{"id":1937,"date":"2021-06-16T10:32:28","date_gmt":"2021-06-16T09:32:28","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/?p=1937"},"modified":"2021-06-16T12:38:14","modified_gmt":"2021-06-16T11:38:14","slug":"developpement-dun-robot-mobile-pour-la-recherche-en-cartographie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/2021\/06\/16\/developpement-dun-robot-mobile-pour-la-recherche-en-cartographie\/","title":{"rendered":"D\u00e9veloppement d\u2019un robot mobile pour la recherche en cartographie"},"content":{"rendered":"

Bonjour, nous sommes deux \u00e9tudiants en deuxi\u00e8me ann\u00e9e pr\u00e9paratoire int\u00e9gr\u00e9e de Polytech Angers. Nous avons d\u00e9cid\u00e9 de nous lancer dans la conception d’un robot mobile de cartographie, enfin pour \u00eatre plus pr\u00e9cis dans l’\u00e9laboration de son ch\u00e2ssis. Le but est d’avoir un robot qui puisse accueillir diff\u00e9rents capteurs pour acqu\u00e9rir des donn\u00e9es, pour par exemple avoir une repr\u00e9sentation 3D de l’int\u00e9rieur du b\u00e2timent de Polytech Angers. <\/p>\n

Un robot comme celui-ci dans le milieu professionnel peut avoir plusieurs utilisations. Par exemple, nous avons d\u00e9couvert dans nos recherches un robot aspirateur<\/a> qui cartographie votre maison pour pouvoir mieux la connaitre et mieux l’aspirer. Vous imaginez donc qu’il y a d’autres utilisations possibles.<\/p>\n

Il y a eu plusieurs \u00e9tapes durant la r\u00e9alisation de ce projet. On a d\u00fb d’abord pr\u00e9parer les bases.<\/p>\n

Les sch\u00e9mas fonctionnels :<\/strong>
\nNous avons eu un cahier des charges \u00e0 respecter. Le robot devait faire une certaine taille, pouvoir accueillir un certain nombre de capteurs plus ou moins diff\u00e9rents, etc.
\nIl a fallu faire des sch\u00e9mas fonctionnels, pour savoir comment aller communiquer les diff\u00e9rentes parties du robot et aussi pour d\u00e9finir ces parties. On a donc eu acc\u00e8s aux fiches techniques des moteurs, de la carte m\u00e8re et des capteurs pour pouvoir savoir comment tous ces \u00e9l\u00e9ments allaient communiquer.<\/p>\n

\"Ici<\/a>

Ici on voit comment les diff\u00e9rents \u00e9l\u00e9ments communiquent entre eux<\/p><\/div>\n

Le dimensionnement de la batterie :<\/strong>
\nApr\u00e8s avoir r\u00e9alis\u00e9 ces sch\u00e9mas, on avait acc\u00e8s \u00e0 pas mal d’informations techniques sur les diff\u00e9rents \u00e9l\u00e9ments. On a donc pu dimensionner la batterie, c’est-\u00e0-dire savoir quel voltage et quelle intensit\u00e9 il fallait pour que le robot fonctionne pendant une dur\u00e9e d\u00e9termin\u00e9e. Pour cela, nous avons donc pris les informations techniques de chaque composant et fait un calcul.<\/p>\n

\"Gr\u00e2ce<\/a>

Gr\u00e2ce \u00e0 Excel on a pu rentrer diff\u00e9rentes informations et avec des formules trouver les bonnes dimensions pour la batterie.<\/p><\/div>\n

Ici, on avait besoin de 30 minutes d’autonomie et l’on arrive \u00e0 5400 mAh, ce qui \u00e9quivaut \u00e0 environ deux fois la batterie d’un t\u00e9l\u00e9phone moyen. On arrivait aussi \u00e0 un certain voltage et \u00e0 une certaine tension, on a donc d\u00fb trouver des convertisseurs pour alimenter les diff\u00e9rents composants du robot, car ils n’ont pas tous besoin de la m\u00eame tension\/courant. <\/p>\n

La CAO :<\/strong>
\nLa plus grosse partie du projet. On avait pos\u00e9 les bases, il fallait ensuite \u00e9laborer le corps de ce robot. On a donc utilis\u00e9 un logiciel de CAO pour faire cela. On voulait faire un robot \u00e0 plusieurs \u00e9tages avec une petite tour tout en haut pour accueillir le capteur le plus important, le Lidar<\/a>. On voulait faire un \u00e9tage inf\u00e9rieur pour accueillir les moteurs, la batterie et la carte m\u00e8re, puis un \u00e9tage sup\u00e9rieur avec plusieurs emplacements pour pouvoir poser diff\u00e9rents capteurs.
\n

\"Le<\/a>

Le premier r\u00e9sultat que nous avions \u00e0 montrer avec en bleu la petite tour surmont\u00e9e du Lidar.<\/p><\/div><\/p>\n

Apr\u00e8s consultation avec nos professeurs, il y avait plusieurs d\u00e9fauts \u00e0 corriger. Les deux gros points \u00e0 corriger \u00e9taient l’emplacement des capteurs qu’on devait centraliser puis aussi l’originalit\u00e9, car notre ch\u00e2ssis n’apportait rien de sp\u00e9cial. On est donc reparti trouver des id\u00e9es et apr\u00e8s plusieurs essais, on a enfin trouv\u00e9 une bonne solution pour corriger tous les d\u00e9fauts. On a donc d\u00e9cid\u00e9 de changer la forme pour faire un robot avec une forme plus ovale, avec les deux roues motrices au centre, pour pouvoir avoir un r\u00e9el centre pour placer les capteurs. Aussi, on a pris la d\u00e9cision de faire \u00e9tage inf\u00e9rieur pour les moteurs et la batterie, puis un \u00e9tage moyen pour la carte m\u00e8re. Enfin, on a pens\u00e9 \u00e0 un troisi\u00e8me \u00e9tage qui accueillerait un tour modulaire qui elle-m\u00eame accueillerait les diff\u00e9rents capteurs.
\n

\"La<\/a>

La nouvelle proposition du robot, avec en vert la carte m\u00e8re, en marron fonc\u00e9 les diff\u00e9rents \u00e9tages \u00e0 capteurs.<\/p><\/div><\/p>\n

Le principe de cette tour, c’est d’avoir des \u00e9tages qui s’emboitent facilement, sans vis et sans collage, pour pouvoir en enlever ou en rajouter \u00e0 notre guise.

\"Ici<\/a>

Ici on voit une vue \u00e9clat\u00e9e des \u00e9tages \u00e0 capteurs avec en marron les troncs, et en violet les “terrasses” \u00e0 capteurs.<\/p><\/div> Ces diff\u00e9rents \u00e9tages auraient donc des trous o\u00f9 l’on pourrait embo\u00eeter n’importe quel capteur existant, il suffirait de cr\u00e9er un petit adaptateur \u00e0 chaque fois.
\n

\"Le<\/a>

Le capteur en gris a son adaptateur en bleu qui s’embo\u00eete dans la “terrasse” \u00e0 capteurs<\/p><\/div><\/p>\n

Pour finir, on a fait un adaptateur pour le Lidar pour qu’ils puissent s’embo\u00eeter tout en haut de la tour, quel que soit le nombre d’\u00e9tages. Aussi une petite astuce pour pouvoir faire passer les diff\u00e9rents fils entre la carte m\u00e8re et les capteurs a \u00e9t\u00e9 de creuser des demi-cercles tout autour des troncs.

\"On<\/a>

On voit ici en vue du dessus que m\u00eame tout en haut de la tour on a acc\u00e8s \u00e0 la carte m\u00e8re en vert plusieurs \u00e9tages plus bas.<\/p><\/div><\/p>\n

Conclusion :<\/strong>
\nPour finir le robot, il aurait fallu avoir plus de temps pour r\u00e9aliser les diff\u00e9rentes pi\u00e8ces n\u00e9cessaires. Le but \u00e9tait de r\u00e9aliser un ch\u00e2ssis qui puisse accueillir diff\u00e9rents capteurs et l’on a pu au moins le concevoir en CAO. Le travail des prochaines \u00e9quipes, s’il y en a, sera de le construire et de le faire rouler, pour acqu\u00e9rir diff\u00e9rentes donn\u00e9es. Gr\u00e2ce \u00e0 ce projet, nous avons appris beaucoup sur la conception d’un robot, et toutes les contraintes m\u00e9caniques et \u00e9lectroniques que cela implique. La plus grande difficult\u00e9 sera celle d’avoir eu besoin de se remettre \u00e0 l’utilisation d’un logiciel de CAO, mais c’est revenu avec le temps. On aurait aim\u00e9 pouvoir construire le robot et pouvoir toucher \u00e0 la partie informatique\/\u00e9lectronique plus en profondeur, mais cela sera pour une autre \u00e9quipe d’\u00e9tudiants.<\/p>\n

Merci d’avoir lu notre article !<\/p>\n

Par Antoine Verin et Macine Benmansour.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Bonjour, nous sommes deux \u00e9tudiants en deuxi\u00e8me ann\u00e9e pr\u00e9paratoire int\u00e9gr\u00e9e de Polytech Angers. Nous avons d\u00e9cid\u00e9 de nous lancer dans la conception d’un robot mobile de cartographie, enfin pour \u00eatre plus pr\u00e9cis dans l’\u00e9laboration de son ch\u00e2ssis. Le but est … Continuer la lecture →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":77481,"featured_media":1956,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[344],"tags":[110,26,46,424,104,42],"class_list":["post-1937","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-344","tag-3d","tag-cao","tag-capteurs","tag-cartographie","tag-projet-ei2","tag-robot"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1937","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/users\/77481"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1937"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1937\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1957,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1937\/revisions\/1957"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1956"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1937"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1937"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1937"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}