Automate animé

Publié le 1 juin 2023 par Clement Le Gall

Bonjour à tous, ce blog a pour but de vous présenter l’avancement de notre projet réalisé durant notre 4ème semestre du cycle préparatoire Peip à Polytech Angers. Nous sommes 4 acteurs sur ce projet, 3 étudiants ainsi qu’un professeur référent. L’objectif de ce projet est, comme son nom l’indique, de réaliser un automate animé. Celui-ci aura pour but de réaliser un mouvement naturel automatisé, et sans assistance extérieure.

1 – Le choix de notre automate

Tout d’abord, il a fallu choisir l’animal, l’objet à animer. L’idée d’un animal quadrupède nous est directement venue à l’esprit. N’étant pas le premier groupe à travailler sur ce projet, nous avons eu quelques sources d’inspiration. Je vous invite à aller regarder leur blog ainsi que leur compte-rendu, car certaines idées y sont reprises tandis que certaines erreurs y ont aussi été comprises. Chaque groupe s’est inspiré de l’ancien pour faire évoluer la qualité de ce projet. Pour revenir sur le choix de notre automate, Disney a aussi été une source d’inspiration étant donné que l’idée de ce projet vient de leur vidéo sur le sujet.

Nous avons donc eu l’idée de partir vers le chien ou le chat, mais cela nous a paru trop classique. Nous avons donc pensé au dragon. Il a exactement les mêmes articulations que le chat. Cette démarche s’en rapproche donc énormément. Il sera donc facile de pouvoir modéliser son mouvement.

Exemples d’inspirations pour notre automate

2 – Modélisation du premier prototype

Pour commencer, nous avons dû modéliser le premier prototype de notre automate. Cela était une des parties les plus complexes de ce projet. Nous avons donc commencé par modéliser la patte arrière de notre automate, en s’inspirant d’un prototype de Disney.

Le plus difficile a été de trouver les bonnes dimensions de chaque bielle ainsi que le placement des différentes roues pour trouver le mouvement de la patte voulue.

3 – Découpe et Assemblage du 1er prototype

Nous sommes ensuite passés à nos premiers tests, pour imprimer notre prototype nous avons utilisé la découpeuse laser présente au FABLAB. Pour l’utiliser, nous avons mis sur plan toutes nos pièces puis ajuster les bons paramètres de matériaux.

Vidéo de notre prototype en mouvement

4 – Modélisation fonctionnelle de l’automate

Notre premier prototype étant fonctionnel, nous sommes passés à la modélisation de notre automate entier sur CAO sans nous soucier de son apparence.

5 – Amélioration du design

Après avoir modélisé notre automate fonctionnel, nous avons essayé de le rendre plus esthétique et de donner une forme plus réaliste aux différentes pièces.

Avant / Après :

Nous avons également testé différentes manières pour graver des écailles sur nos pattes.

Impression des écailles en dégradé

6 – Modélisation et ajout des ailes

Pour ajouter un côté plus réaliste, l’ajout d’ailes au dragon était nécessaire. Pour ce faire, nous avons directement imaginé le mécanisme pouvant animer ses ailes pour le biais d’une roue engendrant une bielle qui elle-même met en mouvement l’aile. L’aile est quant à elle fixée par un support au corps de l’automate. Cette fixation permet de laisser pivoter l’aile sur l’axe voulu.

Nous avons ensuite donné un design à l’aile pour la rendre plus jolie.

7 – Découpage et gravure de l’entièreté des pièces

La prochaine étape pour nous était l’impression et la gravure de toutes nos pièces qui nous prit tout de même plusieurs heures.

8 – Assemblage final de l’automate

La dernière partie de ce projet aura été l’assemblage de l’automate en entier. Il nous a d’abord fallu assembler les 6 parties constituant le corps.

Pour ensuite y ajouter les pâtes et les ailes. Entre temps, nous avons dû assembler l’ensemble des pattes avant et arrière avant de les lier au corps et aux engrenages.
La partie la plus dure de l’assemblage a été de lier le mouvement des engrenages avec le mouvement des roues comme vous pouvez le voir sur la photo ci-dessous.

Par la suite, il a fallu rajouter le mécanisme des ailes ainsi que les ailes elles-mêmes. L’assemblage des ailes était la partie la plus simple, elle est la seule à ne pas nous avoir causé de soucis.

Enfin, pour finir, il suffit de coller la tête sur le corps de notre dragon pour qu’il en soit vraiment un !

9 – Conclusion

Pour conclure, ce projet a été très intéressant et complet pour nous, en découvrant l’avancement de celui-ci, de sa création à sa réalisation. Il nous a permis d’utiliser une multitude de technologies de la CAO au simple tournevis en passant par la découpeuse laser. Malheureusement, nous n’avons pas réussi à le motoriser comme voulu au départ. Cela est dû au matériau choisi pour le corps de l’automate. Le bois utilisé étant trop souple, il ne nous a pas permis de fixer suffisamment la roue des pattes à leur engrenage, résultat de pattes non entraînées par le mouvement des engrenages. Cependant, nous sommes quand même fiers d’avoir pu créer un automate fonctionnel même si très fragile.

Merci d’avoir pris le temps de lire notre blog

Robin JEULAND, Quentin CONANEC, Clément LE GALL

Vélo adaptable

Publié le 17 juin 2021 par DREZEN Tristan

Bonjour à vous,

Nous sommes trois élèves de Peip2 à Polytech Angers, Tristan, Clément et Emile et pour notre dernier semestre de cycle préparatoire nous avions à réaliser un projet. Nous avons obtenu celui d’un vélo adaptable issue de plusieurs années précédentes qui n’avait pas réussie à terminer ce projet.
Le principe du vélo énoncé et breveté par une ancienne équipe de 4ème année il y a 6 ans est de concevoir un vélo modulable en fonction de la taille et l’âge du cycliste. Prenons par exemple un enfant de 6 ans débutant à vélo, à 9 ans, il devra racheter un vélo, car le précèdent est déjà trop petit, puis de la même manière à 12 encore, 16 ans, etc. Le but du vélo adaptable est donc de pouvoir se modifier et s’adapter à la morphologie de l’utilisateur.
Le projet s’inscrit donc dans une pensée plus écologique pour la consommation matérielle et à pour but de réduire celle-ci.

-Modelisation 3D du vélo

La première étape fut de récupérer les modélisations de pièces réalisé par les années précédentes, puis de réaliser les moules sur SolidWorks. Bien que cette étape peut sembler facultative est elle important dans la préproduction d’un projet comme celui-ci car il est important de visualiser son moule avant pour éviter tout problème dans sa réalisation.

Modélisation du moule de l’hexagone

Hexagone

Le principe essentiel est de faire un cadre composé d’assemblage d’hexagones joint par des bagues, cette forme est la meilleur car elle présente un équilibre poids/résistance très bon.
Une fois le travail sur SolidWorks effectué, nous sommes passés à la pratique avec des moules fait de silicone permettant d’avoir le négatif de la pièce voulu. Ils y a aussi des canaux d’injections ainsi que de sorties d’air pour l’étape suivante.

Moule de la bague

Cette étape fut d’injecter du plastique polyuréthane à l’intérieur du moule, matériau qui durcit après l’injection pour devenir très rigide.

Injection plastique d’un hexagone

Un autre travail que nous avions à réaliser était une étude mécanique sur SolidWorks afin de voir si la géométrie du cadre est utilisable pour les contraintes du cycliste. Nous avons donc énumérer les forces exercées sur le vélo comme le poids sur la selle, le poids sur le guidon mais aussi la force que le cycliste exerce appliqué sur le pédalier.

Les flèches en violets montrent les différentes forces

Analyse des déplacements

Les conclusions de cette étude permettent de voir qu’il y a une faiblesse entre la selle et le pédalier, un renforcement dans cette zone est donc prévu afin produire un vélo utilisable.

Projet voiture RC roues 180°

Publié le 16 juin 2021 par NOBEL Jean

Introduction :

Bonjour à tous, nous sommes Tony Barbier, Jean Nobel et Errol Sistach, tous trois étudiants en deuxième année à Polytech Angers.
Dans le cadre de notre formation, nous sommes amenés à réaliser un projet. Le notre était la conception d’une voiture radiocommandée dont la particularité est la rotation de ses roues sur 180°.

Nous avons choisi ce projet car il est complet, il nous a permis de toucher à plusieurs domaines différents : la CAO, la mécanique, la programmation et l’électronique.
Les différentes étapes de notre projet ont été la modélisation, la programmation et finalement l’usinage de notre voiture.

Travail réalisé :

Présentation de la modélisation :

Tout d’abord le châssis. Sur les parties gauches et droites, l’enlèvement de matière sur l’axe horizontal est fait pour laisser passer les servomoteurs. Les deux renfoncements moins profonds sont prévus pour les boulons de serrage lorsque les roues seront soit à 90° à droite soit 90° à gauche.
Les trous sur les parties haute et basse sont faits pour laisser passer les roues quand elles seront complètement tournées.

Voici l’essieu avant. Les deux essieux sont sensiblement identiques, la seule différence est qu’il n’y a pas de motoréducteurs (en jaune) à l’arrière.
Chaque essieu est composé d’une barre et de deux équerres. Pour pouvoir tourner, le palonnier (l’hélice) du servomoteur est relié à la barre, les essieux seront alors dirigés à gauche ou à droite selon la direction où l’on veut aller.

Pour finir cette partie, les roues arrières seront maintenues grâce à des carrés de fixation. Pour les roues avant, les motoréducteurs servent aussi d’arbres.

Réception et test des composants :

Après avoir réceptionné ces composants, nous avons branché les servomoteurs et les motoréducteurs à la carte Arduino, et nous avons tout alimenté avec une batterie pour vérifier leur bon état de fonctionnement.

Programmation :

Grâce aux bibliothèques AFMotor, Servo et SoftwareSerial il a été très facile de créer un programme pour piloter les moteurs. Il suffisait d’indiquer les pins sur lesquels les moteurs étaient fixés puis d’utiliser les fonctions incluses dans les bibliothèques pour les mettre en mouvement.

Grâce au site Mit App Inventor nous avons créé une application Bluetooth Android qui communique avec le module Bluetooth HC-06 et donc pilote la voiture. L’application est constituée d’une interface utilisateur pour se connecter au module Bluetooth puis faire avancer/reculer et tourner la voiture. La partie programmation est intuitive et se fait à l’aide de blocs. Lorsque l’utilisateur appuie sur un bouton, l’application envoie un ordre (par exemple « l » en ASCII pour « left ») et le module Bluetooth récupère cet ordre pour le transmettre à la voiture.

Mais la façon la plus simple de piloter la voiture reste celle sur ordinateur en utilisant le port USB de l’Arduino. Nous avons donc utilisé l’IDE Processing pour développer un programme permettant à l’utilisateur de communiquer avec la carte par l’intermédiaire d’un port USB.

Usinage :

Notre voiture est faite à partir d’une plaque en bois de 5mm d’épaisseur. Nous avons utilisé la fraiseuse du Fablab de Polytech Angers pour usiner chacune des pièces nécessaires à la réalisation de la voiture.

Nous avons ensuite montés les pièces entres elles :

Puis nous avons soudé des fils électriques entre les motoréducteurs et la carte Arduino. Et pour finir, nous avons relié le palonnier de chaque servomoteur aux essieux respectifs.

Conclusion :

Ce projet nous aura été très formateur. C’était vraiment intéressant de se tourner vers quelque chose de plus concret.
C’est toujours une bonne expérience de travailler en équipe, d’autant plus lorsque c’est un projet comme cela.
Malheureusement, notre voiture était loin d’être parfaite mais nous sommes quand même fier du travail fourni et du résultat.

Merci à M. Verron pour toute son aide.

Tony Barbier, Jean Nobel, Errol Sistach.

Maquette maison intelligente

Publié le 15 juin 2021 par TETE Justine

Nous sommes deux étudiants, Justine et Adrien, en deuxième année du cycle préparatoire de Polytech Angers.
Durant ce dernier semestre, nous avons pu travailler sur la conception et la réalisation d’une maquette de maison intelligente.

L’objectif du projet
Nous savons que le comportement des usagers d’un bâtiment a un impact significatif sur la consommation d’énergie mais ces données s’appuient uniquement sur des observations limitées. Grâce à la réalisation de cette maquette de maison équipée de capteurs enregistreur de données (telles que l’humidité, la luminosité ou encore la température), nous avons pu modéliser et étudier l’impact du comportement des occupants sur la consommation d’énergie.

Les travaux réalisés

Modélisaton de la maquette sur Sketchup

Dans un premier temps, nous avons réalisé la maquette sur un logiciel de modélisation 3D.
Nous avons utilisé le logiciel Sketchup, qui a l’avantage d’être gratuit.
L’objectif principal de notre projet était de réaliser une maquette de maison afin d’y installer les différents capteurs. Nous avons décidé d’ajouter une autre contrainte, la maison doit être séparée en deux blocs : l’un isolé et l’autre non-isolé (mais tous deux équipés d’une lampe pour chauffer) afin de constater l’impact d’un isolant sur son environnement.

Modélisation de la maquette en taille réelle

Codage des capteurs

Afin de mesurer les données, nous avons utilisé une carte Arduino Leonardo ainsi que différents capteurs :

Il nous a alors fallu les coder dans le langage Arduino. Voici un exemple du code utilisé pour le capteur mesurant la température et l’humidité :

Montage du capteur

Ici les mesures sont effectuées toutes les 5 secondes

Ci-dessous, le premier montage comprenant les trois capteurs cités précédemment. Il sera placé dans le toit qui comporte les ouvertures.

Puis, nous avons réalisé un second montage, qui sera placé à l’intérieur des pièces, comportant les deux lampes et les deux sondes de température (plus précises que le capteur de température) :

Réalisation de la maquette

Grâce à la modélisation, nous connaissions les dimensions de notre maquette. Malgré cela, nous avons rencontré quelques problèmes lors de cette étape : difficulté à la découpe, mauvais choix du matériau (notre premier choix était le PVC), etc..

Nous avons finalement réalisé notre maquette en bois OSB et avons assemblé les différentes découpes avec des équerres.
Il a ensuite fallu ajouter l’isolant (du polystyrène) dans la pièce concernée.

Intérieur de la maquette

Puis, nous avons réalisé le toit. Nous souhaitions qu’il contienne toute l’installation des capteurs, en ce sens, il devait pouvoir s’ouvrir afin d’en permettre l’accès.

Maquette finale

Par la suite, nous avons mis les capteurs dans la maquette : les deux montages sont installés dans le toit et nous avons placé les différents capteurs.

Toit vue de l’intérieur des pièces

Intérieur du toit

Recueil des données

Pour collecter nos données, nous avons utilisé un compilateur de données pour Excel qui permet de tracer un graphique en temps réel.
Les essais des deux tests ont été réalisés dans les mêmes conditions.
Pour le montage 2, nous devions choisir un temps d’éclairage des lampes (le même pour les deux pièces) avant que les données soient collectées afin de faire monter en température l’air des pièces.

Résultat pour le montage n°2 avec 2min d’éclairage et une prise de données toutes les secondes

Résultat pour le montage n°2 avec 4min d’éclairage et une prise de mesures toutes les 5sec

Ainsi, on peut constater que la température de la pièce isolée augmente plus que dans la pièce non-isolée, mais elle diminue aussi plus rapidement.
Nous pensons que nos essais ayant étaient faits lors d’une chaude journée, la température de la pièce non-isolée est restée assez constante par rapport à l’extérieur entraînant une faible différence entre pièce chauffée et non-chauffée.

Conclusion
Ce projet fut très enrichissant pour la suite de nos études puisqu’il nous a permis d’apprendre à maîtriser un logiciel de modélisation, de découvrir le langage Arduino et de coder des capteurs. Il nous a également apporté au point de vue personnel : nous avons pu développer certaines compétences telles que l’autonomie, la communication ou encore l’organisation qui sont, de plus, des compétences indispensables en tant qu’ingénieur.
Nous tenons à remercier Mr.Riahi, notre professeur encadrant, pour son aide apportée tout au long de ce projet.

Polytech Angers – Projets PEIP2

Projets de deuxième année du cyle prépa Peip2

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