Création d’un mur de lumières pour Escape Polytech

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


CAO

Rendu 3D de notre mur lumière

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

Programmmation

Une petit partie du code de notre projet

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

Assemblage

Assemblage de la machine

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


Introduction de notre projet :

Vue générale du Mur Lumières

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

Création du bâti :

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

Création du programme gérant les Ampoules Philips :

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

Assemblage et Tests réalisés à Polytech :

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

Vue arrière du boîtier ouvert

Vue arrière du boîtier ouvert

Déroulement d’une partie :

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

Ampoules de toutes les couleurs
panneau de commandes avec les boutons de couleurs

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

Conclusion :

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

Robot Cartographe

Introduction

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

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

 

Organisation

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

 

Cahier des charges

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

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

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

Bête à corne

Bête à corne

 

Chaîne de fonctionnement

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

Schéma fonctionnel

Schéma fonctionnel

 

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

 

Placement Lidar Velodyne

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

LIDAR Velodyne

LIDAR Velodyne

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

 

Matériau

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

 

CAO

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

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

1ère ébauche du robot cartographe

1ère ébauche du robot cartographe

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

 

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

CAO final du robot cartographe

CAO finale du robot cartographe

 

Conclusion

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

 

Nos remerciements vont à nos encadrants :

M. GUILLONNEAU et M. MERCIER

 

JOTTREAU Emilien, GAUVRIT Jean-Luc, NOBILI Swan

 

Caméra pour robot KUKA KRC3

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

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

image2

  • On aurait pu choisir de fixer la caméra dans l’espace de travail du robot.
  • image3

  • Il était aussi possible de la fixer sur le côté du robot, et d’avoir une position de prise de vue différente de la position d’action.
  • image4

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

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

    Capture5
    Capture2


    Capture1
    Capture4


    Capture

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

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

    nnwn
    Capture6

  • Vient ensuite la phase trois… la programmation du robot :


  • Capture10

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

    Capture720210604_184736

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



    Capture8

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

    Capture9

    Projet d’une Voiture à Ressort

      Bonjour à tous !
  • Nous sommes trois étudiants de Polytech Angers. Durant ce dernier semestre, il nous a été demandé de travailler sur un projet. Nous nous sommes imposé comme objectif de réaliser notre projet de conception sur un sujet qui nous permettrait d’utiliser, les connaissances apprises durant ces deux années. Ayant plus de facilités dans les matières mécaniques, notre choix s’est fixé sur plusieurs projets et le projet de voiture à ressort a été retenu.
  • Ce projet était consacré à la conception d’un véhicule automobile miniature. Ce véhicule devait fonctionner à ressort ainsi que respecter le cahier des charges de Course en Cours.
  • Afin d’atteindre cet objectif, nous avons travaillé en plusieurs étapes. Une étape de documentation et de brouillon, une étape de calcul et de conception et une étape de réalisation.
  • 1) Documentation et Brouillon

  • Cette étape n’est pas la plus intéressante mais elle est nécessaire pour pouvoir répondre aux objectifs annoncés. Ces différentes recherches nous ont amené à différentes conclusion:
  • Dimensions maximales de la voitures : 350*120*180mm
    Diamètre des roues : entre 54mm et 60mm
    Poids minimal : 700g
    Utilisation d’un châssis plein en aluminium
    Coque en plastique

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

    brouillon2

    2) Étude énergétique et conception

    2-a) Engrenages et ressorts

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

    engrenages

  • Nous avons opté pour 4 engrenages afin de réduire l’effort nécessaire à mettre sur les roues pour recharger le ressort et pour optimiser au maximum la puissance transmise par le ressort.
  • Afin de réaliser tous ces calculs, il nous fallait les caractéristiques du ressort à utiliser. C’est pourquoi nous avons commandé 2 types de ressort et simulé l’expérience avec les 2.
  • Ces résultats nous ont permis de choisir le ressort suivant :

    ressort

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

    2-b) Fixation bloc moteur et roues

  • Le bloc moteur se situe au niveau des roues arrière et grâce à 2 étages d’engrenage, il est possible de faire tourner le ressort afin de le serrer.
    Il était nécessaire de trouver un moyen de fixer les roues ainsi que les différents éléments au châssis.
  • Nous avons pour cela utilisé des paliers à semelles, des rondelles de serrage, des “roues libres” ainsi qu’une pièce permettant de fixer le ressort à l’arbre.
  • fix ressort

  • Voici cette pièce, qui à l’aide d’un moyeu (servant à fixer cette pièce autour de l’arbre) fixe le ressort à l’arbre afin qu’il ne bouge pas.
  • Le ressort est inséré dans la fente que voici.

    2-c) Coque

    Grâce à Solidworks nous avons pu créer cette coque :

    coque

    3) Fabrication et montage

  • Suite à un problème survenu dans la fabrication et par manque de temps, nous n’avons pas pu fabriquer la coque et le châssis à du être réalisé en bois.
  • Voici la voiture finale réalisée avec une adaptation des mesures en raison du passage d’un châssis en aluminum à bois :

    IMG_20210604_174229

    Prudhomme Alban
    Guillouët Basile
    Seznec Alexandre

    Les automates animés

    Dans les magasins, sur les stands, dans les fêtes foraines ou encore dans la conception de films d’animation, les automates animés sont présents.
    Mais qu’est-ce vraiment ?
    Voici la définition Wikipédia :

    Définition

    Wikipédia : Définition

    D’après les informations récoltées, c’est un mécanisme qui, à l’aide d’un seul moteur, reproduit un mouvement naturel.
    Dans les magasins, cela donne un coté plus vivant au stand et permet de vendre plus de jouets. Dans la fête foraine, on va attirer plus d’enfants sur l’attraction car si ça bouge, ça attire l’œil.
    Pour ce qui est des films d’animation, l’utilisation est différente. Disney, par exemple, utilise les automates pour que les mouvements des personnages soient plus simples à modéliser.
    En effet, on va alors créer le mouvement désiré et on augmentera ou baissera la vitesse en fonction de la scène ; tout devient plus simple.

    DisneyAutomate

    DisneyAutomate

    Mais tout d’abord, présentons nous, nous sommes Léo Festoc, Jonas Guerniou et Thomas Gazon, 3 élèves en PEIP 2 A à Polytech Angers et aujourd’hui, nous allons vous présenter notre projet.
    Les automates vous intéressent ? Voici notre démarche de conception :
    Nous nous sommes d’abord intéressés aux recherches du laboratoire Disney et nous avons modélisé notre propre automate : un chien.

    Image chien

    Image chien


    Pourquoi un chien ? Après avoir vu plusieurs automates Disney qui étaient pour beaucoup soit des félins, soit des chiens,
    nous nous sommes dit qu’il serait plus judicieux de choisir quelque chose qui ressemble au mieux à ce qui a été le plus développé.
    De plus, au départ, cela nous semblait plus simple.

    Si vous avez un choix à faire, il faut bien y réfléchir car vous allez passer du temps dessus.

    Après avoir fait ce choix d’automate, il faut passer à l’étape du choix des mouvements :
    quels mouvements vous voulez, combien vous en voulez, etc… Si vous voulez plus de simplicité, basez-vous sur des automates que vous pouvez visualiser en vidéo.

    Choix du Logiciel

    Logo Solidworks

    Logo Solidworks

    Après avoir choisi les mouvements, la réalisation en CAO peut débuter !
    Il faut d’abord choisir le logiciel en fonction de vos ressources, vos budgets et votre matériel.

    Notre choix s’est porté directement sur SolidWorks car nous avions des bases sur celui-ci, uniquement.

    Choix du logiciel fait, faites chauffer la carte graphique et le processeur, la modélisation commence !
    Modélisation

    Les pattes
    La première étape consiste à dessiner la partie qui sera en mouvement. Pour nous, il s’agit de l’une des pattes (nous avons commencer par l’arrière).
    Par exemple, voici notre patte arrière en 4 parties comportant la patte inférieure, la cuisse, un milieu et une bielle de soutient pour le mouvement

    Patte arrière

    Patte arrière


    Par la même occasion, nous avons modélisé la patte avant.
    Ensuite, il faut quelque chose pour tenir tout cela : un corps.
    Il suffit simplement de dessiner un corps et de créer un assemblage avec celui-ci.
    Avec des extrusions préalablement faites, nous pouvons alors contraindre les pattes avec le corps et commencer à réfléchir à la trajectoire. Pour cela, nous observons le mouvement et dessinons une esquisse qui sera la trajectoire.

    Le mécanisme

    Pour que le mouvement soit transmis à la patte, il nous faut deux roues et deux bielles
    Voici un exemple :

    Roue et Bielle

    Roue et Bielle


    Nous ajoutons le mécanisme en le contraignant avec les pattes. Nous pouvons alors commencer à chercher la bonne configuration pour avoir une trajectoire semblable à notre précédente esquisse.
    On ne vous cache pas que, si vous regardez cette vidéo, Disney lab. montre un logiciel développé en interne pour faire ces trajectoires plus facilement en donnant directement la configuration des roues et bielles.
    Disney lab
    Video Disney Lab.

    Cependant, ce serait trop beau si c’était aussi simple. En effet, ce logiciel n’existe pas pour le grand public.
    Il faut donc y aller « à tâtons » pour trouver les bonnes longueurs.
    (Conseil : mettez des variables pour pouvoir modifier plus simplement les distances.)
    Ensuite, lorsque nous pensons avoir trouver une configuration qui correspondrait, nous pouvons utiliser motion sous SolidWorks pour tracer la trajectoire du point. Cela nous donne un aperçu de si la configuration est bonne ou s’il faut continuer à modifier.
    Comme nous avions la même trajectoire pour la patte avant et arrière, celle-ci n’a été faite qu’une seule fois.

    Lorsque nous sommes fixés sur la trajectoire, nous pouvons alors nous concentrer sur le mécanisme complet.
    Il faut ajouter tous les mécanismes (4 pour nous car 4 pattes) et s’assurer que tout passe, sans que les pièces ne se touchent.
    (Nous avons modifier le corps pour passer le mécanisme avant et arrière, puis fait une symétrie pour avoir la même chose du coté opposé)

    Le bâti

    L’étape suivante est de créer le bâti pour accueillir l’automate.
    Notre technique a été de créer une boite avec des dimensions qui englobent les mécanismes, puis de les modifier pour tenir le corps, faire passer les bielles et faire passer des arbres pour tenir les roues dentées.

    Bati avec extrusion

    Bâti avec extrusion


    Une fois le bâti fini, place à la transmission intégrale. Après un bon moment de réflexion, nous avons décidé d’utiliser une cascade de pignons pour pouvoir transmettre les mouvements entre tous les pignons et avoir les mêmes vitesses de rotations.
    Conseil : il est plus judicieux d’utiliser une cascade de pignons plutôt qu’une transmission pignon chaine ou courroie et roue.
    (Il faut savoir que nous avons dû modifier tous nos engrenages, qui, au départ, avaient des tailles différentes, pour pouvoir avoir les bonnes vitesses de rotation.)
    On a également dû revoir le bâti pour que tous les pignons passent.

    Le bâti fini, il ne reste plus qu’à ajouter tous les pignons et les contraindre afin de modéliser entièrement l’automate.

    Modélisation pignon

    Modélisation pignon


    Voici la dernière étape avant une possible réalisation concrète. Il faut maintenant essayer la modélisation en faisant une animation avec un moteur sur un pignon pour voir si tout tourne correctement.
    Si vous êtes arrivés là et que ça fonctionne, bravo vous pouvez maintenant réfléchir à la réalisation concrète !

    Conclusion

    La conception d’un automate animé pour la première fois n’est pas une mince affaire, même si le cahier des charges n’est pas des plus compliqués à respecter. Avec une bonne connaissance des logiciels, une vue d’ensemble du projet au départ et de la rigueur, ce projet peut être mené à bien aisément.
    Dans le cadre de notre semestre 4 à Polytech Angers, ce projet a permis de regrouper certaines matières que nous avons travaillées au cours de nos 2 années de prépa.
    Nous pensons avoir bien respecté le cahier des charges dans notre travail, même si le projet n’est pas complètement terminé. Des améliorations pour que les mouvements soient plus naturels et fonctionnent correctement auraient pu être faites.

    Ce projet nous a donc permis de travailler en équipe et de développer plus de compétences sur SolidWorks. Au final, même si celui-ci n’aura pas été terminé, nous n’en tirons que du positif.
    Si vous êtes arrivés jusque-là, merci de votre lecture !

    Voici les annexes :

    Source image Disney : disneyresearch.com
    Source Image solid works : solidwork.com


    Voiture à air pressurisé

    Bonjour à toutes et à tous!

    Bienvenue sur le blog du projet de voiture à air pressurisé. Nous sommes trois étudiants en 2ème année du cycle préparatoire de Polytech Angers : Kieran Yvenou, Lucas Perret et Gabriel Drapeau. Nous avons pris plaisir à rédiger et à transmettre notre projet à travers ce blog.

    Photo du groupe, respectivement de gauche à droite. Lucas Perret, Kieran Yvenou et Gabriel Drapeau

    Photo du groupe, respectivement de gauche à droite. Lucas Perret, Kieran Yvenou et Gabriel Drapeau

    Introduction à notre projet :

    Notre projet consiste à reproduire, améliorer et imprimer si possible, une voiture à air pressurisé, nous avons eu accès au plan de conception et à plusieurs images de la voiture original. Nous avons dû comprendre le fonctionnement du système. Celui-ci consiste à remplir une bonbonne d’air qui va se vider par l’intermédiaire d’un système de pression qui va être entraîné par des pistons et des engrenages suite à une poussée de départ.

    Voici une photo du véhicule à air pressurisé original :

    Voiture a air pressurisé, jeu

    Voiture a air pressurisé, jeu

    Objectif de notre projet

    L’objectif est premièrement de comprendre l’utilité de chaque pièce, de les reproduire sous Solid-Works (pour notre cas), d’optimiser certaines pièces pour permettre d’améliorer considérablement les capacités de notre véhicule. Nous pouvons améliorer de nombreuses choses, comme par exemple : la masse des pièces, le rendement des engrenages, la pression d’air ou encore la vitesse du véhicule…
    Deuxièmement, nous avons pour objectif de faire une course entre deux véhicules crées et optimisés par deux équipes différentes, cependant par faute de temps, les prototypes n’ont pas pus être imprimés en 3D.

    Conception assistée par ordinateur (SOLIDWORK-Student version) :

    Nous avons reproduit le véhicule original sur SolidWorks, c’est-à-dire que nous avons reproduit chacune des pièces tout en comprenant leur utilité. Cette conception a été une grosse partie de notre travail. Il a fallu d’abord bien analyser les plans, la brochure… Puis comprendre les dimensions du véhicule et réadapter toutes les pièces avec leurs fonctions de base les unes par rapport aux autres car nous avons tous utilisé SolidWorks pendant ce projet.

    Voici une photo de l’assemblage :

    Assemblage du véhicule sous SolidWorks

    Assemblage du véhicule sous SolidWorks

    Essais du véhicule original dans les locaux de Polytech Angers :

    Après 8 semaines de conception du véhicule, nous avons pu voir le véhicule original et le tester. Nous avons pu confirmer nos compréhensions sur le fonctionnement et sur l’utilité de chaque pièce mais aussi répondre aux différentes questions que nous pouvions avoir. Nous avons fait plusieurs essais sur le véhicule, nous avons mesuré sa vitesse linéaire, sa masse, les dimensions de certaines pièces…

    Optimisation du véhicule :

    La partie “Optimisation” est très importante puisqu’elle permet d’améliorer le véhicule tout en prenant en compte certaines contraintes (ex : couple, puissance, vitesse, masse). Nous avons amélioré plusieurs pièces, par exemple, nous avons modifié la surface des roues, nous avons ajouté une coque autour du véhicule pour l’esthétique et la propagation dans l’air, le fonctionnement du système a été amélioré. Nos optimisations n’ont pas pu être testées dans la réalité par faute de temps, mais la théorie confirme une amélioration des fonctions du véhicule.

    Voici une capture du véhicule après les optimisations :

    Assemblage du véhicule optimisé sous SolidWorks

    Assemblage du véhicule optimisé sous SolidWorks

    Par exemple, voici la surface des roues avants & arrières :

    Roue avant avec surface arrondie

    Roue avant avec surface arrondie


    Roue arrière avec surface plane et siliconée

    Roue arrière avec surface plane et siliconée

    Les roues avant ont une surface arrondie pour diminuer les frottements, tandis que les roues arrière ont une surface plane et en silicone pour transmettre le couple et la vitesse.

    coque pour le véhicule à air pressurisé

    coque pour le véhicule à air pressurisé


    Voici une image de notre coque.

    Essais d’impression 3D de certaines pièces :

    Nous avons imprimé 1 pièce pour vérifier nos dimensions et les épaisseurs d’impression. L’impression totale du véhicule n’était pas notre but, notamment par faute de temps, et d’imprimante 3d disponible. Dans notre cas, nous avons imprimé une roue avant:

    Roue avant du véhicule optimisé

    Roue avant du véhicule optimisé


    Roue avant du véhicule optimisé

    Roue avant du véhicule optimisé

    Le travail en équipe est un atout non-négligeable :

    Le travail en équipe lors de projets est très important, notamment dans les séances de “brainstorming”. En effet, chaque personne du groupe apporte des idées différentes, plus ou moins réalisables. L’importance réside dans la communication et les débats autour des idées proposées, cela a permis de clairement exprimer notre avis. Le travail d’équipe est une compétence importante et prédominante dans notre futur métier d’ingénieur.

    Conclusion :

    Ce projet a été très enrichissant du point de vue de l’utilisation de nos compétences acquises durant le cycle préparatoire. Le travail d’équipe, les brainstormings et la répartition des tâches nous a permis d’être efficace pendant nos séances. Nous avons pris beaucoup de plaisir à le réaliser et à le partager avec vous.

    Création d’un carrousel en CAO

    Amateurs de sensations fortes ? Ce projet va vous intéresser !!

    Bonjour à tous et à toutes, nous sommes 4 étudiantes Pauline Fouville, Élodie Branchereau, Julie Dandin et Lison Dalby. Dans le cadre de notre PEIP 2 à Polytech Angers, nous avons modélisé en 3 dimensions un carrousel pour 4 enfants. Avec l’aide de Monsieur Ibrahim, nous avons travaillé pendant des mois pour créer celui qui nous conviendrait parfaitement.

    Ce projet a été préalablement divisé en deux grandes parties :

    – Une partie avec des calculs de résistance des matériaux, où le groupe en charge de ce travail devait effectuer les calculs de choix de la motorisation, des arbres, des roulements, du réducteur etc..

    – Et l’autre partie, dont notre groupe était en charge avec le dimensionnement et la conception des pièces sur le logiciel SolidWorks.

    C’est cette seconde partie qui nous a le plus intéressées car il s’agit de choses beaucoup plus concrètes. De plus, la maitrise de la CAO est nécéssaire dans la plupart des branches de l’ingénierie et notamment dans celles vers lesquelles on pense s’orienter. Un autre groupe de projet s’est occupé de la première

    Notre défi a été de nous adapter du mieux possible aux contraintes qui nous étaient imposées (vitesse de rotation, poids des enfants, …). Nous avions tout de même de nombreux choix à faire sans aucune obligation tels que la forme des pièces et le choix des matériaux.

    Dès la première séance, nous avons commencé à lister toutes les pièces et les moyens de fixation dont nous aurons besoin. Les calculs de puissance du moteur, de l’angle d’inclinaison, et des roulements a sans doute été la partie la plus rapide. Ce qui nous a pris le plus de temps a été la modélisation 3D de l’intégralité des pièces. En effet, nous avons passé quelques séances à prendre en main le logiciel SolidWorks afin de pouvoir réaliser les pièces et faire les simulations de forces rapidement et du mieux possible par la suite.

    Nous avons ainsi modélisé une grande partie des pièces donc nous avions besoin mais nous en avons également sélectionné certaines sur des bibliothèques en ligne que nous ne pouvions pas créer comme les roulements ou les vis et boulons par exemple. Tout au long du projet nous avons veillé à ce que notre système soit opérationnel sans se préoccuper de l’esthétisme du carrousel (couleurs, design…). Si nous avions eu davantage de temps, ce critère aurait été intéressant à traiter.

    Ce fut un projet qui nous a occupé pendant près de quatre mois et qui nous a appris de nombreuses choses. En effet, grâce à ce projet, nous avons su être autonomes, travailler en équipe et gérer l’organisation de notre travail.

    Sur les 5 dernières séances, nous avions décidé d’imprimer notre maquette CAO en 3 dimensions pour avoir un rendu réel et pouvoir mieux visualiser notre travail. Nous avons donc du modifier certaines pièces qui étaient trop complexes pour être imprimées correctement par l’imprimante mais également changer la taille de notre carrousel afin qu’il puisse correspondre aux dimensions fixées par celles de l’imprimante Cependant lors de la mise en oeuvre de ce projet final, l’imprimante 3D de l’école est tombée en panne et nous n’avons malheureusement pas pu finaliser cette réalisation.

    Finalement, nous sommes toutes les 4 très satisfaites du travail réalisé !

    Muscle artificiel via origami

    Lien

      Bonjour à tous !

    Nous sommes trois étudiants de Peip2, dans le cadre de nos études nous avons choisi de travailler sur les muscles via la technique de l’origami dans le but de trouver de nouvelles formes de liaisons mécaniques. Durant ce projet, nous avons été accompagné par M. Verron.

    Les muscles artificiels via origami sont des objets techniques imaginés par un travail collaboratif entre l’université d’Harvard et du MIT. Créés dans l’objectif de trouver une alternative aux moteurs électriques couramment utilisés, ces muscles pourraient être une solution en terme de rendement et de masse de système.

    La première étape de ce projet était de s’approprier les travaux déjà entamés du MIT afin de comprendre les principes de base de la mécanique des fluides et de la mécanique du solide. Le but étant de s’approprier les mouvements créés par les différentes formes origamiques.

    Pendant ce projet, nous avons décidé de travailler sur plusieurs formes d’origami afin de créer différents mouvements pour nos prototypes. En expérimentant tout d’abord avec des matériaux de récupération, nous nous sommes ensuite aidé du logiciel solidworks pour la modélisation des embouts et des structures internes au muscle.

    Embout Grappin triangle et trapèze pour la structure.

    Embout Grappin triangle et trapèze pour la structure.

    Les prototypes que nous avons expérimentés sont construits de la manière suivante :

    Conclusion :
    Nous avons été très satisfait de ce projet tout au long de son déroulement. Il a représenté pour nous un défi technique intéressant car nous voulions créer des muscles intéressants technologiquement mais aussi visuellement. Le coté démonstratif était important car nous pensons qu’il serait intéressant de présenter de tels objets lors des portes ouvertes de l’école pour représenter l’option QIF.

    Goodies Polytech Angers

    La plus belle photo du monde

    Nous avons été 3 à travailler sur ce projet : Manal EL AZHAR, Guillaume ROUZES & Aristide HUET.
    Notre projet était de concevoir 2 goodies Polytech par personne. Il était très intéressant car cette année l’école est passée de ISTIA à Polytech Angers. Nous avons été accompagnés par deux professeurs : Mme. Cécile GREMY-GROS et M. Pascal CRUBLEAU. Avant de débuter nos conceptions, nous avons effectuer un benchmark ainsi que la formalisation de l’identité de l’école.

    Le Benchmark

    Les benchmarks sont souvent utilisés pour faire une étude comparative sur le marché. En l’occurrence, nous avions fait un benchmark pour comparer les différents goodies déjà existants dans les autres écoles Polytech par exemple ou même sur un autre continent, comme par exemple avec Harvard aux Etats-Unis.

    Nous avions regroupés nos découvertes ainsi que nos idées dans le format d’une mind map (cf. fig. 1).
    mind map

    figure 1 : Mind map des goodies existants dans le monde

    Grâce à nos recherches, nous avions pu conclure que les goodies d’une manière générale étaient très bénéfique pour une entreprise/école pour en diffuser l’image.

    L’identité de l’école

    Pour formaliser l’identité de l’école, nous avions décidés de réaliser un sondage sur l’outil Google Forms pour permettre aux étudiants et aux membres du personnel de nous donner leur avis sur l’identité et sur les goodies en général. A ce sondage nous avons eu 214 réponses, d’étudiants et du personnels. A partir de ces résultats, nous en avons conclut que Polytech Angers est une école dynamique avec beaucoup d’événements organisés tout au long de l’année. C’est aussi une école à échelle humaine avec un nombre modéré d’étudiants, ce qui permet une certaine proximité avec les professeurs. C’est également une école internationale comme nous le montre l’instauration de la semaine internationale avec des intervenants venant de différents pays européens, Lituanie, Portugal, Irlande, Allemagne…

    Sur le sondage, nous avions proposer une liste de 16 goodies que nous trouvions intéressant à concevoir et prototyper, les étudiants et le membre du personnel avaient la possibilité de choisir 6 goodies parmi les 16. Nous avions donc une idée des goodies que les gens préfères, avec en tête le T-shirt, la gourde et le port-clés. (cf. fig. 2)
    sondage

    figure 2 : Diagramme bâton des goodies les plus demandés

    Suite à ce sondage, nous avions tous les trois choisi 2 goodies chacun dans la liste :

    • Manal : La gourde & le tote bag
    • Guillaume : Le T-Shirt & le mug
    • Aristide : La bague d’obtention de diplôme & le porte-clés décapsuleur

    Présentation des goodies sélectionnés

    • Guillaume
    • Pour le mug, je voulais un objet à l’image de l’école et de la ville d’Angers. Pour représenter l’école le logo suffit. Pour représenter la ville, la skyline d’Angers fait tout le tour du mug, avec des monuments importants de la ville, le théâtre, la cathédrale par exemple. La couleur bleu marine du mug rappel le réseau Polytech avec ses 13 000 étudiants.

      figure 3 : Aperçu du mug Polytech

      Concernant le T-shirt. De part notre Benchmark nous avons remarqué que différentes Universités américaines utilisées le modèle du T-shirt baseball. J’ai donc décidé d’en prendre inspiration. En utilisant une fois de plus couleur bleu marine représentant le réseau Polytech et qui se marie bien avec le logo de l’école. Pour le prototype du T-shirt j’ai acheté sur internet le modèle puis j’ai fait floquer le T-shirt dans une boutique Angevine. Le résultat est à la hauteur des espérances et de bonne qualité.

      photo de t-shirt trop cool

      figure 4 : Aperçu du T-shirt Polytech

    • Aristide
    • J’ai choisi la bague d’obtention de diplôme et le porte-clés décapsuleur car je les trouvais très intéressant au niveau de la conception ainsi que pour l’aspect créatif.

      La bague d’obtention de diplôme est un bijou communément distribué au Etats-Unis lors de l’obtention de diplôme des étudiants. C’est une bonne manière de se remémorer les études et en garder un bon souvenir. On peut également s’en servir pour savoir ou est-ce que un ancien étudiant a étudié.
      Pour la modéliser, j’ai utilisé un logiciel qui se nomme Solidwork’s. C’est un logiciel souvent utilisé dans le milieu industriel pour concevoir des pièces avec des dimensions exacts et ensuite les usiner.
      J’ai voulu garder un aspect simple pour que la bague puisse être porter plus facilement avec d’autres bijoux. Sur le bague se trouve le sigle ‘P’ de Polytech, à gauche du sigle se trouve l’année de l’obtention du diplôme et à droite se trouve la ville de l’obtention du diplôme. Etant donné que Polytech est un réseau, cela est intéressant d’indiquer la ville pour que les ingénieurs se reconnaissent lors de divers événements liés aux anciens étudiants.

      bague

      figure 5 : Aperçu de la bague sur le logiciel Solidwork’s

      Pour le porte-clés décapsuleur, j’ai décidé d’accentuer plus la conception sur l’aspect créatif en transformant le logo Polytech en décapsuleur. Je voulais créer un goodies esthétique tout en étant simple. Pour la modélisation, j’ai également utilisé le logiciel Solidwork’s.
      J’ai pris l’initiative de changer les dimensions pour l’adapter à un décapsuleur. En effet, j’ai rogné sur la partie circulaire du ‘P’ pour pouvoir ouvrir une bouteille et j’ai allongé la barre du ‘P’ pour avoir une meilleure prise en main.
      Grâce à son design original et hors du commun, ce porte-clés décapsuleur peut être utilisé durant un afterwork par exemple et commencer une conversation à propos de l’école.

      IMG_8046

      figure 6 : Photographie du décapsuleur en aluminium

      J’ai fait usiner le décapsuleur par un particulier. Le résultat final est correct et en aluminium, ce qui le rend léger et solide en même temps.

  • Manal
  • Parmi l’ensemble des goodies proposés, j’ai choisi le sac en tissu et la gourde, car ce sont deux objets que j’utilise dans la vie courante. Ils permettront aussi d’aider les étudiants et le personnel à réduire les déchets qu’ils produisent. (ex :bouteilles en plastiques, sac en plastiques)

    Concernant le tote bag, j’ai créé un sac en tissu rectangulaire bleu marine avec de larges anses sur lesquels est inscrit le nom de l’école. J’ai aussi ajouté un grand logo Polytech sur le devant du sac afin de mieux diffuser l’image de l’école sur le campus ou dans la ville par exemple. Pour ce qui est de la couleur, j’ai choisi le bleu marine qui est une des deux couleurs représentatives de Polytech qui compte plus de 15 000 étudiants en France à ce jour. Elle permettra ainsi au sac de sortir du lot, car la majorité des sacs en tissus sont de couleur beige/écru.

    Tote Bag

    figure 7 : Aperçu du Tote Bag

    Pour ce qui est de la gourde, je me suis inspirée de ma bouteille d’eau, en effet, j’ai repris l’idée de la boucle sur le bouchon afin d’y intégrer le logo du réseau. J’ai aussi pris inspiration dans les bouteilles isotherme Swell au niveau de la forme et du matériau utilisée pour les bouteilles (acier). Dans mon cas, j’ai privilégié l’aluminium, car plus léger et moins chère.

    Gourde

    figure 8 : Conception de la gourde

    J’ai ensuite dessiné ne première esquisse de la bouteille, puis je l’ai conçu sur Solidworks. Voici le résultat final sur Solidworks (cf figure ci-dessous) , comme vous pouvez le constater, le nom Polytech Angers est inscrit sur la bouteille et sur le bouchon. J’ai également modifié la position initiale de la poignée, car la première ne correspondait pas avec le haut de la bouteille. Pour le prototype, j’ai choisi de seulement réaliser le bouchon car c’est l’élément principal du goodies et que c’est elle qui diffuse le plus l’image de l’école. J’ai donc décidé d’imprimer le bouchon en 3D malheureusement j’ai rencontré quelques difficultés lors de l’impression mais le résultat final est satisfaisant.

    Bouchon hyper méga beau

    figure 9 : Prototype du bouchon Polytech Angers

    Conclusion

    Ce projet fut très intéressant pour nous trois. L’idée de concevoir un goodies pour diffuser l’image de l’école nous a directement charmée. Nous avons aimer le côté créatif que le projet nous a imposé et le fait de trouver des designs innovants était un réel défi. Les 3 goodies que nous avons prototyper sont de bonnes qualités mais par manque de temps et de budget, nous n’avons pu exploiter le maximum de nos goodies.

    Trieuse de M&M’s

    Trieuse Finale

    Cliquer pour une meilleure qualité

    Bonjour à tous !

    Dans l’industrie il est fréquent de devoir trier des produits selon un ou plusieurs critères (forme,couleur, poids…). À l’image de ces problématiques, on propose ici de concevoir et de réaliser une trieuse de M&M’s selon leurs couleurs.

    Notre équipe de 4 étudiants en EI2 est composée de Victor et Clément qui se sont chargés de la conception et la réalisation mécanique du système (réalisation des pièces sous SolidWorks , impression 3D des différents éléments, usinage avec la Charly Robot…) et 2 étudiants (Alexis et Maël) se sont chargés de la partie électronique et programmation (branchements à L’Arduino, commande des deux servomoteurs, récupération des données du capteur de couleur et infrarouge,…). Les deux sous-groupes ont travaillé en parallèle pour finalement fusionner leur travail afin de réaliser la trieuse de M&M’s.
    Nous avons été accompagnés pour ce projet par deux professeurs : Mr Rémy Guyonneau et Mr Franck Mercier.

    Présentation du projet :

    Les différentes pièces composant notre trieuse sont :

    L’Entonnoir : Présent tout en haut de la trieuse, c’est là où on intègre les M&M’s.

    Entonoir

    -Le « Porte-FeedWheel » : Pièce centrale de la trieuse, elle est composée d’un petit entonnoir sur le dessus, d’où sortent les M&M’s provenant de l’entonnoir principal, d’espaces vides pour le côté esthétique afin d’apercevoir les M&M’s qui tombent, ainsi qu’un espace en bas pour intégrer les capteurs et la pièce « FeedWheel »

    porte feedwheel

    -Le « FeedWheel » : Pièce ronde comprenant 4 cavités dans lesquelles un seul M&M’s peut rentrer. Un moteur à rotation continu est fixé à l’arrière du FeedWheel.

    feed wheel

    Un capteur infrarouge : Fixé dans le « Porte-FeedWheel », il permet de détecter les erreurs d’approximations du moteur à rotation continu afin d’ajuster un angle correct.

    Capteur IR

    Un capteur de couleur : Fixé également dans le « Porte-FeedWheel », il permet de détecter la couleur du M&M’s correspondant.

    capteurcouleur

    -Le « Tuyau principal » : Directement relié au « Porte-FeedWheel », d’où sortent les M&M’s, collé à un servomoteur. Un angle spécial est appliqué à une couleur précédemment détectée.

    tuyau

    -Le « Séparateur » : Pièce servant de lien entre le tuyau principal et les tuyaux secondaires. La forme du dessus est prévue pour la circulation du tuyau principal. Il comprend 6 trous, chaque trou correspond à une couleur.

    Separateur

    -Les « Tuyaux secondaires » : Ils sont au nombre de 6 et servent de liaison entre le séparateur et les bocaux.

    tentacule

    Les bocaux : Ils sont également au nombre de 6 et sont les pièces de présentation des M&M’s finalement triés.
    Ils sont reliés aux tuyaux secondaires correspondants et possèdent chacun une vitre transparente découpée avec le « Charly Robot ».

    Bocal

    Au final nous avons assemblé toutes ces pièces et cela nous a donné une belle trieuse !

    Rendu final

    Les différentes étapes de notre projet :

    Premièrement, nous avons établi en commun au brouillon une structure qui nous paraissait correct pour la partie mécanique et pour la partie programmation, tout en s’inspirant de même type de trieuses déjà existantes.

    Une fois la structure plus ou moins établi au brouillon, nous séparons nos travaux en 2 groupes :

    Après l’assemblage de ces pièces toujours sur SolidWorks, ce groupe passa aux impressions en 3D avec les imprimantes Raise3D et Makerbot.
    En parallèle, pour les bocaux en bas de la structure, ce groupe réalisa un usinage grâce à la Charly Robot avec du plexiglas afin de créer une vitre transparente permettant de voir les M&M’s.

    L’autre groupe se chargeait de la programmation de l’ensemble des composants électronique, à savoir : deux capteurs (RGB et Infrarouge) et deux moteurs (à rotation continu et servomoteur).

    Ainsi nous avons commencé la programmation de chaque composant indépendamment pour prendre en main la programmation Arduino plus facilement.
    Une fois chaque programme fini, nous les avons rassemblés en un et organisé la structure de notre programme final. De nouveaux composants se sont ensuite ajoutés comme l’écran LCD, le bouton ou l’utilisation d’un capteur IR pour positionner le moteur à rotation continue.

    Problèmes rencontrés

    Nous avons eu pas mal de problèmes au cours de notre projet.

    Dès le départ nous ne savions pas par où commencer, comment se partager les tâches etc. Par la suite, nous avons commencé à imaginer le projet, il était difficile de mettre en commun nos idées. Lorsque nous sommes passés sous Solidworks, de nombreux bugs nous ont posé problème.

    De plus, des pièces que nous avions modélisées puis imprimées se sont avérées ne pas être aux bonnes dimensions ou bien avec trop peu de jeu pour assembler les pièces. La couleur jaune de la pièce « FeedWheel » fut embêtante pour l’étalonnage des couleurs de bonbon. Cela a été résolu en aspergeant cette pièce avec une bombe de peinture noire.

    Le problème majeur était surtout les pannes d’imprimante 3D qui nous ont beaucoup ralenties.
    En programmation, il y a également eu quelques soucis. Par exemple, pour trouver la documentation de certains composants comme pour le capteur couleur ou l’écran LCD, la documentation était fausse.

    Nous avons aussi rencontré des problèmes avec le câblage qui devenait illisible et problématique. Il était donc nécessaire de remettre des fichiers dans la racine du logiciel Arduino. Il a aussi été difficile d’étalonner chacune des couleurs des M&M’s.

    Conclusion

    Pour conclure, nous voulons absolument remercier nos tuteurs Mr Mercier et Mr Guyonneau pour toute l’aide apportée au cours de ce projet.

    Pour nous, ce projet fut une grande expérience dans tout ce qui est du travail en groupe, de l’innovation, de la pratique…
    Voir le projet grandir au fur et à mesure des séances nous a aussi motivé pour avancer et perfectionner le projet au maximum.

    Merci à vous, chers lecteurs de vous être intéressés à notre projet.

    Victor B, Clément C, Alexis G, Maël C