de ces images sur Unity. Ainsi, il suffisait d’associer les images de nos étages finaux modélisés en 3D à nos images prises antérieurement. Pour finir, afin de créer notre application il suffisait juste de “build” l’application à partir du module Vuforia sur Unity : c’est a dire que le logiciel Unity créé automatiquement notre application de réalité augmenté.

Pour conclure, une fois tout réalisé nous avons testé notre application sur les différents étages de Polytech. Nous obtenons ainsi les résultats suivants qui nous sembles très réussis :

Nos problèmes rencontrés

Notre premier problème rencontré, comme précisé précédemment à été le manque de documentation et d’information concernant la composition interne des murs en terme de tuyauterie et d’électricité et par conséquent nous avons du laisser de côté cette idée.

Au cours de notre projet, nous avons eu des difficultés avec le logiciel Unity. En effet, au démarrage, nous n’avions aucune connaissance sur le logiciel, c’est pourquoi nous nous sommes énormément informés sur le sujet par le visionnage de tutoriels sur internet ou encore en consultant des sites web spécialisés dans le domaine. Cependant, bien qu’on ait réussi à finaliser notre projet, la prise en main du logiciel à été relativement compliquée.

Nous avons également rencontré des problèmes avec nos fichiers, notamment sur le transfert de fichier entre Unity et le téléphone ou parfois même à gérer des fichiers dans Unity car le logiciel ne pouvait pas supporter des fichiers trop volumineux (principalement pour le module vuforia qui ne supporte pas des images de plus de 2 Mo). Par conséquent, il était parfois difficile voir même impossible de transférer des fichiers.

Bilan

Ce projet nous a permis d’apprendre énormément de chose : tout d’abord sur l’aspect purement technique on a appris à utiliser le logiciel de modélisation Unity, notamment sur la manipulation 3D : comme la modélisation du bâtiment de Polytech par exemple.

D’autres part, ce projet nous a involontairement obligé à nous intéresser davantage sur le domaine du bâtiment à propos de la maintenance, l’entretien et la sécurité : nous avons fait de nombreuses recherches, nous avons lu énormément de documents sur le sujet et nous avons aussi appris à lire des plans d’évacuation par exemple.

Finalement, notre projet qui reste technique sur la partie Unity et intuitif sur l’ensemble, nous à permis d’apprendre énormément sur le monde du bâtiment et l’informatique à travers la modélisation 3D.

Création d’un Bartel

Publié le 3 juin 2022 par tbarr

Présentation du projet

Bonjour à tous ! Nous sommes deux étudiantes en deuxième année du cycle préparatoire à Polytech Angers (Tess et Noëllie). Notre objectif était de transformer un ancien minitel en une borne d’arcade, en Bartel.

La phase de recherche

Avant toute chose, nous avons effectué des recherches pour nous informer sur le projet, notamment pour les aspects techniques comme :

les cartes électroniques
les branchements
le choix du logiciel / comment l’installer

Nous avons ainsi pu faire une liste du matériel qu’on aurait besoin.

Les différentes cartes électroniques

Pour faire fonctionner le minitel nous avons trois cartes électroniques :

une Raspberry Pi
une carte écran avec son écran
une carte Display Joystick

La Raspberry est la carte principale sur laquelle nous avons connecté les enceintes, la carte écran ainsi que la carte pour les boutons. C’est également la carte où nous avons implanté le logiciel.

La carte écran nous sert à faire fonctionner l’écran. Cette carte est très sensible et nous a causé quelques petits problèmes. En effet, la première carte que nous avions a cessé de fonctionner sans savoir pourquoi et la deuxième nous a abandonné avec une odeur de brûlé.

La dernière carte électronique que nous avons utilisée est la carte Display Joystick sur laquelle nous avons connecté tous les boutons et le joystick. Les boutons n’étant pas programmés comme nous le souhaitions, nous nous sommes aidées d’un clavier que nous avons branché sur la Raspberry pour reprogrammer les boutons sur l’interface.

Le petit plus sont les boutons qui s’illuminent grâce aux LEDs intégrées.

Le logiciel et les jeux

Le logiciel que nous avons choisi est RecalBox car nous aimons bien son interface qui est facile à utiliser. Son installation sur la Raspberry a également été très simple.

Concernant les jeux, nous avons téléchargé des fichiers ROM pour les transférer sur le logiciel. Voici quelques exemples de jeux installés :

Qui veut gagner des millions ?
Mario Kart
Super Mario
Sonic
Donkey Kong

L’organisation intérieure du bartel

Pour nous aider à visualiser les différents branchements, nous avons dessiné un schéma avec tous les éléments qu’on utilise.

Ceci nous a permis d’organiser l’intérieur du bartel. C’est-à-dire de positionner chaque élément de façon à ce qu’il n’y ait pas de gêne lors des branchements de tous les câbles.

Nous avons chercher des solutions pour fixer chaque élément :

les cartes électroniques sont vissées sur une planche de PMMA
l’écran est fixé sur une planche en bois
pour maintenir les boutons nous avons imprimé un panel avec une imprimante 3D

La personnalisation du bartel

Nous avons choisi de peindre le bâti du bartel en noir afin de faire ressortir les boutons qui s’illuminent. Et nous avons ajouté le logo Polytech à plusieurs endroits en argenté.

Conclusion

Durant toutes ces séances de projet, nous avons appris à utiliser des machines pour découper des planches de bois et de PMMA.

L’attribut alt de cette image est vide, son nom de fichier est image-5.png. — Découpe d’une planche de bois

Nous avons aimé bricoler.

Ce projet nous a permis de travailler en autonomie et d’apprendre de nouvelles choses notamment en électricité dans un format qui change des cours classiques. Nous avons réussi à nous adapter face aux difficultés rencontrées.

Nous avons beaucoup apprécié travailler ensemble sur ce projet.

Broie ton plastique avec ELODY5000 !

Publié le 3 juin 2022 par Marc Dubois

Présentation

Nous sommes 3 étudiants en PeiP2 à Polytech Angers, et vous présentons à travers ce blog le parcours que nous avons emprunté lors de la réalisation de notre projet : Broie ton plastique.

Figure 1 : Broyeur de plastique final – cliquer pour consulter l’article sur Polytech Angers

Le FabLab de l’école dispose de nombreuses imprimantes 3D RDM, c’est-à-dire à dépôt de filament, régulièrement utilisées par les élèves lors de TP ou bien pour des projets divers. Ces différentes utilisations génèrent une quantité importante de plastique non exploité par la suite : supports d’impression, rebuts… Le but de ce projet est de revaloriser tous ces déchets, en les broyant pour par la suite pouvoir recréer des bobines de plastique grâce à l’extrudeuse déjà existante au FabLab.

Nous reprenons le projet en cours de création : à notre arrivée, le broyeur est déjà réalisé, le moteur ainsi que son variateur ont déjà été choisis, commandés, et réceptionnés. Notre rôle est de finaliser le projet : concevoir le système de sécurité, le réaliser et tout assembler.

Cahier des charges

Notre mission consiste à rendre le broyeur fonctionnel tout en assurant la sécurité des usagers. Cela comprend : fixer le moteur et le broyeur au bâti, accoupler leurs arbres, intégrer un bouton d’arrêt d’urgence, couper l’alimentation du moteur lors de l’ouverture du capot, concevoir et réaliser un carter pour éviter tout contact avec les arbres en rotation ainsi que l’engrenage, mettre un bouton poussoir à disposition permettant d’actionner le moteur dans le sens opposé afin de pallier les potentiels bourrages du broyeur, et finalement un potentiomètre afin de pouvoir contrôler manuellement la vitesse de rotation du moteur.

Branchement du moteur

Nous disposons d’un moteur qui fonctionne en triphasé : c’est-à-dire qu’il est alimenté par 3 phases contrairement au système de courant monophasé qui lui n’est composé que d’une phase et d’un neutre (le système monophasé est le plus répandu, et alimente certainement votre réseau domestique). Ainsi, pour alimenter le moteur, nous devons utiliser un variateur de tension qui prendra du monophasé en entrée, et sortira du triphasé pour le moteur. Après avoir compris tout ceci, et avec le matériel nécessaire; incluant notamment des câbles de mise à la terre pour protéger l’utilisateur, et plus généralement des câbles suffisamment épais pour supporter la charge de courant; il a suffi de suivre les consignes du constructeur pour procéder au câblage. Une fois cela fait, nous avons pris soin d’ajouter un bouton d’arrêt d’urgence coupant l’alimentation du système si enclenché, ainsi que plusieurs câbles de mise à la terre reliés à la carcasse du moteur, au bâti ainsi qu’au variateur afin de protéger l’utilisateur de potentielles fuites de courant.

Contrôles du moteur

Le variateur que nous utilisons pour alimenter le moteur est programmable. Il dispose de plus de mille paramètres tous réglable individuellement. Par ailleurs, il propose certaines pré configurations de commande avec un schéma électrique associé. Ainsi, en sélectionnant la configuration la plus adaptée par rapport au cahier des charges, et en connectant tous les boutons aux bonnes entrées et sorties du variateur selon le schéma en question, nous disposons de deux boutons de commande et d’un potentiomètre pour régler la vitesse de rotation. Pour une meilleure présentation, nous avons pris le temps de modéliser et imprimer en 3D un boîtier avec des emplacements pour les boutons, ainsi que des autocollants pour une meilleure lisibilité des commandes.

Protéger l’utilisateur

Afin de protéger l’utilisateur, nous avons mis en place un capot ouvrant au-dessus de l’entonnoir, et en dessous duquel nous avons placé un capteur détectant l’ouverture du capot, afin de couper l’alimentation du moteur s’il est en fonctionnement. Finalement, nous avons conçu un carter de protection en bois afin de cacher les éléments tournant notamment l’engrenage, pour éviter de s’y blesser.

Revalorisation des déchets

Figure 5 : Bac de récupération à 2 étages avec tamis

Pour finir, nous avons eu l’idée de concevoir un bac de récupération à deux étages, avec une grille les séparant de manière à filtrer les débris à la bonne dimension pour l’extrudeuse. Ceux qui ne conviennent pas pourront subir un nouveau passage au broyeur jusqu’à passer entre les mailles de la grille.

Figure 6 : Extrudeuse et échantillon de bobine créée

Vous pouvez observer ci-dessus un échantillon de bobine créé par l’extrudeuse, à partir de billes de plastique. Lorsque l’extrudeuse sera de nouveau opérationnelle, nous pourrons exploiter le plein potentiel du broyeur et tenter de recréer des bobines à partir des déchets broyés!

Le meilleur pour la fin

Si vous voulez contemplez le broyeur en fonctionnement, nous vous invitons à consulter la procédure d’utilisation vidéo juste ici :

Une voiture pas comme les autres

Publié le 1 juin 2022 par egemard

Vous en avez marre que vos enfants passent trop de temps devant les écrans? Vous voulez construire vous-même une voiture télécommandée de A à Z? Nous avons ce qu’il vous faut.

Bonjour à toutes et à tous;
Nous sommes un groupe de trois étudiants composé de Clément Bouaud, Thomas Creusier et Erwan Gémard. Nous sommes tous les trois intéressés par la modélisation, de plus l’un d’entre nous est passionné par le domaine de la programmation et les deux autres par celui de la mécanique. Ce projet était celui qui nous correspondait le plus.

Alors, quel est ce projet ?

Notre projet était la réalisation d’un nouveau châssis pour une voiture à air comprimé. Nous avons donc décidé de partir sur un châssis pouvant apporter quelque chose en plus vis-à-vis du châssis original.

Quelle est l’utilité de notre projet ?

Nous avions à l’initiale un cahier des charges nous orientant vers la création d’un nouveau châssis pour la performance de la voiture. Or après discussion avec notre prof référant, nous avons changé certaines lignes du cahier des charges pour qu’il puisse mieux nous correspondre. C’est pourquoi nous sommes partis sur un châssis plus grand pouvant intégrer de nouvelles fonctionnalités comme une direction ou l’annexion de la pompe. L’ancien châssis étant assez impersonnel et trop “banal”, nous avons modélisé un châssis qui nous plaît bien plus et qui est plus attirant visuellement que l’ancien.

Les objectifs principaux

Modifier intégralement le châssis; partant d’un châssis assez petit et fragile, il fallait créer un châssis solide pouvant accueillir plus de composants.
Créer une direction motorisée; pouvoir diriger la voiture en Bluetooth avec une direction d’environ 30° de chaque côté.
Remplacer l’ancienne pompe (cassée); pouvoir pomper et compresser l’air dans une voiture à air comprimé, c’est plutôt utile!
Créer de nouveaux tuyaux en dur; un des plus gros problèmes de l’ancienne voiture était ces tuyaux mous très fragiles puisqu’il cassait d’un rien, les rendre durs était donc une nécessité.

Le début et les première idées

Nous avions plusieurs inspirations pour le futur design, comme une Batmobile ou encore une 2CV. Mais celle qui fut retenue est le visuel d’une formule 1. Grande, plate, spacieuse et surtout facilement aménageable pour nos composants. Voici ci-dessous les premières esquisses du visuel:

Transformation en 3D

Nous nous sommes partagés les tâches de manière à être plus efficace en commençant par l’avant de la voiture pour finir par l’arrière. Ainsi la première pièce réalisée fut le nez de la formule 1, aucune utilité pour l’aspect technique mais importante pour le design de la voiture.

Ensuite nous avons commencé à désigner la partie électronique avec la direction. Tout le bloc avant est dédié à cette partie-là et uniquement à celle-ci. Dessus est fixée la carte Arduino avec son Shield et le module Bluetooth; l’alimentation; le moteur pas à pas et la direction.

Le fonctionnement de la direction en CAO

Pour continuer, la modélisation de tout le train arrière fut assez simple pour pouvoir quant à elle accueillir la partie air comprimé. Elle permet donc de fixer la bouteille et de pouvoir la relier au système d’air créer via des tuyaux modélisés.

L’air est pompé via une pompe annexe possédant un manomètre. Le circuit d’air est donc composé d’une valve à vélo relié à la bouteille servant de réservoir et aux deux valves des pistons.

Le temps des impressions

Châssis arrière accueillant le système d’air comprimé

Nous avons donc dû imprimer toutes nos pièces modélisées sur des imprimantes 3D. Ce fut une partie très fastidieuse puisque nous avons au total plus de 50 heures d’impression. Avec une pièce allant jusqu’à 22h d’impression à elle seule (pièce noire sur la photo). La qualité de certaines pièces est à revoir mais nous avons dû parfois sacrifier la qualité pour avoir le temps de tout imprimer.

L’assemblage de chaque partie

Nous avons préféré percer directement sur la CAO pour avoir la bonne forme hexagonale (pour caler les écrous) et pour percer la bonne longueur vu que nous avons seulement 4 tailles de vis (15,20,30,40 mm). Nous devions donc comprendre comment fixer efficacement les pièces entre elle sans fragiliser celles-ci tout en ayant une force de maintient assez importante. Or certaines pièces n’avaient pas la place nécessaire donc nous les avons coller avec soit de la glue, soit de la colle chaude. En général ce n’étaient pas des pièces ayant un fort effort mécanique (ex: l’aileron arrière). De plus, certaines pièces ont été avec un encastrement parfait, à 0.1 mm près. Or les imprimantes 3D n’impriment pas avec une telle précision donc nous avons dû retailler des pièces ou les passer dans l’eau chaude pour les ramollir.

L’électronique et le codage

Nous avions comme idée de créer de toutes pièces une direction commandable à distance via le Bluetooth et un moteur pas à pas. La commande effectuée sur le portable de l’utilisateur envoie un signal à la carte Bluetooth de la voiture qui donnait un ordre au moteur et ainsi tourne d’environ 30° la direction (à droite ou à fauche bien entendu). Malheureusement nous avons eu des contre-temps qui nous ont empêché de finir cette partie, nous allons vous expliquer pourquoi.

Direction fonctionnel en Bluetooth

Les problèmes et difficultés rencontrés

Au début du projet nous n’avons rencontré aucun réel problème si ce n’est que celui de trouver de l’inspiration pour pouvoir designer la voiture. Les problèmes arrivent environ vers le milieu du projet lorsqu’il a fallu commander les pièces pour notre projet, comme le moteur pas à pas ou la valve de vélo. Nous avions envoyé des liens de pièces correspondant à nos besoins mais pour un problème au niveau des sites envoyés nous avons dû en rechercher des nouvelles. Puis nous avons perdu plus d’un mois suite à une absence de notre professeur référant qui faisait le lien entre nous et le service de commande de Polytech. Suite à ça, lorsqu’il est revenu nous n’avons pas pu échanger avec lui puisque étant responsable du département QIF il devait gérer d’autres priorités. Nos pièces n’étant donc pas commandées nous avons commencé à ralentir le rythme au niveau de la modélisation puisque nous avions besoin des pièces pour pouvoir finir cette dernière. En ayant accumulé tout ce retard alors qu’ils ne nous restaient plus que 5 séances, nous avons décidé de bricoler pour certaines pièces et pour la fixation des pièces. Nous avons donc pu obtenir au final le design presque final de notre châssis (absence du moteur pas à pas, de la valve de vélo et des joints). Malheureusement il n’est pas fonctionnel au vu du manque des pièces importantes.

Conclusion

Pour terminer cet article, nous avons adoré travailler sur ce projet malgré les problèmes rencontrés. Celui-ci nous à aider à mieux comprendre tout le développement que nécessite une pièce aussi importante qu’est le châssis dans un véhicule. Il nous a permis de nous entraîner et nous améliorer en CAO sur SolidWorks. La finalité de ce projet se traduit par la création entière de ce nouveau châssis qui est fonctionnel pour rouler en la poussant sur quelques centimètres.

Clément BOUAUD, Thomas CREUSIER, Erwan GÉMARD

Projet jeu de cartes

Publié le 1 juin 2022 par Tom Daguerre

Tom Daguerre, Zoé Coudray, Mathis Vigneron

Bonjour à tous et à toutes, nous sommes un groupe de 3 étudiants de Peip2. Le projet dont nous avons écopé est la création d’un jeu de Rami jouable à plusieurs avec un serveur local.

Notre projet, son objectif premier et le premier problème rencontré :

L’objectif de notre projet a varié au cours de celui-ci. Au départ, notre but était de modifier le code du jeu Aisleriot, un jeu de solitaire en open source. Cependant, celui-ci contenait le code d’ une multitude de jeux de cartes et utilisait de nombreux langages différents, ce qui rendait la compréhension du code vraiment compliquée. On a donc décidé, avec notre responsable de projet, Nicolas Delanoue, de programmer le jeu du Rami à partir de 0 en utilisant Python.

Pourquoi avons-nous choisi ce projet?

Pour tous les trois, ce projet était notre premier choix. Nous trouvions tous que la grande partie programmation rendait ce projet très intéressant. Nous souhaitions nous améliorer dans ce domaine, et comme nous souhaitons tous nous orienter en informatique en troisième année, ce projet nous semblait être le choix le plus logique.

Qu’est-ce que le Rami?

Le Rami est un jeu de cartes de 2 à 4 joueurs, il nécessite deux paquets de 54 cartes. Les règles peuvent paraître assez compliquées, le but est de se débarrasser de ses cartes en posant des brelans, des carrés ou des suites (cartes de même couleurs avec des valeurs qui se suivent) sur le plateau. Chaque carte possède un nombre de points qui lui est attribué, à la fin de la manche, le joueur avec le plus de points en main perd. Au début de chaque tour, le joueur pioche une carte et à la fin de ce tour, il en défausse une.

Durant la “première pose”, le joueur doit poser un certains nombre de points sur le plateau afin que ces coups soient acceptés, si le total des points posés ne dépassent pas la limite, alors les coups sont refusés et le joueur doit reprendre ses cartes dans sa main. On peut définir la dite limite à 30 ou 51 selon la version du jeu. Après la première pose effectuée, il devient possible pour le joueur de rajouter des cartes sur un coup déjà existant, de modifier des coups sur le plateau ou même de prendre une carte posée dans sa main à condition qu’il la joue durant le tour.

Programmation du jeu

Afin de programmer notre version du Rami, nous avons utilisé Python afin de programmer le serveur et une première version du client, jouable uniquement en console. Et nous avons commencé à programmer un second client en JavaScript afin de créer une interface graphique, rendant le jeu plus agréable et intuitif. Voici, en résumé, comment ces trois différents programmes communiquent ensemble:

Fonctionnement du programme

Le fonctionnement du jeu est géré par le serveur, le rôle des clients est seulement d’envoyer des informations au dit serveur pour le notifier des choix de chaque joueur. En clair, chaque client est relié à un seul joueur et se connecte au serveur. Une fois deux joueurs connectés, le jeu se lance, le serveur va afficher le menu au joueur 1, lui demandant si il veut commencer la partie, voir les règles ou changer la limite de la première pose. Une fois la partie commencée, le serveur va gérer tous les calculs à effectuer et les clients vont seulement s’occuper de l’affichage et d’envoyer des données au serveur quand il en a besoin.

Evolution de nos objectifs au cours du projet

Comme spécifié au début, notre objectif principal a rapidement été changé à cause de nombreuses difficultés concernant le jeu Aisleriot. Notre professeur encadrant nous avait alors fixé comme objectif principal de créer un jeu en Python jouable dans la console sur un ordinateur (sans serveur). Après avoir atteint ce premier but, nous nous sommes fixé un deuxième objectif qui était de créer un serveur et un premier client sur python. Nous sommes dorénavant encore en train d’essayer d’achever notre troisième et dernier objectif, qui est celui de créer une interface graphique pour notre jeu.

Interface graphique, où en sommes nous?

Nous sommes encore assez loin d’avoir compléter ce dernier objectif. Nous nous sommes d’abord focalisé sur l’apprentissage du JavaScript afin de se familiariser avec ce langage. Après avoir passé plusieurs heures à effectuer des tests et des recherches, nous nous sentons maintenant assez à l’aise pour avancer. Nous avions également pris le temps de réaliser un design pour l’interface graphique et ensuite une page HTML sur ce modèle. Il nous reste donc désormais à programmer le client pour permettre à celui-ci et au serveur de communiquer entre eux.

Le “plateau de modification” est l’endroit où le joueur pourra créer les coups qu’il voudra jouer avant qu’ils soient déposés automatiquement sur le plateau (seulement si le coup est considéré valide).

Pour finir…

Ce projet nous a servi de multiples manières. Nous nous sommes évidemment amélioré en programmation, nous avons pu également apprendre à mieux travailler en équipe et à se coordonner afin d’être plus efficace dans notre travail.

C’était un expérience intéressante et satisfaisante, voir notre projet prendre vie en partant de zéro était gratifiant et réussir à résoudre nos problèmes par nous même nous a aussi beaucoup apporté.

Nous aurions cependant aimé atteindre notre dernier objectif, l’interface graphique, nous restons donc un peu sur notre faim à ce sujet. Nous essaierons donc sûrement de le faire de notre côté sur notre temps libre.

Nous remercions bien évidemment notre professeur encadrant Mr. Delanoue pour nous avoir accompagné et pour nous avoir montré la voie à suivre quand nous étions bloqués.

Tri de pièces avec le robot dobot magicien et une caméra embarquée

Publié le 1 juin 2022 par matilem

Salut les polypotes !

Nous sommes Matis LEMOINE, Simon BODIN, Schawal BACAR et Corentin PICCIN, étudiants en deuxième année de cycle préparatoire intégré à Polytech Angers. Pour notre quatrième semestre, nous sommes amenés à mettre en œuvre un projet, de A à Z encadré par un professeur de robotique industrielle : Jean-Louis Boimond.

Polytech Angers a acquis récemment en plusieurs exemplaires du robot DOBOT Magician, conçus par des fabricants de robots industriels, permettant l’apprentissage de la robotique industrielle. Le projet a pour objectif de fixer une caméra sur le bras du robot pour permettre la localisation des pièces en vue de les trier selon leurs couleurs.

Nous avons choisi ce projet car il nécessite des compétences en programmation, Solidworks, domaines qui nous attirent et dans lesquels nous sommes complémentaires.

Introduction

Aujourd’hui l’accroissement de la complexité des tâches à accomplir par les robots industriels est tel que les applications de la robotique en entreprise et dans les autres secteurs réclament que l’organe terminal des robots (ventouse, pince, laser, …) ait un niveau élevé de précision. Dans notre cas nous nous sommes occupés de la localisation, la manipulation puis le tri des pièces par le robot. Deux options sont classiquement adoptées, soit la caméra est disposée à un endroit fixe par rapport au robot soit elle est fixée directement sur le bras du robot. Pour notre part nous avons choisi de fabriquer un support pour fixer la caméra au robot.

Pour mener à bien notre projet, nous avons dû passer par plusieurs étapes de travail, allant de la réflexion et l’apprentissage jusqu’à la mise au point d’un programme fonctionnel :
– prise en main du robot Dobot et son logiciel;
– création par impression 3D d’une interface permettant de fixer la caméra sur le bras du robot;
– le traitement des images issues de la caméra;
– programmer le robot pour permettre le déplacement et le tri des pièces;

1) Prise en main du robot Dobot et de son logiciel

Le robot Dobot Magician est le robot éducatif parfait car il possède de nombreuses fonctionnalités accessibles via son logiciel « DobotStudio » très intuitif. Le robot est muni d’un bras robotisé modulaire de grande précision programmable via une liaison USB. Dans un premier temps nous nous sommes familiarisés avec le robot.

Pour comprendre le concept du robot, notre professeur nous a fait travailler sur des travaux pratiques d’élèves de troisième année en Systèmes automatisés et génie informatique. Ceci nous a permis de découvrir le fonctionnement de la caméra. À côté du robot, nous avons dessiné sur une feuille 2 cercles noirs. Nous avons fait en sorte que le repère du robot et de la feuille soient colinéaires. Ainsi il suffira simplement d’ajouter la distance entre les deux repères pour avoir les coordonnées dans le repère du robot. Puis grâce à une programmation PYTHON la pointe du stylo située à l’extrémité du bras du robot se place aux coordonnées du centre des cercles qui ont été obtenues par la caméra fixée sur un trépied.

Détection des cercles grâce à la caméra et contre des cercles pointés par le rayon

2) Création par impression 3D d’une interface permettant de fixer la caméra sur le bras du robot

Nous avons ensuite remplacé le crayon par une pince car le but était de saisir des cubes. Il a fallu pour cela concevoir par impression 3D un support permettant de fixer la caméra au bras du robot.

Nous avons fabriqué un 1er prototype sur Solidworks mais la caméra n’était pas dans l’axe de la pince ce qui rendait l’action du robot très imprécise.

Nous avons alors créé une deuxième pièce afin d’avoir l’axe de la caméra dans l’axe du robot et plus haute pour obtenir un espace d’action plus large. Malheureusement, le rayon d’action du bras était inférieur à l’espace perçu par la caméra. Cela n’avait pas d’intérêt.

Il a donc fallu fabriquer une 3^ème pièce qui cette fois a fonctionné.

3) Le traitement des images issues de la caméra

Pour la détection des cubes et de leur couleur, nous nous sommes concentrés d’abord sur la couleur bleue. Pour obtenir les coordonnées des cubes à partir de l’image prise par la caméra, il va falloir effectuer plusieurs étapes de traitement de l’image. Nous allons effectuer toutes ces étapes dans notre programme en python. Cela nous a permis de récupérer les coordonnées du cube pour que la pince puisse ensuite le saisir. Nous avons fait la même chose pour les cubes vertes et rouges.

Nous nous sommes rendus compte que la détection nécessite une bonne luminosité. Nous avons compris que l’éclairage doit être uniforme dans toute la zone pour éviter les zones d’ombre et ainsi bien repérer tous les cubes. Nous nous sommes donc procurés une lampe.

4) Programmer le robot pour permettre le déplacement et le tri des pièces

Ensuite, notre objectif était que le robot range les cubes dans les zones de leur couleur correspondante. Pour cela, il ne devait pas confondre les coordonnées des cubes et celles de leur zone de rangement. Il a donc été nécessaire de réaliser des zones de rangement plus grandes que les cubes pour que la pince puisse bien repérer les cubes et les positionner au bon endroit. Une fois les coordonnés des cubes et des zones de rangements récupérés, nous avons programmé le robot afin par exemple qu’il saisisse une pièce bleu et qu’il la dépose dans la zone de rangement bleue.

Détection des cubes et des zones de trie par le programme

Bilan

Grâce à l’importance de la communication et du travail d’équipe au sein de notre groupe, nous avons réussi à atteindre notre objectif. Notre robot effectue les tâches qui nous avaient été confiées en début de projet. Ce projet nous a d’autre part permis de développer nos compétences en CAO, en programmation et surtout nous a offert des connaissances en robotique. Nous tenons à remercier encore une fois toutes les personnes ayant contribué et encadré ce projet.

Merci pour votre lecture !
Corentin, Matis, Simon et Schawal

Création d’un robot magicien

Publié le 31 mai 2022 par antdev

Répondre

Bonjour et bienvenue à vous sur cet article.

Nous sommes Manon Boursicot et Anthonin Devas, deux étudiants de deuxième année à Polytech Angers et comme tous les deuxième année ici, nous devions travailler sur un projet durant une centaine d’heure pendant notre second semestre.

Nous avons choisi en tant que projet de travailler sur un robot, mais pas n’importe quel robot. En effet, notre projet est de créer un robot magicien. Ce robot pourrait servir à Polytech en tant que représentant des projets de deuxième année lors des forums ou portes ouvertes car c’est un projet que l’on peut montrer facilement. Ce projet a été inspiré par un robot existant créé par Mario the Maker Magician dont vous pouvez retrouver des vidéos sur YouTube, comme celle-ci par exemple : https://www.youtube.com/watch?v=WYQEZXXEfhc

Nous n’avons malheureusement pas réussi à terminer notre projet mais nous allons tout de même vous le présenter et vous en parler.

Maintenant, vous vous demandez peut-être ce que veut-dire un “robot magicien”. C’est tout simplement un robot capable de réaliser un tour de magie. Ce projet comprenait beaucoup d’étapes différentes. Pour réaliser ce robot, nous avons dû, tout d’abord, lui trouver un tour. Nous avions comme contrainte supplémentaire qu’il devait le réaliser plusieurs fois d’affilée sans intervention humaine. Une fois trouvé, nous avons dû créer le design, puis le modéliser en 3D avant de finalement l’imprimer grâce aux imprimantes 3D présentes dans l’établissement. Tout ça représente la partie mécanique, à côté de ça, il y avait la partie programmation où nous avons dû créer tous les mouvements que ferait le robot en language Python à l’aide d’une carte Raspberry Pi ainsi que faire fonctionner un écran.

Le design

Pour le design, nous avions comme contrainte qu’il soit facilement transportable. C’est donc pour cela que nous avons décidé de faire un cube. Nous avons rajouté un bras pour qu’il soit capable de réaliser le tour.

Modèle 3D contenant le cube (en vert) et le bras (en rouge)

Nous voulions donner de la vie à notre robot et du plastique qui bouge ne suffirait pas. Nous avons donc ajouté un écran et créé des animations qui se jouerait pour que le tour soit plus expressif et par la même occasion, cela pourrait distraire une personne qui essaierait pour ne pas qu’elle voit les secrets du tour. Les animations de l’écran représentent le visage de notre robot, nous avons choisi, à deux, de créer un chat cyclope. C’est une image familière, un chat, mais avec une touche d’originalité qui saurait capter l’attention. Ainsi, étant un Chat Cyclope en forme de Cube, trois mots commençant par C, nous l’avons appelé C³.

Le tour de magie

Vous savez à présent à quoi ressemble le robot, mais vous vous demandez peut-être ce qu’il doit faire. Nous avons cherché plusieurs tours sur internet et avons choisi de réaliser celui-ci (à 3:38 dans la vidéo): https://youtu.be/XqmcqWW_JRg?t=218

L’idée est basiquement, avec deux pièces et un verre, de faire semblant de faire passer une des pièces à travers le verre alors qu’en réalité on a fait tomber la deuxième dedans et caché la première.

Pour faire faire ce tour à un robot il y a évidemment de nombreuses étapes à modifier car il ne sera jamais aussi agile qu’un humain. Il faut prendre en compte le fait que chaque axe dans lequel le robot devra faire un mouvement représente un moteur différent que nous devrons programmer plus tard. Il faut donc limiter les mouvements nécessaires au maximum.

Pour réaliser le tour nous avons un bras qui tient le verre et une pièce visible posée en dessous (image 1). Au moment où on démarre, le bras tapera le sol au niveau de la pièce, la cachant par la même occasion. La plateforme sur laquelle se trouve la pièce tournera alors, cachant celle-ci (image 2). Au même moment, le bras qui tient le verre fera tomber la deuxième pièce qui était cachée à l’intérieur depuis le début (image 3).

La modélisation et l’impression

Nous avons passé de nombreuses heures à modéliser le robot sur le logiciel SolidWorks. Chaque partie a dû être modélisée séparément en imaginant comment elle serait attachée aux autres autours d’elle.

Nous étions des débutants complets pour tout ce qui concerne des problèmes mécaniques en termes de création, nous avons donc trouvé des inspirations dans ce que nous connaissons : des objets du quotidien. Nous pouvons citer notamment le bouchon d’une bouteille d’eau classique duquel nous nous sommes inspirés.

En tout nous avons 13 pièces complexes et différentes que nous avons entièrement imaginé et créé.

C’est à partir de cette partie en réalité que nous avons commencé à avoir des problèmes. En effet, mis à part les difficultés de la modélisation en elle-même, il y a eu des difficultés d’impression. La partie principale, le gros cube que vous voyez sur la photo au-dessus, ne pouvait pas être imprimé car il demandait plus d’une bobine de plastique (presque trois), ce que l’imprimante ne peut pas faire. Sans ce cube, la majorité des pièces créées n’avait pas d’utilité et nous n’avons donc imprimé que les parties composants le bras et la plaque sur laquelle se fait le tour.

La programmation : Raspberry Pi, écran et moteurs

Cette partie est la dernière du projet et n’est donc pas terminée. Nous avons fait face à de nombreux problèmes que nous ne pouvions pas régler simplement ici.

Nous avons choisi pour le projet de travailler avec une carte Raspberry Pi. Pour ceux qui ne le savent pas, c’est, dans l’idée, un petit ordinateur qu’on peut programmer pour contrôler tout notre système.

Après avoir mis un système d’exploitation sur la carte (un équivalent à Windows ou linux mais pour Raspberry), nous avons essayé de faire fonctionner l’écran. Nous pouvons l’allumer sans problème mais nous avons compris trop tard qu’il fallait une carte SD très précise pour faire fonctionner les animations dessus. Il fallait une carte de moins de 2GO, déjà très dure à trouver, mais aussi qu’elle soit compatible avec l’écran ce qui n’est pas le cas de toutes les cartes SD. Malgré que tout soit prêt, nous n’avons donc pas pu faire fonctionner l’écran.

Nous avons programmé les moteurs en python, langage que nous avions déjà utilisé donc il n’y avait pas trop de problèmes. Nous avons trouvé un modèle de code sur internet pour faire fonctionner des moteurs en python avec une Raspberry et avons donc modifié celui-ci pour réussir à faire tourner les moteurs. <image moteurs/code>

Bilan

Au final, notre projet n’est pas terminé mais nous avons quand même gagné des compétences utiles grâce à celui-ci, notamment en mécanique et électronique, où nous avons pu pratiquer les domaines comme on ne le fait pas normalement en cours. Nous sommes tout de même satisfaits par certains aspects, comme l’animation où, malgré certains problèmes, les modèles que nous avons pu produire.

Même si nous sommes déçus du résultat, nous espérons que, si ce projet est repris l’année prochaine, il pourra être fini et perfectionner grâce à ce qu’on a pu faire cette année.

Nous vous remercions de votre lecture et espérons que vous avez trouvé notre projet intéressant.

Manon Boursicot et Anthonin Devas

Images utilisées dans cet article:

Moteur: https://www.robotshop.com/ca/fr/servomoteur-a-rotation-continu-parallax-futaba.html

Écran: https://4dsystems.com.au/products/4d-intelligent-hmi-display-modules/raspberry-pi-compatible-kits/gen4-ulcd-70dt-pi

Raspberry: https://www.desertcart.ae/products/59401529-raspberry-pi-3-model-b

Assemblage et fabrication du broyeur pour recyclage matériau d’impression 3D

Publié le 18 juin 2021 par CHAIGNE Aras

Plutôt que jeter les impressions 3D, mieux vaut les recycler !

Bonjour à tous !
Nous sommes un groupe de trois étudiants composé de Cassilla Yen-Pon, Youen Le Guidec et Aras Chaigne. On s’intéresse tous les trois de près ou de loin à la mécanique et pour deux d’entre nous, nous souhaitons nous orienter l’année prochaine dans ce domaine. Ce projet nous a donc tout naturellement intéressés.

D’accord, mais quel est notre projet ?

Notre projet est le broyeur de matériau d’impression 3D. En résumé, nous devions réaliser un manuel de montage du broyeur, et réfléchir à la sécurité de l’utilisateur du broyeur.

A quoi sert notre projet ?

Lorsque l’on réalise des impressions 3D au Fablab, on crée beaucoup de chutes de plastiques. Au lieu de les jeter, on pourrait les recycler.

C’est exactement là qu’intervient notre projet. En effet, ce plastique sera broyé, et nourrira l’extrudeuse (qui est un projet mené par un autre groupe) qui crée des bobines de plastiques réutilisables pour l’imprimante 3D. Le broyeur final fonctionnera à l’aide d’un moteur, mais étant donné que nous avons rencontré plusieurs problèmes avec le moteur, nous n’avons pas pu faire fonctionner le broyeur avec.

Voici une photo de notre broyeur monté entièrement:

Photo du broyeur monté

Objectifs du projet

Notre projet était globalement divisé en deux parties:

Notre objectif principal était de monter le broyeur et de réaliser en parallèle un manuel de montage, pour que les futurs utilisateurs ne rencontrent pas les difficultés que nous avons eues.

Voici notre manuel de montage:

Notre deuxième objectif était de concevoir des systèmes de sécurité complets, afin d’anticiper et d’éviter chaque problème possible lorsqu’une personne utilise le broyeur.

La réception des pièces

Au départ, nous avons reçu le broyeur en pièces détachées, chacune des pièces est présentée sur la photo ci-dessous.

Pièces détachées

Comment s’est passé l’assemblage du broyeur ?

Lors des premières séances de projet, nous avons eu des difficultés à assembler le broyeur, car certaines pièces étaient mal percées, ou bien la conception d’autres pièces était approximative. Par exemple, nous avons été obligés de repercer deux pièces nous-mêmes car les perçages n’étaient pas au bon endroit.

Nous avons rencontré de nombreux problèmes que l’on a réussi à solutionner. Par exemple lors des premières séances, nous nous sommes rendu compte que le broyeur présentait un jeu de quelques millimètres mais extrêmement dangereux, puisque lorsque le moteur sera activé les lames du broyeur pourraient s’entrechoquer. Cela causerait de gros dégâts. Nous avons pu corriger cela à l’aide de paliers qui manquaient.

Voici une vidéo du fonctionnement du broyeur à la main:

Et la partie sécurité ?

La sécurité est primordiale sur une machine aussi dangereuse qu’un broyeur comme celui-ci.
Le souci est que l’on ne pouvait pas anticiper chaque problème étant donné que nous n’avions pas le moteur. Nous avons donc réalisé quelques recherches sur un projet nommé « Precious Plastic », dont est inspiré notre broyeur: https://youtu.be/Os7dREQ00l4?t=23

Voici les systèmes de sécurité que nous avons imaginé :

Un capot de protection en plexiglass sur la trémie: quand le capot est fermé, un capteur fin de course détecte si le capot est bien fermé avant de faire en marche le moteur. Si le capot est ouvert, le capteur le détecte est coupe l’alimentation du moteur.
Voici une vidéo du fonctionnement du capteur avec le capot: https://www.youtube.com/watch?v=pw5Ac8non2I
…ainsi qu’un schéma électrique simple avec le capteur:
Un bouton d’arrêt d’urgence qui coupe le circuit en cas de problème.
Un système d’allumage du moteur à deux boutons qui permet à ce que les mains de l’utilisateur soient occupées sur les boutons et non dans le broyeur.
Voici le schéma de ce système:
Un carter de protection recouvrant les deux engrenages.

Comme on le voit ci-dessus, les engrenages sont dangereux en rotation étant donné qu’ils sont à l’extérieur.
Il faudrait dans l’idéal installer des signalisations visuelles comme des LEDs vertes pour indiquer que le broyeur est neutralisé et libre d’accè

Les différents types de plastique

Nous avons également pensé à ajouter un variateur pour contrôler la vitesse de rotation du moteur, selon le type de plastique qu’on est amené à broyer la vitesse du moteur peut jouer un grand rôle.
Le variateur permettrait également de diminuer les projections et rebonds des pièces de plastique au début du processus de broyage.

Un dernier mot ?

Pour conclure, ce projet nous apporté à tous les trois de nombreuses choses. Premièrement, c’est une façon différente de travailler des cours classiques. Nous travaillons en autonomie et il y a bien plus de pratique.
Ensuite nous avons pu mettre en pratique nos cours de mécanique, ce qui est satisfaisant.
Les nombreux problèmes rencontrés ont augmenté nos facultés à nous adapter et à trouver des solutions, et surtout à travailler en équipe.
Merci beaucoup à M. Lopes, M. Saintis et M. Ibrahim pour leur aide au cours des différentes séances

Voici notre rapport de projet: