Projet Smoothie Bike (Groupe 20)

Publié le 6 juin 2024 par Sofia Hammoudi

Introduction : Présentation du commanditaire et des attendus

Le projet de réalisation du Smoothie Bike résulte du besoin d’une association. L’association commanditaire est “La passerelle”, l’association de santé de l’université d’Angers (SSU). En effet, cette association souhaitait remplacer leur propre Smoothie Bike pour les différentes raisons énumérées ci-dessous. Ce dispositif permettra d’animer par la suite des opérations de sensibilisation sur différents lieux. Les attendus sont :

Une bonne résistance : Plusieurs personnes de différents gabarits vont utiliser le dispositif.
Une diminution du bruit : Le précédent smoothie Bike était relativement bruyant à cause du système de transmission.
Praticité : Le dispositif va être transporté régulièrement. Il est nécessaire qu’il soit léger (20kg environ) et qu’il puisse rentrer dans un coffre de voiture. La maintenance devra se faire avec des outils de bricolage basiques (clé à laine etc…) De plus, un cadre “col de cygne” a été exigé pour que les personnes portant des jupes puisse utiliser le vélo sans être incommodé.
Design : A la demande de l’association, le logo de l’association devra apparaître sur la roue avant.
Sécurité : Les soudures devront être sûres (une étude sur ordinateur devra être effectuée). Les rayons de la roue devront être couverts avec un cache. Le mixeur devra être détachable et étanche.

Une première phase de recherches

Pour notre projet nous avons commencé par mettre en commun nos idées respectives afin d’établir une première esquisse de notre smoothie bike.

Nous avons décidé de construire notre vélo de façon à ce qu’en pédalant, la roue avant puisse entrainer la lame d’un blender pour mixer des fruits. De plus, la roue arrière sera remplacée par un pied car le dispositif est fixe, il ne permettra pas de rouler. Cette roue avant sera légèrement surélevée pour éviter de toucher le sol. Ce choix de cadre demande de faire de la soudure. Le blender sera fixé à l’avant sur un socle pour permettre à l’utilisateur de voire son smoothie se réaliser sous ses yeux.

Dans un premier temps nous avons établi une liste d’achat et acheté les différentes pièces pour notre smoothie-bike. Nous avons décidé d’effectuer notre recherches sur des sites de vente entre particuliers comme Leboncoin pour essayer de limiter notre empreinte carbone (livraison etc…) Nous avons priorisé la recherche du cadre du vélo, car il s’agit de la pièce centrale du projet.

Afin de respecter le cahier des charges qui nous impose un certain budget et un cadre en col de cygne pour une meilleure inclusivité (femmes et hommes s’y sentiront plus à l’aise).

Nous avons fini par trouver un cadre à 10 euros que nous somme allés chercher chez un particulier. Nous avons ensuite trouvé un mixer en verre par la suite. Nous avons aussi passé commande pour des articles plus spécifiques comme des bombes de peintures, des bagues de serrages ou encore des tubes en acier. Pour ce type de matériel, nous avons choisi des enseignes françaises comme Leroy Merlin et CommentFer. Nous avons rencontrés des difficultés qui nous ont ralentis comme des délais de livraison trop longs.

Une phase de calculs et de modélisation

Avant tout, nous avons commencé à modéliser nos pièces par ordinateur afin d’avoir une idée plus précise du système. Nous utilisons le logiciel SolidWorks pour la modélisation par ordinateur (CAO). Cette approche nous permet de modifier à volonté et visualiser les contraintes et les faiblesses potentielles que pourraient avoir le système.

Le pied avant permet de maintenir la structure stable

Grâce au logiciel, nous pouvons appliquer des contraintes sur le système, par exemple le poids d’une personne assise sur la selle etc… et ainsi voir les potentielles faiblesses de la structure.

Ici, c’est au niveau des soudures que la structure pourrait être fragilisée.

Une phase de réalisation

C’est le moment de passer à l’étape suivante qui est la Réalisation du projet. Dans un premier temps nous avons démonté le mixeur pour récupérer le socle et des pièces détachées. Le mixeur sera fixé sur une plaque en contreplaqué à l’avant. Ainsi lors de l’utilisation du système, le mixeur sera bien fixé et la sécurité des usagers assurée.

Ensuite, nous avons également démonté la fourche (structure qui relie la roue avant au cadre). Nous avons installé un guidon démontable pour faciliter le transport. La fourche est également démontable car elle peut s’emboiter avec le pied avant. Nous avons commencé à couper le cadre pour obtenir la structure souhaitée.

Nous avons coupé les petites parties indésirables sur le cadre du vélo à l’aide d’une scie circulaire. Nous avons ensuite poncé le cadre de notre vélo afin d’enlever au maximum la peinture et les petites irrégularités. Nous avons obtenu l’aide d’un soudeur à Laval qui a pu souder entièrement la structure métallique. car le FabLab (atelier de Polytech Angers) n’était pas équipé pour ce type de travail. Nous avons également imprimé des pièces en 3D.

Enfin, nous avons effectué la peinture en commençant par une couche protectrice anti-rouille pour que le vélo tienne dans le temps. Et nous l’avons entièrement peint de peinture bleue ardoise.

Les problèmes rencontrés :

Dans ce projet, nous avons rencontré quelques problèmes à différentes phases du projet. En effet, nous avons rencontré des problèmes dès la phase de conception et des tests de contraintes (un poids d’une personne par exemple). Ces contraintes permettent de visualiser les potentielles faiblesses du dispositif liées aux déformations de la structure. Notre objectif que le vélo résiste à des contraintes de plus de 120 kg.

Ensuite, un autre problème rencontré fut le temps, nous avons perdu beaucoup de temps dû aux délais de livraisons de nos tubes et plaques métalliques. Donc, pendant 2 à 3 semaines, le projet était au point mort. Il a fallu gérer ces temps de quasi-inactivité en anticipant un maximum les prochaines étapes.

Pour finir, nous avons décidé de faire un cache roue où figurerait les logos de Polytech Angers et surtout du SSU pour qu’ils puissent promouvoir leur association via le Smoothie Bike pendant leurs interventions. Le matériel requis pour faire un disque léger et flexible doit qui rester durable, de manière à limiter son usure et que le dispositif soit viable sur le long terme. Nous avons alors recherché plusieurs matériaux et nous en avons rejeté plusieurs à cause de leur rigidité, leur prix etc… nous sommes tournés vers des plaques de PVC expansées. De plus, nous avions omis le fait qu’il fallait prévoir le temps de faire ce cache roue car l’avancé du Smoothie Bike nous occupait beaucoup et nous devions déjà faire plusieurs tâches de bricolage à la fois. Sur les derniers temps avant la présentation finale, nous avons donc pensé qu’utiliser de la nappe en plastique transparente assez épaisse. Cependant cette solution n’était pas possible à mettre en place car nous manquions de temps et nous hésitions à acheter du matériel supplémentaire pour au final un résultat visuellement peu satisfaisant.

Phase finale

Nous avons finalisé le projet ! Le dernier jour, nous avons créé un stand attractif afin de mettre en valeur le travail que nous avons fournis sur tous ce deuxième semestre.

Conclusion

Après plus de cent heures de travail acharné, les résultats de notre projet de smoothie bike sont satisfaisants. Notre engin fonctionne bien, capable de produire des centaines de smoothies sans problème. Cependant, il y a quelques critiques à formuler, notamment concernant le poids du smoothie bike, qui est d’environ 25 kg, dépassant légèrement le cahier des charges. Il aurait peut-être été préférable d’opter pour des matériaux plus fins par exemple.

Nous avons tous beaucoup aimé réaliser ce projet. Nous avons pu mettre en application les nombreuses connaissances que nous avons pu acquérir pendant ces deux années d’école préparatoire. C’est un projet très varié, nous nous sommes amélioré en CAO (conception assistée par ordinateur) en simulant des contraintes sur un système pour détecter les potentielles faiblesses et modéliser des pièces sur un logiciel mais également faire des manipulations plus techniques comme le découpage et le ponçage des pièces et de la soudure. Nous avons tous appris à gérer les désaccords entre les membres de l’équipe. Ainsi, nous avons pu réaliser à quel point cela était enrichissant de collaborer lors de ce projet. De plus, savoir que notre projet va être offert à une association nous a donné le sentiment d’avoir fait un projet utile et concret.

Vidéo du projet (insérer lien YT)

Jack et le seau magique

Publié le 5 juin 2024 par Mathis Lefebvre

Bonjour à tous !

Vous avez sûrement déjà vu des cascades miniatures…

Notre projet c’est pareil mais en mieux !
Se basant sur un seau qui se vide et se remet à sa position initiale selon des calculs, nous avons décidé de créer une cascade miniature dans un thème plutôt farfadesque…

Avant de commencer voici un petit vidéogramme présentation de notre projet :

Vidéo présentation du projet “Jack et le seau magique”

1 – Introduction

Pour faire simple, notre projet consistait à réaliser un seau se remplissant avec de l’eau et se renversant à partir d’un certain volume d’eau.

Notre objectif était de déterminer à l’avance le volume d’eau et le degré d’inclinaison nécessaire au renversement du seau. Pour ce faire, nous avons dû commencer par une partie calculatoire afin d’adapter au mieux notre seau prototype d’essai. Ensuite, nous avons donc effectué de multiples tests afin de déterminer au mieux le positionnement du pivot du seau. Par la suite, nous voulions que ce projet soit beau et présentable alors nous avons eu l’idée d’en faire une fontaine.

2 – Phase de calcul

Notre rôle dans cette phase de calcul était de déterminer à quel moment le point d’inertie de l’eau était au-dessus du point d’inertie du seau.

Pour ce faire, on a dû reproduire plusieurs formes symbolisant l’eau dans le seau avec un rectangle et un triangle. Cette opération nous permet de déterminer le point d’inertie de chaque forme puis de l’eau dans sa totalité. Le basculement se fait alors lorsque le point résultant de l’eau est au dessus de celui du seau sur l’axe y.

Schéma du centre d’inertie de l’eau à partir de plusieurs formes

A partir de ce schéma, nous avons pu tiré plusieurs équations avec plusieurs inconnues. De ce fait, nous avons obtenus assez de résultat pour déterminer le volume d’eau nécessaire au renversement du seau. Ces résultats nous ont aussi permis de réaliser un graphique permettant d’obtenir, à l’aide de tangentes, l’angle d’inclinaison du seau lorsque celui-ci est sur le point de se renverser.

Graphique déterminant l’angle d’inclinaison au renversement du seau

Une fois que nous avions à disposition tous les résultats nécessaires à la réalisation de notre seau, nous avons donc imprimé en 3D notre premier seau de test réglable.

3 – Phase de test

Une fois le seau imprimé, nous avons imaginé une structure provisoire utilisant des pièces coniques imbriquées dans le seau, minimisant les frottements pour faciliter la rotation.

Nous avons donc réalisé plusieurs tests avec diverses configurations de positions pour l’axe de rotation du seau. Malheureusement, aucune des positions testées n’a été concluante, car nous avons remarqué que la cale située initialement dans le seau compliquait la réussite du renversement. Celle-ci avait pour but de faciliter le basculement vers un côté bien déterminé.

Cependant, son poids était significatif lors de la phase de test, ce qui nous a conduits à le retirer et à le remplacer par un poids placé au fond du seau. De plus, nous avons ajouté une barre derrière le seau afin de contrôler la direction vers laquelle le seau se renverse. Avec ces ajouts, cette fois-ci les résultats étaient plus concluants, et nous avons pu déterminer une valeur optimale pour la hauteur de l’axe de rotation du seau. Une fois cette donnée acquise, nous sommes passés directement à la décoration du projet.

4 – Réalisation de la fontaine

Pour donner un aspect esthétique au projet, nous avons envisagé plusieurs idées pour intégrer le seau. Notre première proposition était de créer un seau d’eau géant qui se remplirait progressivement au fil des mauvaises réponses à un quiz, puis se renverserait une fois un certain quota atteint. Cependant, cette idée n’était pas viable en raison des conditions de présentation du projet, qui se déroulait en intérieur. Nous nous sommes donc tournés vers une idée de fontaine. Nous voulions réaliser une fontaine sur le thème de la montagne, alors nous avons commencé par faire un croquis.

Croquis initial de l’idée de fontaine dans le thème montagneux

Une fois notre idée fixée, nous avons commencé à modéliser en 3D toutes les pièces nécessaires au projet. Enfin, nous les avons imprimées.

Nous avons donc commencer par construire la structure de base avec une planche de bois circulaire ainsi que de deux tasseaux en bois afin de maintenir en l’air le bol de réception et le seau. Les tasseaux en bois sont maintenus par des équerres fixées à la base.

Nous nous sommes rendus compte que le bol initial ne suffisait pas pour éviter toutes les éclaboussures, alors nous avons imprimés un plus grand bol qui permet d’obtenir un très bon résultat malgré quelques éclaboussures. Pour assurer un flux constant d’eau sur les ruisseaux imprimés en 3D, nous avons conçu des pièces 3D avec un trou permettant de réguler le niveau d’eau dans le bol, garantissant ainsi un débit constant à l’arrivée. Nous avons réalisé une autre phase de test pour déterminer la forme et la taille idéale du trou.

Une fois cela réalisé, nous avons entrepris de construire toute la structure rocheuse en polystyrène extrudé.

Pour ce faire, nous avons découpé le polystyrène à l’aide d’un fil chaud, en cherchant à lui donner une forme aussi naturelle que possible pour imiter une roche. Une fois toutes les pièces de polystyrène découpées, nous les avons collées ensemble autour de la base en bois. Nous avons ajouté une partie amovible au-dessus de la pompe pour permettre un contrôle en cas de problème.

Pour donner un aspect plus réaliste à la roche, nous avons décidé de poncer toute la structure avec une lime à bois et du papier abrasif. Cette tâche a été longue et fastidieuse, mais le résultat en valait la peine.

Ensuite, nous avons appliqué une sous-couche de colle à bois sur toute la structure en polystyrène pour éviter les épluchures qui se détachent. Une fois sèche, nous avons pulvérisé de la peinture grise anthracite, obtenant un résultat supérieur à nos attentes.

Dès que la peinture a séché, nous avons entouré les tasseaux en bois d’aluminium enroulé en bâtonnets. Cette étape permet de donner une texture de haricot et rester dans le thème, tout en cachant les tasseaux et le tube permettant de remonter l’eau jusqu’en haut. Une fois les bâtonnets d’aluminium fixés à la colle chaude, nous avons appliqué du papier mâché sur tout l’aluminium avec de la colle maison à base de farine et d’eau. Nous avons laissé sécher une journée entière avant d’appliquer diverses teintes de peinture verte.

Pour achever cette fontaine, il nous restait à créer des nuages en hauteur pour dissimuler au mieux les structures.

Pour ce faire, nous avons commencé par construire une armature métallique au sommet du grand tasseau en bois, afin de coller ensuite des morceaux de coton autour.

Cependant, nous avons surestimé la taille du nuage, ce qui nous a coûté beaucoup de temps à installer chaque petit morceau de coton un par un. Mais cet effort n’a pas été vain, car après plus de 100 heures de travail, une barque et un château imprimé en 3D, nous vous présentons “Jack et le seau magique”.

Pour conclure, ce projet nous a permis d’apprendre de nouvelles méthodes de travail et de construction, de faire face aux problèmes rencontrés et d’y réagir en conséquence. Bien que nous ayons passé plus de temps à réaliser la décoration qu’à travailler sur le système de basculement du seau, nous avons tout de même essayé de comprendre au mieux le fonctionnement mécanique de celui-ci.

Nous tenons à remercier notre tuteur de projet Monsieur Kachit pour l’aide apportée durant les heures de projet.

Merci de nous avoir lu !

LEFEBVRE Mathis, LUCAS Corentin et LOLLIER Valentin

Réveil Personnalisé

Publié le 3 juin 2024 par Amandine Priolet

Bonjour à toutes et à tous,

Dans cet article, nous allons vous présenter notre projet de conception réalisé dans le cadre de notre deuxième année en cycle préparatoire à Polytech Angers. Nous sommes trois étudiantes à travailler ensemble sur le projet d’un réveil connecté et personnalisé, une tâche que nous avons abordée avec enthousiasme et créativité !

Nous avons choisi ce projet de part son originalité, son authenticité et sa nouveauté.

Ce projet a l’avantage d’être :

Innovant ;
Créatif ;
Inédit ;
Libre d’imagination ;
Réalisable dans son entièreté.

Voici une courte vidéo pour vous donner un premier aperçu de notre projet :

Présentation Projet Réveil Personnalisé

Notre Projet

Notre projet de conception consiste à créer un réveil connecté entièrement personnalisé, regorgeant de fonctionnalités. Imaginez un réveil qui se connecte automatiquement au Wi-Fi dès que vous l’allumez, affichant ainsi en permanence l’heure exacte. Plus besoin de régler manuellement l’heure, même lors des changements saisonniers ! Ce réveil est conçu pour être simple et intuitif, accessible à tous. Notre objectif est de rendre votre routine matinale plus fluide et sans tracas. Avec ce réveil, vous pouvez commencer chaque journée du bon pied.

Présentation du matériel

Pour réaliser ce projet, nous avons utilisé plusieurs outils et composants tels que :

Logiciel de Programmation

Arduino IDE : À l’aide de ce logiciel de programmation, nous avons développé l’ensemble de notre programme. Pour cela, nous avons dû coder en langage C, en y intégrant plusieurs bibliothèques afin d’élargir le nombre d’options disponibles. Arduino fonctionne sur le principe de boucles. La boucle `setup()` s’exécute une seule fois, au démarrage, tandis que la boucle `loop()` se répète indéfiniment.

Interface Logiciel Arduino IDE — Interface logiciel Arduino IDE

Microcontrôleur

Nous avons ensuite téléchargé ce programme sur une carte ESP32. Cette carte présente plusieurs avantages :

Sa taille : elle est très petite ;
Sa basse consommation : 5V ;
Sa connectivité : elle dispose d’une connectivité Wi-Fi et Bluetooth, ce qui la rend parfaite pour des applications IoT.

Module de lecture audio

DFPlayer Mini : Pour ajouter une banque de musiques, nous nous sommes servies d’un module de lecture audio DFPlayer Mini. Ce composant permet de lire des fichiers MP3 directement depuis une carte micro SD et assure également la communication avec le haut-parleur.

Diffusion Audio

Haut-parleur : Pour diffuser la musique, nous avons utilisé un petit haut-parleur qui permet d’écouter les morceaux pré-téléchargés sur la carte micro SD. Ce dispositif, compact et facile à intégrer, offre une qualité sonore convenable malgré sa taille réduite.

Affichage

Ecran TFT_eSPI : Pour visualiser nos diverses fonctionnalités, nous avons opté pour un écran TFT de 1,8 pouce. Celui-ci nous permet d’afficher l’heure, l’alarme, la météo et le menu Paramètres. Avec ses dimensions de 128 par 160 mm, il offre à l’utilisateur un affichage suffisamment grand.

Lumière

Nous avons utilisé un ruban LED comme source lumineuse, offrant plusieurs avantages :

Faible consommation : les LEDs consomment très peu d’énergie et fonctionnent sous 5V ;
Large choix de couleurs : toutes les nuances ;
Possibilité de sélectionner le nombre de LEDs utilisées.

Etapes de Réalisation

A. Programmation

1. Connexion Wi-Fi

Nous avons commencé par la programmation, une partie cruciale de notre projet. Pour cela, nous avons configuré le réveil pour qu’il se connecte automatiquement au Wi-Fi dès son démarrage, assurant ainsi une mise à jour continue de l’heure.

2. Configuration de l’Alarme

Ensuite, nous avons développé une fonction permettant à l’utilisateur de configurer son alarme pour le lendemain matin. Nous avons intégré un bouton “alarme”, ainsi que des boutons “plus” et “moins” pour ajuster l’heure. Une fois l’heure programmée, l’utilisateur peut facilement arrêter l’alarme en appuyant sur le bouton prévu à cet effet.

3. Menu Paramètres

Nous avons ajouté un menu paramètres accessible via un appui long sur le bouton dédié. Ce menu permet de sélectionner la musique de l’alarme, de régler la durée du simulateur d’aube et de choisir la couleur de la lampe de chevet.

4. Simulateur d’Aube

Le réveil dispose également d’une fonctionnalité “Aube” qui permet à la lumière de s’allumer progressivement avant que l’alarme ne sonne, offrant un réveil plus naturel et plus doux.

5. Affichage de la Météo

Grâce à la connexion Wi-Fi, l’adresse IP et la clé API, le réveil nous géolocalise et affiche la météo. L’utilisateur connaît alors la température et les conditions météorologiques extérieures de la ville où il se trouve.

6. Lampe de chevet

Notre réveil fait également office de lampe de chevet. L’utilisation de LEDs nous a permis de créer une ambiance personnalisée dans la chambre grâce à un large panel de couleurs : Blanc, Jaune, Orange, Rouge, Vert, Bleu, Violet et Rose.

Voici ci-dessous, le fonctionnement de notre réveil avec la démonstration des diverses options :

Vidéo explicative de l’utilisation de notre Réveil Personnalisé

B. Conception

La conception de ce réveil était essentielle pour nous, car l’aspect esthétique constituait un critère primordial. Pour le réaliser, nous avons suivi plusieurs étapes :

Étape 1

Nous avons recherché des composants adaptés pour réaliser notre réveil :

Une sphère en plexiglas diffusant
Une boîte en bois mélaminé pour obtenir un aspect esthétique de qualité. Cette boîte, mesurant 140 x 140 x 90 mm, a été conçue avec des coupes à 45° sur les bords pour dissimuler les tranches.

Étape 2

Perçage des trous :

Un trou circulaire sur le dessus pour accueillir la sphère ;
Un trou rectangulaire pour insérer l’écran ;
Des petits trous de 1,5 mm pour laisser passer le son du haut-parleur ;
Six trous de 8 mm pour les boutons.

Étape 3

Fabrication des caches pour dissimuler les bords rugueux :

Un rectangle noir autour de l’écran, réalisé par découpe laser;
Une collerette blanche en impression 3D autour de la sphère;
Un cache noir pour le passage du câble d’alimentation.

Étape 4

Découpage de logos sur l’avant du réveil pour indiquer la fonction de chaque bouton.

Étape 5

Soudure : Assemblage des composants à l’aide d’un fer à souder et de gaines rétractables.

Étape 6

Réalisation en SolidWorks d’une maquette pour fixer les composants à l’intérieur de la boîte.

Étape 7

Nous avons enroulé un ruban LED sur un cylindre de façon à obtenir une lumière uniforme.

Étape 8 :

Enfin, nous avons procédé à l’assemblage et à la fixation de tous les éléments à l’intérieur de la boîte pour obtenir le produit fini.

Conclusion

À travers ce travail, nous avons pu nous exercer à la gestion de projet, à la répartition des tâches à accomplir ainsi qu’au travail d’équipe. Ce projet a également été l’occasion d’améliorer nos compétences dans plusieurs domaines tels que la programmation, l’électronique et le travail manuel. De plus, nous sommes ravies de notre travail accompli. Malgré les difficultés rencontrées, nous avons toujours su les surmonter. Avoir réussi à concrétiser notre idée de départ rend notre travail d’autant plus gratifiant. Notre réveil répond à l’ensemble de nos attentes aussi bien sur le plan technique qu’esthétique. Nous remercions notre professeur référent, Monsieur Sylvain Bignon, pour son aide et sa bienveillance tout au long de la réalisation de notre projet.

Nous vous remercions d’avoir lu ce blog, en espérant qu’il vous aura plu.

PRIOLET Amandine

BLANCHET Margot

OLLIVIER Maéva

Liens des images utilisées :

Trieur de monnaie — Keple

Publié le 3 juin 2024 par Mathilde Leloup

Bonjour ! Nous sommes des étudiants de deuxième année à Polytech Angers et nous allons vous présenter notre projet.

Trieur de monnaie, késako ?

Notre projet était de créer une machine capable de trier et de compter des pièces de monnaie. Grosso modo, vous donnez vos pièces (de 1 centime à 2 euros !) à la machine et elle va non seulement s’occuper de trier les pièces ensemble selon leurs valeurs (les pièces de 1 centime avec les pièces de 1 centime, les pièces de 2 centimes avec les pièces de 2 centimes etc.), mais elle va aussi compter, pour vous, combien d’argent vous avez déposé au total et aussi combien de pièce de telle valeur ou telle valeur vous avez. Par exemple, si vous déposez trois pièces de 2 euros, une pièce de 1 euro, deux pièces de 50 centimes et quatre pièces de 1 centime, notre trieur de monnaie rangera les pièces selon leur valeur et vous dira que vous avez 8€04 en vous détaillant combien vous avez de pièce de chaque, donc trois pièces de 2 euros, une pièce de 1 euro etc.

Et voici à quoi ça ressemble :

Matériel utilisé

Commençons par détailler un peu ce dont nous avons eu besoin :

8 capteurs infrarouges (capteurs de distance)

Capteur infrarouge, wiki : Beercycle — « Les Fabriques du Ponant » https://www.wiki.lesfabriquesduponant.net/index.php?title=Beercycle

1 écran LCD 128×64

Écran LCD 128×64, Arduino e cia https://www.arduinoecia.com.br/display-grafico-lcd-128×64-st7920-arduino/

1 joystick Arduino

Joystick Arduino, Taller Arduino Ingenia | Aprendido Arduino https://aprendiendoarduino.wordpress.com/category/taller-arduino-ingenia/page/4/

1 Arduino Mega

Arduino Mega, Electronics Lab https://www.electronics-lab.com/arduino-giga-r1-wi-fi-has-the-same-form-factor-as-the-arduino-mega-and-due-boards/

1 haut-parleur Arduino (optionnel)

Haut-parleur, Téléfab MindPeace https://telefab.fr/2020/01/06/article-de-blog-sur-la-solution-technique-mindpeace/

1 moteur pour roue Arduino

Moteur pour roue Arduino, Robotix Make3D https://robotix.ah-oui.org/site/main.php?found=200421-yellow-motor-fix

Et 2 boutons !

En plus de tout cela, nous avons dû modéliser et assembler tout le support de la machine. Nous l’avons fabriquée principalement en bois étant donné que Polytech possède une découpeuse laser et pas mal de stock de planches de bois.

Conception du projet

Pour modéliser notre machine, nous avons dû créer chaque petite pièce indépendamment des unes des autres. Pour se faire, on a utilisé un logiciel très connu qui permet de faire de la CAO (Conception Assistée par Ordinateur) : SolidWorks ! Pour vous donner une petite idée voici à quoi ressemble le fichier SolidWorks de la rampe de tri :

Capture de notre fichier SolidWorks de la rampe de tri

Après avoir modélisé sur ordinateur les différentes pièces de notre machine, nous avons demandé au gérant du FabLab (une grande pièce à Polytech avec plein de machines et d’outils pour la création de projet) d’utiliser la découpeuse laser de Polytech pour découper nos pièces dans de grandes planches de bois. Ensuite, nous avons assemblé les différentes pièces de notre machine avec de la colle à bois et voilà le résultat !

Mais ce n’était pas fini pour autant !

Code et circuit électronique

Et oui ! Car pour que la machine compte vos pièces de monnaie, il fallait bien brancher les capteurs infrarouges à quelque chose et coder un programme informatique.

C’est là que les cartes Arduino interviennent. Pour faire simple, une carte Arduino possède ce qu’on appelle des “pins”, ce sont des petits trous dans lesquels on peut brancher des câbles et aussi qu’on peut identifier dans un programme informatique. Ainsi, nous avons branché chaque capteur infrarouge à une pin de la carte Arduino. Cela nous permettait de savoir quelle pièce de monnaie venait d’être triée par notre machine et donc de la compter !

On a aussi branché le petit moteur jaune, qu’on vous a présenté au-dessus, à la carte Arduino Mega pour pouvoir faire tourner une roue qui allait amener les pièces de monnaie à la bonne vitesse sur la rampe de tri.

De même, nous avons câblé l’écran LCD de sorte à ce qu’il affiche les informations de la machine : la quantité d’argent total et le nombre de chacune des pièces de monnaie.

Ajout d’options

Voilà, avec tout ce dont nous avons parlé juste au-dessus, nous avions rempli toutes les consignes qu’on nous avait données, mais comme nous sommes un duo ambitieux, nous ne voulions pas nous arrêter là.

Alors en plus de tout cela, nous avons ajouté un petit menu qui s’affichait sur l’écran LCD. L’utilisateur ou l’utilisatrice pouvait interagir avec à l’aide des deux boutons et du joystick Arduino. Dans ce menu, on pouvait, par exemple, changer la langue du menu ! Et comme nous avions aussi ajouté des pistes audio (c’est à ça que servait le haut-parleur) pour faire parler notre machine et ainsi guider l’utilisateur ou l’utilisatrice, les pistes audio changeaient aussi de langues !

Ce n’était pas non plus demandé dans nos consignes, mais nous aurions aussi voulu qu’un utilisateur ou une utilisatrice puisse demander à la machine de lui rendre une certaine somme d’argent. Si on reprend l’exemple du tout début, imaginez que sur les 8€04, vous vouliez récupérer seulement 5€, alors vous auriez pu demander à la machine 5€ et elle vous aurait rendu vos deux pièces de 2 euros et votre pièce de 1 euro.

Malheureusement, nous n’avons pas réussi à mettre cette option en place à temps, mais en tout cas nous avons essayé !

Résumé rapide du fonctionnement de la machine & bilan

Voilà, vous savez maintenant comment nous avons conçu un trieur de monnaie (qui fait aussi compteur !). Pour clarifier peut-être un petit peu comment le tout fonctionne, laissez-nous vous reprendre l’exemple avec un petit plus de détails sur la machine elle-même.

Vous déposez donc vos pièces de monnaie dans la machine. La roue qui doit les amener sur la rampe de tri se met alors à tourner et attrape au passage une de vos pièces de monnaie, par exemple celle de 50 centimes. Cette pièce de 50 centimes roule le long de la rampe de tri qui a des trous de différentes tailles pour laisser passer telle ou telle pièce. Comme la pièce de 50 centimes a un grand diamètre, elle va passer devant les petits trous pour les pièces de 1 centime, 2 centimes etc. jusqu’à arriver au trou adapté à sa taille. Devant ce trou-là il y a un capteur infrarouge qui sait que c’est une pièce de 50 centimes qui est passée et va donc informer la carte Arduino qui va stocker cette information dans sa mémoire. Si tout s’est bien passé, cette pièce de 50 centimes tombe donc dans ce trou et atterrit dans un tube qui correspond à sa taille. Vous verrez alors s’afficher sur l’écran LCD : 0€50 et pièce de 50c : 1 !

Voilà vous savez tout, en tout cas le principal. Nous avons été très content tous les deux de travailler ensemble sur ce projet et nous remercions chaleureusement toute l’équipe de Polytech qui nous a permis de réaliser ce trieur de monnaie.

Tom & Mathilde

Projet Double Pendule

Publié le 31 mai 2023 par Ewan Budor

Présentation du projet

Bonjour nous sommes Ewan BUDOR et Antoine HOMMETTE deux étudiants en deuxième année à Polytech Angers. Et aujourd’hui nous allons vous présenter Le projet Double Pendule – Balancing Bot.

Notre projet consiste à concevoir et fabriquer la partie mécanique d’un robot basé sur le principe de fonctionnement d’un segway pour maintenir son équilibre. En ajoutant une extension pour en faire un double pendule.

Vidéo de présentation du robot

Nous avons choisie de diviser notre travail en 6 étapes. Et aujourd’hui nous allons vous les expliquer :

Schéma fonctionnel
Recherche des composants
Choix du design général
Conception des pièces
Fabrication des pièces
Montage du robot

Schéma fonctionnel

La première étape a été de créer un schéma fonctionnel du robot. Nous avons identifié les composants nécessaires pour le fonctionnement du robot. Ensuite, nous avons relié ces composants pour représenter le fonctionnement du robot avec les flux d’informations et d’énergie. Ce schéma a été soigneusement élaboré pour éviter les erreurs et gagner du temps. Nous avons présenté plusieurs versions de ce schéma à M. Mercier, qui nous a donné des conseils pour l’améliorer.

Recherche des composants

La deuxième étape était la recherche des composants nécessaires pour notre robot. Nous avons trouvé la plupart des éléments à Polytech, grâce à M. Mercier qui nous a fourni les composants électroniques essentiels. Étant donné que le niveau en électronique et codage était trop élevé pour nous. Et aussi car nous ne nous occupions pas de la partie programmation du robot.

Ensuite, nous avons recherché les modèles 3D dans des bibliothèques en ligne telles que GrabCAD et Pololu pour planifier les dimensions et l’assemblage des pièces. Cependant, cette étape s’est révélée difficile et a pris beaucoup de temps en raison de la complexité à trouver les modèles 3D appropriés.

Choix du design général

La troisième étape a été de réfléchir à l’esthétique générale que nous souhaitions donner au robot, avec l’objectif qu’il soit attrayant pour le grand public. Nous avons recherché des idées sur Internet en examinant des robots déjà existants, mais nous n’avons pas trouvé ce que nous recherchions. Nous avons donc élargi notre recherche à d’autres supports tels que les films et les jeux vidéo, où l’esthétique est plus importante. Finalement, nous avons trouvé notre principale source d’inspiration dans le jeu Borderland.

Nous avons apporté quelques modifications pour adapter le design aux composants que nous avions. Par exemple, nous avons remplacé le modèle à une roue par un modèle à deux roues et utilisé l’antenne comme second pendule. Ensuite, nous avons simplifié le design avant de commencer la conception assistée par ordinateur (CAO).

Conception des pièces

La quatrième étape est la conception des pièces, nous avons créé chaque pièce en 3D pour relier la conception à la réalité. Nous avons utilisé SOLIDWORKS, un logiciel de CAO, pour créer les pièces en tenant compte des dimensions et des contraintes de fabrication. Nous avons importé les pièces existantes dans un assemblage pour visualiser notre travail.

En partant de la base des pièces existantes, nous avons conceptualisé la structure du robot en utilisant des poutres profilées en aluminium pour soutenir la partie supérieure. Nous avons ajouté des plaques en dibond pour renforcer la structure et fournir de l’espace pour les composants. Nous avons laissé plus d’espace que nécessaire pour permettre d’éventuelles modifications ou ajouts futurs.

Ensuite, nous avons créé les pièces qui constituaient la majeure partie de l’esthétique extérieure du robot. Nous avons utilisé du dibond pour les plaques du carénage et des équerres en plastique imprimées en 3D pour les fixer, en donnant à notre robot la forme d’une pyramide inversée. Nous avons conçu un carénage qui englobe la majorité du robot.

Enfin, nous avons réalisé les finitions. Nous avons créé des supports pour le pendule, avec des roulements à billes pour l’axe de rotation. Nous avons fixé une partie du pendule à l’aide de plaques métalliques et ajouté une centrale à inertie. Nous avons également créé un cache pour l’écran, en veillant à ce que l’accès aux boutons soit facilité. Des supports ont été prévus pour les capteurs à ultrasons, avec des designs différenciés pour l’avant et l’arrière du robot. Nous avons fixé la batterie en bas de la coque avec des attaches en plastique.

Ces étapes de conception nous ont permis de concrétiser notre robot en prenant en compte à la fois l’aspect esthétique et fonctionnel.

Fabrication des pièces

La cinquième étape est la fabrication des pièces du robot, pour cela nous avons utilisé plusieurs machines mises à notre disposition, notamment une machine de découpe CNC pour usiner les plaques en dibond. De plus, nous avons eu recours à des imprimantes 3D afin de créer des pièces plus complexes, telles que les supports de carénage et de pendule. En plus, nous avons utilisé plusieurs outils du fablab tels qu’une perceuse, une scie à métaux, des étaux, des pinces et un étau.

Montage du robot

La dernière étape est le montage du robot. Pour pouvoir monter le robot plus rapidement pendant la création des pièces, nous assemblions le robot. Nous avons commencé par la partie inférieure, en utilisant les pièces du châssis pour former une base solide. Nous avons rencontré quelques différences entre la conception et la réalité, mais nous avons pu apporter rapidement des ajustements. Ensuite, nous avons monté la structure, les premiers composants internes et les carénages, malgré quelques problèmes de conception. Nous avons réussi à assembler toute la partie inférieure du robot.

Nous avons également monté le pendule et son support, en testant différentes pièces jusqu’à trouver un assemblage qui permettait au pendule de se déplacer librement tout en restant aligné.

Enfin, nous avons fixé le pendule sur le sommet du robot et installé les derniers composants tels que le cache d’écran avec la carte et le cache, ainsi que les capteurs à ultrasons.

Nos avis sur le projet.

« Malgré une légère frustration de ne pas pouvoir voir notre robot en fonctionnement pour l’instant, j’ai réellement pris plaisir a effectuer ce projet. Je suis devenu plus autonome et j’ai appris énormément. »
Ewan BudoR

« Ce projet a été une expérience incroyablement enrichissante et stimulante, malgré mes réticences initiales. J’ai développé un réel engouement pour la conception et la réalisation du robot. »
Antoine HOMMETTE

Si cet article vous a plu je vous invite à venir lire notre rapport de projet qui vous permettra d’en apprendre plus sur le projet Double Pendule.

Rapport-Double-Pendule-1

Polytech Angers – Projets PEIP2

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Système de stationnement automatique avec Arduino

Publié le 31 mai 2023 par Margot Le Moal

Système de stationnement automatique

Bonjour à tous et bienvenue dans notre article.

Nous sommes Maxence, Victor et Margot, trois étudiants en 2ème année du cycle préparatoire intégré de Polytech Angers. Notre projet consiste à concevoir et mettre en place un système de stationnement basé sur Arduino (une maquette d’un parking automatisé). C’est à dire que la barrière s’ouvre et se ferme toute seule quand elle détecte une voiture. Les contraintes sur ce projet étaient de programmer avec Arduino, que le système doive permettre la gestion de stationnement: nombre des places inoccupées qui doivent être affiché sur un écran, la durée de stationnement (en heure) et le prix de stationnement pour chaque voiture garée dans le parking.

Pourquoi avons nous choisie ce projet ?

Nous avons choisie ce projet car il permettait de toucher à tous les domaines : la conception, la programmation, la réalisation, l’impression 3D, etc. De plus, nous ne savions pas quelle spécialité choisir, donc travailler sur ce projet pouvait nous aider dans notre choix.

Étape de notre projet

Analyse fonctionnelle du système et de ses contraintes
Recherche de normes sur les vrais parkings
Recherche sur la maquette (pièces électroniques et planches)
Programmation sur Tinkercad
Devis
Fabrication pièces CAO
Construction maquette

Première phase: la recherche

Nous avons commencé notre projet par une phase de recherche, nous avons mis en commun nos idées sur le meilleur parking et ce que nous voulions faire. Tout d’abord nous avons fait un schéma fonctionnel pieuvre, que vous pouvez retrouver ci dessous. Grâce a cela nous avons eu une vision des contraintes : l’écologie, le prix, l’esthétique, etc.

Ensuite nous avons fait un peu de recherche sur la construction d’un vrai parking, afin de respecter au mieux les normes est les dimensions.

La réflexion sur notre maquette

Après ces recherches, nous avons choisi à quoi notre maquette de parking allait ressembler. Nous voulions que le parking ait un étage, deux places handicapées ainsi que deux places électriques. Il y aura 23 places classiques avec une entrée et sortie différente. Les places libres seront indiqué grâce à deux écrans.

Nous avons fait plusieurs devis et commandes d’électronique et de bois pour la structure du parking.

Programmation sur Arduino

Au début nous avons utilisé le logiciel TINKERCAD avons d’avoir les composant. Ce logiciel est un simulateur Arduino avec les composant et la partie programmation. Cela nous a permis de commencé la programmation.

Ensuite nous avons programmé sur Arduino par l’intermédiaire d’une carte Arduino méga.

Conception support 3D

Nous avons principalement utilisé le logiciel SOLIDWORKS, c’est un logiciel de CAO très utilisé à Polytech. Nous y avons construit tout nos panneaux de signalisation ainsi que la barrière et un boitier pour couvrir les câbles et y mettre l’entrée et la sortie. Le point positif avec l’impression 3D est que l’on pouvait vraiment créer les pièces que nous voulions avec les mesures désirées.

Conception de la maquette

Une fois toutes nos planches reçues, nous avons commencé la construction de la maquette.

La première étape était de tracer toutes les places et passages sur les planches au crayon de bois. Cela nous a permis de voir comment rendait le parking et de faire quelque changement comme agrandir l’espace pour les barrières. Nous avons fait cela sur les deux planches.

Ensuite nous avons dimensionné et coupé les poteaux permettant de surélever le parking et de créer l’étage.

Après nous avons installé les capteurs et écrans (toutes l’électronique). Nous avons décidé de faire passer tous les fils sous la maquette pour que le rendu soit plus propre. Donc il a fallu faire plusieurs trous pour faire passer les capteurs.

En parallèle, nous avons imprimé les panneaux 3D ainsi que les barrières de protection et les barrières d’ouverture. Nous avons aussi créé des cartes de différentes couleurs avec des planches de bois et des stickers que nous avons conçu. Ces cartes vont permettre d’être reconnues par les capteurs couleur à l’entrée et à la sortie du parking, cela permet de simuler les cartes d’abonnement d’un parking réel.

Pour finir, nous avons tout fixer : les piliers sur l’étage, panneaux, barrière et toute la partie électronique, ainsi que repasser au crayon Posca tous les marquages. Notre maquette est prête ! Maintenant c’est le moment de tester. Nous vous avons mis ci-dessous une vidéo du fonctionnement complète de la maquette.

vidéo du fonctionnement du capteur couleur

Merci à vous !!!

Projet PEIP 2A – Vélo à hydrogène

Publié le 31 mai 2023 par Anand Mangin

Le VTT à hydrogène

Chers lecteurs

Tout au long de ce blog vous allez découvrir le récit de notre épopée dans le monde de l’hydrogène, de l’innovation et des vélos. Gardez bien vos mains sur le guidon 😉

Introduction

Nous sommes Malo, Anand et Paul, 3 étudiants en 2eme année de cycle préparatoire à Polytech Angers. Passionnés par l’innovation, la qualité et la mécanique, nous nous sommes donc vite intéressés à ce projet puisqu’il répondait à nos envies. De plus, l’enjeu du monde de demain nous tiens à cœur, c’est pour cela que l’opportunité de pouvoir concevoir un mode de déplacement plus respectueux de l’environnement est un critère majeur qui nous a attiré vers ce projet.

L’objectif principal de notre projet est de concevoir un vélo innovant alimenté par une énergie verte capable d’avoir une autonomie supérieur à celle disponible sur le marché, c’est à dire une autonomie supérieur à 150km. En plus de cela il nous fallait proposer une solution innovante qui n’existe pas sur le marché afin de répondre à notre cahier des charges.

Néanmoins, notre projet se séparait en deux grosses missions principales. La première fut une étude approfondi de l’hydrogène et la deuxième fut la conception de notre vélo sur le logiciel SolidWorks.

L’hydrogène

Pour commencer notre projet, nous avons fait de nombreuses recherches sur l’hydrogène. Ces recherches portaient sur ses normes de sécurité (transport, mise en bouteille…), son fonctionnement et sa production. Tout d’abord, il faut savoir qu’il existe très peu de normes quant à l’utilisation de l’hydrogène pour un vélo donc nous nous sommes basé sur les normes communes et sensées. Une des normes les plus complexes quant à son utilisation fut le fait que l’hydrogène doit être stocké dans une bonbonne faite d’une seule pièce, pas de soudures ni bonbonnes classiques. Cela nous a donc imposé de rechercher des fabricants de bonbonnes à hydrogène pour pouvoir avoir les bonnes caractéristiques et informations.

Une fois les normes analysées et pris en compte, il nous fallait comprendre comment on obtenait de l’électricité à partir d’hydrogène. Pour cela, il ne faut rien de plus qu’une pile à combustion. “Mais comment cela fonctionne ?” me demanderiez-vous. Ne vous en fait pas, le processus est plutôt simple à comprendre. Son fonctionnement repose sur un mécanisme appelé oxydoréduction, avec une pile à combustible (PAC) composée de deux parties : une cathode réductrice et une anode oxydante, séparées par un électrolyte contenant des catalyseurs. Mais pour que la pile fonctionne, elle a besoin d’être alimentée en hydrogène. L’anode provoque l’oxydation de l’hydrogène, libérant ainsi des électrons. Sous l’effet de l’électrolyte chargé en ions, ces électrons circulent dans un circuit extérieur, générant un courant électrique constant. À la cathode, les électrons et les ions se rejoignent, puis se combinent avec un autre combustible, généralement de l’oxygène. Cette réaction de réduction produit de l’eau, de la chaleur et un courant électrique. Une fois ces étapes réalisées, la pile continuera de fonctionner tant qu’elle sera alimentée en hydrogène.

Néanmoins, la production d’hydrogène aujourd’hui n’est pas très verte. Malheureusement, cette dernière est produite à 96% par méthode de vapoformage qui consiste à extraire l’hydrogène grâce à des énergies fossiles. Tout cela est donc un peu contradictoire avec le but voulu de décarbonation due à l’utilisation de l’hydrogène. Mais, heureusement pour nous, après plusieurs recherches sur les sites du gouvernement nous avons trouvé que l’État français s’est engagé à débloquer une enveloppe de 20 milliards d’Euros sur la prochaine décennie pour investir dans des énergies vertes telles que l’hydrogène. Cette enveloppe ira notamment vers le financement de production d’hydrogène par électrolyse et biomasse.

Lien vers l’article :
https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/procedes-chimie-bio-agro-th2/fabrication-des-grands-produits-industriels-en-chimie-et-petrochimie-42319210/hydrogene-j6368/

Schéma de fonctionnement de l’électrolyse.

Lien vers l’article :
https://www.h2life.org/index.php/fr/hydrogene/sources/electrolyse

La conception via SolidWorks

Pour la partie conception nous allons nous servir de l’amortisseur pour vous montrer la plupart des fonctions SolidWorks utilisées tout au long du projet.

Pour commencer, nous avons fait la fermeture du ressort. Celle-ci s’est faite en 4 étapes simples.

1 – On commence par un bossage extrudage pour la forme principale dans laquelle on perce un petit trou aux dimensions de votre choix.

2- Par la suite on fait la partie accroche qui est tout simplement un bossage extrudage des dimensions de votre choix.

3 – Pour faire l’arrondi de l’attache il suffit de lui appliquer un congé.

4 – Et enfin, pour finir l’accroche il vous faudra la percer grâce a la fonction enlèvement de matière où il vous faut mettre l’esquisse de la forme à enlever.

Suite à ça il faut faire le tampon (partie centrale) du ressort/amortisseur. Ce dernier se réalise en 2 étapes.

1 – Pour commencer il faut sélectionner la fonction bossage avec révolution. Suite à ça il faut définir un axe centrale. Puis il faut dimensionner le reste de son esquisse tel que sur l’image si contre. Une fois l’esquisse fermée et complète et fermer l’esquisse. Une fois cela fait la forme va se faire toute seule et voilà, vous avez votre forme.

2 – Ensuite, il suffit juste de faire un enlèvement de matière après avoir tracé votre esquisse.

Après avoir réaliser votre tampon il vous faut réaliser son capuchon. Ce dernier se réalise en 4 étapes.

1 – Pour faire votre forme il vous faire un bossage avec révolution. Cela reviens à faire le premier processus du tampon, c’est à dire tracer l’esquisse voulu et la révolutionner.

2 – Une fois la forme obtenu n’hésitez pas à la rendre plus esthétique en arrondissant son arête supérieur.

3 – Percez un léger renfoncement, ceci est à but esthétique mais vaut quand même le coup.

4 – Percez le trou central de votre bouchon. Attention, ce dernier doit être de même diamètre que celui du tampon… Puis une fois cela fait rien ne vous empêche de rendre votre pièce plus esthétique avec des chanfrein ou encore des arrondissements.

Maintenant nous allons passer à la partie la plus complexe de la conception de l’amortisseur; le ressort.

1 – Pour commencer il vous sélectionner la fonction “hélice” dans l’onglet “courbes”. Suite à cela, il vous sera demander de tracer votre base. Dimensionnez là selon vos besoins.

2 – Une fois votre base tracé il vous faudra dimensionner votre hélice. Suivez bien les spécificités ci-contre tout en sélectionnant la hauteur de votre choix.

3 – Suite à cela, allez dans “Insertion” -> “géométrie de référence” -> “Plan”. Une fois cela fait créez votre plan parallèle au “plan de droite” déjà existant.

4 – Vous allez maintenant créer les extrémités de votre ressort. Pour se faire il va vous falloir sélectionner la fonction “hélice” dans l’onglet “courbes”. Suite à cela, il vous sera demander de tracer votre base. Dimensionnez là selon vos besoins.

5 – Une fois votre base tracée veuillez suivre les instructions suivantes pour obtenir une extrémité de votre ressort. Si cette dernière est dans le mauvais sens, ne vous en faites pas vous pouvez modifier ce dernier.

6 – Pour vous faciliter la conception de l’extrémité supérieur de votre ressort il va vous falloir créer un plan. Allez dans “Insertion” -> “géométrie de référence” -> “Plan”. Une fois cela fait créez votre plan parallèle au “plan de dessus” déjà existant.

7 – Maintenant que la conception d’hélices n’a plus de secrets pour vous il vous sera facile de faire les premières étapes. Une fois ces dernières effectuées suivez les étapes ci-contre. Si c’est dans le mauvais sens, ne vous en faites pas vous pouvez modifier ce dernier.

8 – C’est bien beau d’avoir trois courbes distinctes mais il serait encore plus belle d’en avoir une seule composée des trois courbes faites précédemment. Pour cela allez dans “Courbes” -> “courbe composite” puis sélectionner vos trois courbes. Le logiciel se charge de les relier pour vous.

9 – Maintenant que vous avez votre hélice en un seul morceau il vous faut créer son corps. Sélectionnez “Bossage balayé”, créez votre esquisse, sélectionnez l’hélice et le logiciel se charge du reste.

10 – Maintenant que vous avez votre ressort nous pouvons passez aux étapes finales. Pour ce faire, vous allez sélectionner “Enlèvement de matière extrudée”. Tracez un trait qui coupe le cercle de votre esquisse en deux. Puis mettez les paramètres ci-contre. Si jamais il vous reste seulement le mauvais bout, ne vous en faites pas, cliquez sur “Basculer côté pour enlever la matière”. Refaites cette même étape pour l’autre bout de votre ressort.

11 – Maintenant que votre ressort est complet il ne vous reste plus qu’à créer un plan central. Allez dans “Insertion” -> “géométrie de référence” -> “Plan”. Une fois cela fait créez votre plan parallèle au à la base coupée de votre ressort.

12 – Une fois toutes vos pièces terminées il ne vous reste plus qu’à les assembler. Servez vous des axes et des faces des pièces pour les contraindre entres-elles.

Maintenant que vous savez tout sur l’hydrogène et sur les principales fonctions SolidWorks vous êtes des pros pour pouvoir prendre en main un projet tel que celui-ci. Sur ce, nous espérons que cet article vous a plu et vous a été utile.

Merci pour votre lecture !!!

La boite à histoire

Publié le 30 mai 2023 par Maxime Lambert

Répondre

Notre projet s’intitule “boîte à histoires”. Une boîte à histoire est un objet destiné aux enfants qui raconte des histoires préenregistrées adaptées pour le développement de l’enfant. Il existe toutes sortes de boîtes à histoires sur le marché, l’objectif du projet est de concevoir de A à Z une boîte à histoire à prix équivalent de ce qui existe sur le marché. En plus, nous devions trouver un moyen d’ajouter facilement des histoires avec un câble USB.

Durant les 100 heures de projets, nous avons découvert le monde de l’électronique, nous avons pu faire de la soudure, de la programmation, de la recherche d’information sur des composants, une prise en main de logiciels comme EAGLE, de la conception CAO…

Déroulement du projet

Le projet s’est déroulé en plusieurs étapes pour arriver à la construction finale de la boîte à histoire. La première est la recherche des composants dont nous avions besoin pour faire fonctionner la boîte et la découverte de l’Arduino.

1) Recherche des composants de la boite et la découverte de l’Arduino

Tout d’abord, comme nous partions de zéro, il fallait faire des recherches sur les composants qui nous seraient utiles pour la conception de la boite à histoire. Pour commencer, nous avons fait des recherches et testé des shields que nous avions déjà à l’école. Ensuite, nous avons commandé le matériel qui nous manquait pour construire la boite à histoire. Nous avons testé tout les shields séparément avant de les combiner ensemble.

C’était assez fastidieux car nous ne savions même pas si c’était possible de fabriquer une boîte à histoire avec Arduino.

Au départ, nous avons essayé un écran de 128*128 pixel. Il allait servir d’écran d’information pour la sélection des histoires. Nous avons réussi à créer une interface correcte pour l’Arduino. Nous lui avons aussi créé un logo pause pour qu’il change en fonction d’un bouton.

Ensuite, nous sommes passés sur la programmation du son. Nous avons testé au départ un shield “Music Maker” qui contenait une carte SD. Le son marchait bien, cependant nous n’avons trouvé aucun moyen d’accéder à la carte par USB. Cela nous a obligé à changer des composants et d’utiliser un DFplayer, un module mp3 pour Arduino. Ce qui nous intéressait dans le DFplayer était sa connexion USB+ et USB-. Cela nous a permis d’accéder facilement à la carte SD sans l’enlever.

Après nous avons enchainé par à la programmation des boutons. Nous avions besoin de 5 boutons :

un bouton avancer et un bouton reculer, ils servent à changer de musique. Le numéro de la musique sera modifié après l’appui sur un des 2 boutons.

un bouton pause, un appui met la musique en pause et l’écran change son affichage. Un second appui relance la musique et change l’interface de l’écran.

un bouton qui augmente le son et un qui le baisse, ces deux boutons sont tous les 2 responsables du volume. Nous aurions pu utiliser un seul bouton rotatif.

Une fois cette étape de test terminée, nous avons combiné tous les programmes ensemble pour en former un seul (dont on vous épargnera le contenu) . Nous avons utilisé un breadboard pour placer les boutons et le DFplayer. La connexion USB pour modifier les fichiers à l’intérieur de la carte SIM du DFplayer était faite grâce à une câble USB dénudé. C’est à ce moment-là que nous avons pu voir si le projet était faisable sur Arduino. Étonnement, la connexion par USB fonctionnait, et les boutons aussi.

Cable USB dénudé : câble vert= Data+ , câble blanc= Data –

2) Impression du shield Arduino

La première étape était terminée, la seconde était de transformer l’amas de fils présent sur le breadboard en une carte électronique. Nous avons utilisé le logiciel EAGLE pour créer la carte sur mesure.

Pour imprimer la carte, il faut tout d’abord importer les composants et faire leurs liaisons sur la partie “shematic” d’EAGLE. C’est assez long car il faut retrouver la référence de chaque composant que l’on veut ajouter

Une fois la partie “shématic” faite, nous passons à la partie “ bord” du logiciel. Cette partie a pour objectif de reproduire les mêmes liaisons entre les composants que celles présente lors de l’impression. Nous ne pouvons pas croiser les fils de la carte contrairement à la partie “shématic”.

Nous avons eu besoin de faire 2 prototypes pour que la carte marche entièrement. Avec cette carte, nous avons aussi imprimé une petite carte qui servira d’entrée USB. Le VCC, le GND, le USB+ et USB- seront récupérés par des borniers à vis au bout de la petite carte.

3) La batterie

La dernière étape pour avoir un objet fonctionnel était l’ajout de la batterie. La boîte à histoire doit être transportable, il nous faut donc une batterie rechargeable pour assurer son fonctionnement. Nous avons utilisé un shield arduino batterie ainsi qu’une batterie de 3.7 volt et de 1.2 Ampères. La batterie est rechargée par un connecteur micro USB.

3) CAO

Nous avons ensuite fabriqué un boîtier pour la boîte à histoire. Il nous restait peu de temps pour faire un design stylisé, nous avons donc fait un design très simple. Le boutons présent sur le shield imprimé sont superposés par des surboutons.

Conclusion

Nous avons apprécié faire ce projet, c’était très enrichissant. Nous avons découvert l’univers de l’électronique à notre façon. Cette période de projet était très intéressante pour nous. Être en autonomie nous a appris à nous débrouiller et à apprendre à notre rythme. Nous avons pu progresser par nos propres expériences, ce qui est encore plus gratifiant. De plus, ce projet a joué un rôle important pour notre avenir. Nous voulons tous les 2 travailler dans un milieu proche de l’électronique ou de l’informatique.

Nous sommes satisfait de notre travail, la boite est fonctionnelle. Il reste toujours beaucoup d’éléments à perfectionner. Avec plus de temps, nous aurions pu par exemple ajouter un mode veille ou créer un meilleur visuel. Pour plus d’information, lien vers le GitLab Angers.

En partant de la droite, Adrien et Maxime

Merci d’avoir lu jusqu’au bout !

Adrien Morille et Maxime Lambert

Relier les centres de cercles avec le Robot Dobot Magician

Publié le 8 juin 2022 par Hippolyte Kukla

Relier les centres de cercles avec le Robot Dobot Magician

Bonjours à toutes et tous !

Nous sommes trois étudiants en deuxième année du cycle préparatoire à Polytech Angers (Enzo, Hippolyte et Léo). L’objectif de notre projet est de détecter puis relier des cercles de mêmes couleurs grâce à un feutre tenu par le Robot Dobot Magician. L’une des contraintes demandées est d’avoir une caméra directement accrochée au robot et non posée à côté de ce dernier. Un robot tel que le Dobot Magician, est à but didactique, mais le fonctionnement algorithmique pourrait être utilisé à grande échelle, en usine, pour trier et réorienter un ensemble de pièces par exemple.

Si vous le souhaitez, une vidéo de présentation est disponible (avec tous les documents de notre projet) dans ce lien drive :

https://drive.google.com/drive/folders/1UxkdQfwdgCEFTwE-POVpguWi9XRQfONz?usp=sharing

Pourquoi ce projet ?

Nous avons choisi ce projet, car chacun des domaines qui allaient être abordés nous plaisaient : Conception ; Programmation ; Robotique et Impression 3D. De plus, nous avions tous les trois le souhait d’aller en SAGI l’année prochaine donc travailler sur ce projet allait nous apporter une première idée plus poussée de ces domaines

Notre Projet se compose de 5 étapes principales :

Expérimentation
Recherche de solutions et Modélisation de l’outil caméra
Développement du système de control
Développement du code de traitement d’images
Développement de l’interface graphique

Nous avons entamé notre projet par une phase de recherche.

Nous nous sommes appuyés sur les TP fournis par notre professeur référent pour nous familiariser au matériel. Comme le robot Dobot magician, la caméra, les mathématiques associés et les logiciels propres à notre projet.

Nous avons principalement utilisé 3 logiciels. Tout d’abord, DOBOTSTUDIO, le programme fourni par les constructeurs afin de contrôler le robot. Ensuite, SOLIDWORKS, le logiciel de CAO, que nous connaissions le mieux, il nous a permit de conceptualiser tous les prototypes. Pour finir, nous avons utilisé PYCHARM accompagné de la bibliothèque associée, un encodeur python, avec lequel nous avons développé notre traitement d’image, notre gestion de mouvement du robot et l’interface graphique.

Conception du support caméra

Notre support se divisera en 2 parties. La première est le boitier qui contiendra la carte mère ainsi que la lentille que nous avons extraite de la caméra. Afin, que la lentille soit le plus parfaitement possible parallèle à la feuille, nous avons rajouté des renforts pour fixer la carte dans le boitier. L’objectif est de réduire au maximum le décalage qu’un angle entre la lentille et la feuille puisse créer.

La deuxième partie du support caméra, permet d’accrocher le boitier au robot, il se divise en 2 sous-parties qui viennent se fixer autour du feutre. Le boitier vient donc s’accrocher par l’intermédiaire d’un rail sur lequel le jeu a été calculé de façon à ce qu’il glisse facilement, et soit parfaitement stable lors des mouvements du robot.

Après avoir tout imprimé et assemblé, voici le résultat :

*Robot Dobot Magician avec le support caméra*

Programmation du robot

On va maintenant s’intéresser à l’autre partie également importante de notre projet, à savoir la programmation.

En effet, le but étant de relier tous les cercles de la même couleur, on se doutait dès le début qu’il y aurait un travail conséquent sur le traitement d’image, domaine dans lequel nous n’avions que peu d’expérience.

Nous avons créé un programme de près de 290 lignes en langage python, car les fonctions qui permettent de contrôler notre robot sont écrites dans ce langage.

Nous avons passé nos premières séances sur la programmation à comprendre et à tester ces différentes fonctions afin de voir comment le robot réagissait aux différentes commandes et d’identifier ce qui pourrait potentiellement poser un problème par la suite.

À partir de là, il ne nous manquait plus qu’à définir ce qu’on allait devoir faire pour ensuite créer notre algorithme.

À partir de cet algorithme, nous avons pu créer un programme fonctionnel, mais une autre idée nous est venue : celle de faire une interface graphique qui permettrait à l’utilisateur de contrôler le robot étape par étape et qui serait beaucoup plus agréable esthétiquement parlant.

L’interface Graphique

L’interface graphique avait de nombreux intérêts (accompagnés de nombreux inconvénients), notamment la facilité d’utilisation pour quelqu’un ne connaissant pas notre projet.

Le bouton Home (en haut à gauche) permet au robot de se placer en condition initiale et de recalibrer ses déplacements.
Juste en dessous, c’est le bouton qui place le robot en position initiale, sans la phase de recalibrage, ainsi, on évite cette étape qui peut être plutôt longue. Cependant, lors de l’activation du programme, il est conseillé d’utiliser le home du robot (premier bouton) afin d’être plus précis.
À nouveau en dessous, c’est le bouton qui active la prise de la photo. Afin d’avoir une photo de bonne qualité, mais surtout utilisable, il faut placer le robot en conditions initiales.
Enfin, les ronds de couleurs (milieu-bas) permettent de choisir quels cercles on souhaite relier. Bien sûr, cette étape nécessite d’avoir prit la photo avant.

Au milieu de cette interface se trouve le logo de notre projet, de son nom Tomi, c’est notre mascotte.

Enfin voici une vidéo de notre robot après toutes ces étapes :

Bilan

Ce projet nous a beaucoup apporté, que ce soit en programmation et sur le traitement d’image où nous n’avions aucune connaissance, ainsi que sur le fait de devoir toujours faire face à des problèmes imprévus lorsque nous commencions une tâche. On peut prendre en exemple la lumière pour le traitement d’image qui nous a posé beaucoup de problème !

Pour nous le plus important dans ce projet a été le travail de groupe et l’importance de s’entourer des bonnes personnes afin d’échanger et de s’entraider au maximum !

Vous pouvez retrouver tous nos documents ainsi qu’une vidéo de présentation du projet dans ce lien drive :

https://drive.google.com/drive/folders/1UxkdQfwdgCEFTwE-POVpguWi9XRQfONz?usp=sharing

Merci pour la lecture !

Bossuet Léo – Kukla Hippolyte – Richard Enzo

RENFORCEMENT SISMIQUE DES MURS EN MAÇONNERIES

Publié le 7 juin 2022 par ncolliou

Bonjour à tous.tes !

Nous sommes un groupe de trois étudiants à Polytech Angers, Valentine Loeul, Nathan Colliou et Louise Garnier. Nous nous intéressons tous les trois au milieu du génie civil et souhaitons nous orienter dans ce domaine l’année prochaine.

Soit, mais quel est notre projet ?

Nous avons pour projet de renforcer un mur en maçonneries, de manière à ce qu’il soit résistant aux effets sismiques. En définitive, nous devions trouver la méthode de renforcement la plus adéquate et la plus performante, puis modéliser ce mur renforcé à l’aide du logiciel Revit.

Quel est l’intérêt de notre projet ?

Lors d’un séisme, les conséquences peuvent être très dangereuses, voire même vitales. En effet, les dégâts causés par un séisme sont listés en cinq degrés. Ces cinq degrés vont de l’absence de dégâts liés au bâtiment en lui-même (dommages légers sur les objets extérieurs), à l’effondrement total ou presque du bâtiment, pouvant avoir des répercussions sur les vies humaines.

C’est pour cela qu’existent en France des normes parasismiques, que doivent respecter les maîtres d’œuvre dans leurs constructions.

D’accord, mais quels résultats avons-nous obtenu ?

Notre projet était composé de deux parties : une partie de recherches sur les différentes méthodes de renforcement existantes ; et une seconde sur la modélisation de ce mur renforcé à l’aide du logiciel Revit.

Comment avons nous organisé nos recherches ?

Nous avons tout d’abord essayé de comprendre les différentes méthodes de renforcement.

Pour cela, nous nous sommes documentés sur les sujets suivants :

les maçonneries ;
les séismes ;
le comportement mécanique d’un mur ;
la réglementation ;
ou encore sur les différentes méthodes de renforcement.

Ces recherches nous ont permis de préciser le type de mur que nous voulions renforcer : nous avons donc conclu que nous renforcerons un mur porteur, puisqu’il permet d’assurer l’unicité du bâtiment, et donc la sécurité en cas de séisme. Ce mur aura une épaisseur de 15cm et une hauteur standard de 215cm.

Ce mur doit pouvoir supporter les mouvements désordonnés du sol (énergie cinétique créant des forces de cisaillement), ainsi que la force des ondes sismiques (énergie stockée et dissipée par le mur), tout en continuant d’assurer sa fonction principale qui est d’assurer les efforts normaux liés à la descente de charge (masse des planchers, toiture, charges d’exploitation, etc.).

La méthode de renforcement de notre mur doit aussi respecter l’EuroCode, et donc s’adapter au milieu dans lequel il est implanté, ainsi qu’au type de bâtiment dont il fait partie. On prendra donc en compte les risques sismiques, les facteurs météorologiques tels que la neige et le vent par exemple, le type de sol, l’utilité du bâtiment, etc.

Voici les différentes méthodes de renforcement que nous avons trouvé énumérées ci-dessous :

modification des contreventements ;
chemisage en béton armé ;
chaînages horizontaux et verticaux ;
injection de résine ;
injection de polymères renforcés de fibres ;
contreforts.

Nous avons étudié les avantages et inconvénients de chaque méthode, puis nous avons choisi de nous concentrer sur les chaînages horizontaux et verticaux. Cette technique est très répandue, peu coûteuse et simple à mettre en place.

Schéma de chaînage vertical et horizontal — Schéma de chaînages

Comment s’est passée la modélisation du mur ?

Au départ, nous avons étudié le fonctionnement du logiciel de conception de bâtiments Revit. Celui-ci permet de créer un modèle en 3D d’une structure pour créer divers documents nécessaires à sa construction.

A vrai dire, la modélisation à pris plus de temps que nous le pensions : nous avons eu beaucoup de mal à comprendre comment renforcer la structure grâce au logiciel.

Le logiciel nous a permis de combiner les charges et d’appliquer des contraintes sismiques. Il devait également nous permettre de modéliser la descente de charges, mais n’ayant pas accès à la dernière licence, nous n’avons pas pu utiliser cette fonctionnalité.

Revit

Au final, sur quoi notre projet a abouti ?

Pour conclure, ce projet a été très constructif.

Tout d’abord, ce travail de groupe en autonomie nous a permis d’apprendre comment nous organiser de manière efficace, ou encore comment simplifier des notions complexes. Les divers problèmes que nous avons rencontrés nous ont permis d’apprendre à nous adapter.

De plus, nous avons pu mettre en pratique nos cours de Propriétés et Résistance des Matériaux.

Puis, notre projet a surtout abouti à la modélisation d’un bâtiment, dont vous pouvez voir les différentes vues et plans ci-dessous :

Différentes vues de notre modélisation Revit — Différentes vues extérieures

plan de la maison sur Revit — Plan du bâtiment

D’autre part, nous avons rédigé un rapport, que nous avons mis ci-dessous :

https://files.u-angers.fr/data/f-42b34684b6b21ba7.pdf

Remerciements

Au terme de ce travail, nous tenons à exprimer nos remerciements pour les personnes qui ont contribué à sa réalisation, et tout particulièrement à notre tutrice de projet, Mme. Stéphanie Chahine, pour son aide, ses conseils et ses directives, ayant permis le bon déroulement de notre projet tutoré.

Nous contacter

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valentine.loeul@etud.univ-angers.fr

nathan.colliou@etud.univ-angers.fr

lougar@etud.univ-angers.fr