{"id":8009,"date":"2026-05-13T11:01:50","date_gmt":"2026-05-13T10:01:50","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/?p=8009"},"modified":"2026-05-13T11:14:15","modified_gmt":"2026-05-13T10:14:15","slug":"predire-la-panne-notre-banc-dessai-dusure-lego-scientifique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/2026\/05\/13\/predire-la-panne-notre-banc-dessai-dusure-lego-scientifique\/","title":{"rendered":"Pr\u00e9dire la Panne : Notre Banc d&#8217;Essai d&#8217;Usure &#8220;Lego-Scientifique&#8221;"},"content":{"rendered":"\n<figure class=\"wp-block-gallery has-nested-images columns-default is-cropped wp-block-gallery-1 is-layout-flex wp-block-gallery-is-layout-flex\">\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/superposition_spectre-edited-1.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"861\" height=\"861\" data-id=\"8415\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/superposition_spectre-edited-1.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-8415\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/superposition_spectre-edited-1.png 861w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/superposition_spectre-edited-1-300x300.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/superposition_spectre-edited-1-150x150.png 150w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/superposition_spectre-edited-1-768x768.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 861px) 100vw, 861px\" \/><\/a><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/IMG_20260410_095837-scaled.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"768\" height=\"1024\" data-id=\"8132\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/IMG_20260410_095837-768x1024.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-8132\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/IMG_20260410_095837-768x1024.jpg 768w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/IMG_20260410_095837-225x300.jpg 225w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/IMG_20260410_095837-1152x1536.jpg 1152w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/IMG_20260410_095837-1536x2048.jpg 1536w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/IMG_20260410_095837-scaled.jpg 1920w\" sizes=\"auto, (max-width: 768px) 100vw, 768px\" \/><\/a><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nous sommes Lucas et Antonin, \u00e9tudiants en Peip2. Dans le cadre de notre projet de fin d&#8217;ann\u00e9e, nous nous sommes attaqu\u00e9s \u00e0 un d\u00e9fi de taille qui occupe les plus grandes usines du monde : comment pr\u00e9dire l&#8217;usure d&#8217;une pi\u00e8ce. C\u2019est ce que nous avons tent\u00e9 de r\u00e9soudre avec notre projet de banc d&#8217;essai d&#8217;usure d&#8217;engrenages.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading has-text-align-center has-large-font-size\">Nos Objectifs :<\/h2>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group is-nowrap is-layout-flex wp-container-core-group-is-layout-8f761849 wp-block-group-is-layout-flex\">\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Simulation d&#8217;une usure acc\u00e9l\u00e9r\u00e9e :<\/strong> r\u00e9ussir \u00e0 cr\u00e9er une usure de mani\u00e8re rapide et exploitable.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Instrumentation et acquisition de donn\u00e9es multisources :<\/strong> mise en place d&#8217;une cha\u00eene de capteurs (courant, vibrations, vitesse).<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Automatisation et contr\u00f4le du syst\u00e8me :<\/strong> d\u00e9veloppement d&#8217;un programme Arduino optimis\u00e9 incluant un d\u00e9marrage progressif pour \u00e9viter les ruptures brutales.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Traitement et analyse du signal (maintenance pr\u00e9dictive) :<\/strong> exportation des donn\u00e9es vers MATLAB pour effectuer des analyses complexes, comme la transform\u00e9e de Fourier.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading has-large-font-size\">Notre inventaire: <\/h2>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Des pi\u00e8ces Lego Technic<\/li>\n\n\n\n<li>Un moteur NXT<\/li>\n\n\n\n<li>Un Shield L298N<\/li>\n\n\n\n<li>Une Arduino UNO<\/li>\n\n\n\n<li>L&#8217; ACS712<\/li>\n\n\n\n<li>L&#8217; ADXL335<\/li>\n\n\n\n<li>Des support capteurs et cartes en impression 3D<\/li>\n\n\n\n<li>Des fils \u00e9lectriques males et femelles<\/li>\n\n\n\n<li>Un chargeur<\/li>\n\n\n\n<li>Un PC avec MATLAB et Arduino installer<\/li>\n\n\n\n<li>Un Imprimante 3D <\/li>\n\n\n\n<li>Un c\u00e2ble NXT<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-gallery has-nested-images columns-default is-cropped wp-block-gallery-2 is-layout-flex wp-block-gallery-is-layout-flex\">\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/shield-photo.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1000\" height=\"951\" data-id=\"8234\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/shield-photo.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-8234\" style=\"width:265px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/shield-photo.jpg 1000w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/shield-photo-300x285.jpg 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/shield-photo-768x730.jpg 768w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/shield-photo-315x300.jpg 315w\" sizes=\"auto, (max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">ShielD L298N<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/arduino-uno-1.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1000\" height=\"750\" data-id=\"8236\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/arduino-uno-1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-8236\" style=\"width:271px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/arduino-uno-1.jpg 1000w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/arduino-uno-1-300x225.jpg 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/arduino-uno-1-768x576.jpg 768w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/arduino-uno-1-400x300.jpg 400w\" sizes=\"auto, (max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">Arduino UNO<\/figcaption><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading has-text-align-left has-white-color has-text-color has-background has-link-color has-large-font-size wp-elements-1\" style=\"background:linear-gradient(135deg,rgb(7,227,137) 0%,rgb(155,81,224) 100%)\">1\/Le syst\u00e8me <\/h2>\n\n\n<div class=\"wp-block-image is-style-rounded\">\n<figure class=\"alignleft size-medium is-resized\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/IMG_20260410_095826-scaled.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1594\" height=\"1594\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/IMG_20260410_095826-edited.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-8068\" style=\"object-fit:cover;width:197px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/IMG_20260410_095826-edited.jpg 1594w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/IMG_20260410_095826-edited-300x300.jpg 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/IMG_20260410_095826-edited-1024x1024.jpg 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/IMG_20260410_095826-edited-150x150.jpg 150w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/IMG_20260410_095826-edited-768x768.jpg 768w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/IMG_20260410_095826-edited-1536x1536.jpg 1536w\" sizes=\"auto, (max-width: 1594px) 100vw, 1594px\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">Roue en Impression 3D<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Pour notre projet, il fallait trouver un syst\u00e8me qui puisse \u00eatre modulable et surtout une pi\u00e8ce qui s&#8217;use vite. L&#8217;id\u00e9e \u00e9tait donc d&#8217;utiliser des Lego car c&#8217;est tr\u00e8s facile de modifier nos pi\u00e8ces si l&#8217;on trouve un probl\u00e8me. De plus, nous avons d\u00e9cid\u00e9 d&#8217;analyser l&#8217;usure sur une roue dent\u00e9e car on voit plus facilement l&#8217;usure, rien que dans la forme de l\u2019engrenage apr\u00e8s l\u2019utilisation. Le seul vrai probl\u00e8me avec l&#8217;utilisation de pi\u00e8ces Lego, c&#8217;est qu&#8217;elles sont tr\u00e8s solides et donc on risque d&#8217;avoir du mal \u00e0 d\u00e9tecter l&#8217;usure. On a donc utilis\u00e9 la CAO pour avoir nos propres roues dent\u00e9es. On a retrouv\u00e9 le mod\u00e8le sur internet et on l&#8217;a modifi\u00e9 l\u00e9g\u00e8rement. La roue dent\u00e9e que l&#8217;on utilise est une roue de 8 dents. C&#8217;est une roue de 40 dents qui la fait tourner, ce qui applique un grand effort sur la petite roue. Nous avons aussi utilis\u00e9 un volant d&#8217;inertie que nous avons mis sur l&#8217;axe de la roue \u00e0 8 dents pour appliquer une charge et pour r\u00e9duire les tremblements du syst\u00e8me quand on le fait tourner.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading has-white-color has-text-color has-background has-link-color has-large-font-size wp-elements-2\" style=\"background:linear-gradient(135deg,rgb(7,227,137) 0%,rgb(155,81,224) 100%)\">2\/ Les  Capteurs<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ici, c&#8217;est un peu la partie des sens de notre syst\u00e8me. C&#8217;est ici que toutes les informations que nous voulons vont \u00eatre capt\u00e9es. Et pour cela, nous avons utilis\u00e9 diff\u00e9rents capteurs. Car en effet, bien que l&#8217;on puisse voir de l&#8217;usure \u00e0 l\u2019\u0153il nu, il est n\u00e9cessaire d&#8217;utiliser des capteurs pour trouver encore plus d&#8217;informations. Voici les trois grandeurs que nous avons voulu analyser :<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group is-nowrap is-layout-flex wp-container-core-group-is-layout-8f761849 wp-block-group-is-layout-flex\">\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Le courant :<\/strong> Nous avons utilis\u00e9 un capteur de courant (<strong>ACS712<\/strong>). L\u2019int\u00e9r\u00eat de l&#8217;utiliser est que, quand on observe de l&#8217;usure sur la roue, il y a plus de frottements, donc le moteur doit forcer davantage. Le capteur d\u00e9tecte cette mont\u00e9e d\u2019intensit\u00e9 \u00e9lectrique via l\u2019effet Hall.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-medium\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/courant-photo.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"300\" height=\"300\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/courant-photo-300x300.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-8121\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/courant-photo-300x300.jpg 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/courant-photo-1024x1024.jpg 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/courant-photo-150x150.jpg 150w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/courant-photo-768x768.jpg 768w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/courant-photo.jpg 1080w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\"><strong>ACS712<\/strong><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group is-nowrap is-layout-flex wp-container-core-group-is-layout-8f761849 wp-block-group-is-layout-flex\">\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>La vitesse: <\/strong>Gr\u00e2ce au moteur <strong>LEGO NXT<\/strong>, nous r\u00e9cup\u00e9rons la vitesse exacte en temps r\u00e9el. Si la vitesse chute alors que la puissance envoy\u00e9e est la m\u00eame, cela signifie que l&#8217;on a de l&#8217;usure.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/moteur-nxt.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"289\" height=\"175\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/moteur-nxt.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-8120\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\"><strong>LEGO NXT<\/strong><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group is-nowrap is-layout-flex wp-container-core-group-is-layout-8f761849 wp-block-group-is-layout-flex\">\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Les tremblements :<\/strong> Pour cette derni\u00e8re grandeur, nous avons d\u00e9cid\u00e9 de regarder les tremblements que provoque l&#8217;usure. Quand notre roue commence \u00e0 s&#8217;user, on peut avoir une dent cass\u00e9e ou us\u00e9e qui cr\u00e9e un &#8220;micro-choc&#8221; \u00e0 chaque tour. On peut observer ces vibrations gr\u00e2ce \u00e0 notre acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tre <strong>(ADXL335)<\/strong> qui analyse ces vibrations dans les trois axes (X, Y, Z). \u00bb<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/ADXL335.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"227\" height=\"222\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/ADXL335.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-8119\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\"><strong>ADXL335<\/strong><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nous avons r\u00e9cup\u00e9r\u00e9 ces capteurs soit sur d&#8217;anciens projets d&#8217;\u00e9tudiants, soit nous les avons command\u00e9s. Pour analyser ces donn\u00e9es, nous les avons reli\u00e9s \u00e0 une carte Arduino UNO dont nous allons parler juste apr\u00e8s.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading has-white-color has-text-color has-background has-link-color has-large-font-size wp-elements-3\" style=\"background:linear-gradient(135deg,rgb(7,227,137) 2%,rgb(132,48,210) 100%)\">3\/ L&#8217; \u00e9lectronique et  le c\u00e2blage<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">C&#8217;est ce qui relie nos capteurs \u00e0 notre carte Arduino UNO. C&#8217;est l&#8217;Arduino UNO qui re\u00e7oit les informations de notre code re\u00e7u ainsi que les informations qu&#8217;envoient nos capteurs et qui les traite en temps r\u00e9el.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Cependant, une carte Arduino seule est incapable de fournir l\u2019intensit\u00e9 n\u00e9cessaire pour faire tourner \u00e0 grande vitesse un moteur LEGO NXT ; c&#8217;est pour cela que nous avons rajout\u00e9 un shield, le L298N. Voici comment il fonctionne : il re\u00e7oit un signal de commande &#8220;faible&#8221; de l&#8217;Arduino et le transforme en une tension modulable capable d&#8217;alimenter le moteur avec la tension que l&#8217;on veut (12V). Pour voir les branchements faits entre nos capteurs, l&#8217;Arduino, le Shield et le moteur NXT, c&#8217;est le sch\u00e9ma juste en dessous.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-style-default\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/Capture-decran-2026-04-28-151928.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"763\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/Capture-decran-2026-04-28-151928-1024x763.png\" alt=\"\n\" class=\"wp-image-8076\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/Capture-decran-2026-04-28-151928-1024x763.png 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/Capture-decran-2026-04-28-151928-300x224.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/Capture-decran-2026-04-28-151928-768x572.png 768w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/Capture-decran-2026-04-28-151928-403x300.png 403w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/04\/Capture-decran-2026-04-28-151928.png 1056w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\"><strong>Sch\u00e9ma de notre c\u00e2blage<\/strong><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading has-white-color has-text-color has-background has-link-color has-large-font-size wp-elements-4\" style=\"background:linear-gradient(135deg,rgb(7,227,137) 0%,rgb(155,81,224) 100%)\">4\/ Le code Arduino <\/h2>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group is-horizontal is-nowrap is-layout-flex wp-container-core-group-is-layout-68a6192b wp-block-group-is-layout-flex\">\n<figure class=\"wp-block-image size-full is-style-rounded\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/arduino-ide.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"258\" height=\"245\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/arduino-ide.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-8230\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">ARDUINO<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group\"><div class=\"wp-block-group__inner-container is-layout-constrained wp-block-group-is-layout-constrained\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nous avons r\u00e9alis\u00e9 un code sur notre Arduino pour pouvoir faire fonctionner nos capteurs et notre moteur. Pour cela, nous avons d\u00fb apprendre le langage C++. Un probl\u00e8me que nous avons not\u00e9 \u00e9tait que, lors du d\u00e9marrage du moteur, il d\u00e9marrait \u00e0 sa vitesse maximale directement et pas de mani\u00e8re progressive, ce qui avait pour effet d&#8217;ab\u00eemer notre roue. Pour les valeurs, on en r\u00e9cup\u00e8re 50 sur un intervalle tr\u00e8s court (environ 10 ms) et, avec ces 50 valeurs, on fait un moyennage. Nous faisons ce processus pour que les valeurs \u00e9vitent de sauter d&#8217;un extr\u00eame \u00e0 l&#8217;autre, rendant impossible toute observation de l&#8217;usure. C&#8217;est le bruit \u00e9lectronique.<\/p>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group is-nowrap is-layout-flex wp-container-core-group-is-layout-8f761849 wp-block-group-is-layout-flex\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Vous retrouverez ci-dessous le code Arduino:<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-gallery has-nested-images columns-default is-cropped wp-block-gallery-3 is-layout-flex wp-block-gallery-is-layout-flex\">\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/code-partie-1.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"499\" data-id=\"8168\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/code-partie-1-1024x499.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-8168\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/code-partie-1-1024x499.png 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/code-partie-1-300x146.png 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initial (pour la vibration, il mesure les secousses au repos et pour le courant, il prend 500 mesures moteur \u00e9teint pour savoir \u00e0 quoi ressemble le &#8220;0 Amp\u00e8re&#8221;).<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Lignes 116 \u00e0 126 :<\/strong> Fait monter le moteur jusqu&#8217;\u00e0 sa valeur maximale.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Lignes 86, 132-144 et 189-191 :<\/strong> Mesure de la vitesse.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Lignes 161 \u00e0 179 :<\/strong> Analyse des vibrations.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Lignes 197 \u00e0 226 :<\/strong> Mesure du courant.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading has-white-color has-text-color has-background has-link-color has-large-font-size wp-elements-5\" style=\"background:linear-gradient(135deg,rgb(7,227,137) 0%,rgb(155,81,224) 100%)\">5\/ MATLAB et l&#8217;analyse fr\u00e9quentielle<\/h2>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group is-nowrap is-layout-flex wp-container-core-group-is-layout-8f761849 wp-block-group-is-layout-flex\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Une fois que notre Arduino a fini de r\u00e9colter des milliers de mesures, il reste une \u00e9tape cruciale : donner du sens \u00e0 ces chiffres. Pour transformer ce flux de donn\u00e9es brutes en un diagnostic pr\u00e9cis de l&#8217;usure, nous avons d\u00e9cid\u00e9 d&#8217;utiliser MATLAB. MATLAB (MATrix LABoratory) est un environnement de calcul num\u00e9rique et un langage de programmation. Nous avons donc mis nos donn\u00e9es sur graphique (vitesse, vibration et courant). Mais regarder des courbes qui montent et descendent ne suffit pas pour un diagnostic pr\u00e9cis. C&#8217;est l\u00e0 qu&#8217;intervient la <strong>transform\u00e9e de Fourier<\/strong> (FFT).<\/p>\n<\/div>\n\n\n<div class=\"wp-block-image is-style-default\">\n<figure class=\"alignleft size-full\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/Matlab_Logo.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"250\" height=\"224\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/Matlab_Logo.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-8232\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">MATLAB<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Imaginez que vous \u00e9coutez un accord de piano. Vos oreilles entendent un son global (le domaine temporel). La FFT, c&#8217;est comme si vous pouviez d\u00e9composer cet accord pour voir exactement quelles notes (quelles fr\u00e9quences) le composent. Dans notre projet, nous appliquons cela aux vibrations :<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Syst\u00e8me normal :<\/strong> On d\u00e9tecte une fr\u00e9quence dominante li\u00e9e \u00e0 la rotation du volant d&#8217;inertie.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Syst\u00e8me us\u00e9 :<\/strong> En analysant des roues endommag\u00e9es ou de mati\u00e8res diff\u00e9rentes, de nouvelles fr\u00e9quences apparaissent sur le spectre. <\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">C&#8217;est cette &#8220;signature fr\u00e9quentielle&#8221; qui nous permet de dire avec certitude si cet engrenage est en train de s&#8217;user, m\u00eame si cela ne se voit pas encore \u00e0 l&#8217;\u0153il nu.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Vous pouvez retrouver ci-dessous nos diff\u00e9rentes courbes qui t\u00e9moignent de nos r\u00e9sultats<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading has-white-color has-text-color has-background has-link-color has-large-font-size wp-elements-6\" style=\"background:linear-gradient(135deg,rgb(7,227,137) 0%,rgb(155,81,224) 100%)\">6\/ Nos r\u00e9sultats<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Mais du coup qu&#8217;est ce qu&#8217;on obtient apr\u00e8s ces cents heures de projets? On obtient ce types de courbes:  <\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-gallery has-nested-images columns-default is-cropped wp-block-gallery-4 is-layout-flex wp-block-gallery-is-layout-flex\">\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_neuf_courant_vitesse_vibration-1.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"514\" data-id=\"8181\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_neuf_courant_vitesse_vibration-1-1024x514.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-8181\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_neuf_courant_vitesse_vibration-1-1024x514.png 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_neuf_courant_vitesse_vibration-1-300x151.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_neuf_courant_vitesse_vibration-1-768x385.png 768w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_neuf_courant_vitesse_vibration-1-1536x771.png 1536w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_neuf_courant_vitesse_vibration-1-500x251.png 500w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_neuf_courant_vitesse_vibration-1.png 1730w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">Roue dent\u00e9e neuf<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_use_courant_vitesse_vibration-1.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"516\" data-id=\"8182\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_use_courant_vitesse_vibration-1-1024x516.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-8182\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_use_courant_vitesse_vibration-1-1024x516.png 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_use_courant_vitesse_vibration-1-300x151.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_use_courant_vitesse_vibration-1-768x387.png 768w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_use_courant_vitesse_vibration-1-1536x774.png 1536w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_use_courant_vitesse_vibration-1-500x252.png 500w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_lego_use_courant_vitesse_vibration-1.png 1727w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">Roue dent\u00e9e us\u00e9e<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_imprime_courant_vitesse_vibration.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"511\" data-id=\"8184\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_imprime_courant_vitesse_vibration-1024x511.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-8184\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_imprime_courant_vitesse_vibration-1024x511.png 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_imprime_courant_vitesse_vibration-300x150.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_imprime_courant_vitesse_vibration-768x383.png 768w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_imprime_courant_vitesse_vibration-1536x767.png 1536w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_imprime_courant_vitesse_vibration-500x250.png 500w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/graphique_imprime_courant_vitesse_vibration.png 1729w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">Roue dent\u00e9e en impression 3D<\/figcaption><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">On obtient ces courbes sur Matlab. On a donc trois courbes, une qui nous montre les tremblements, une la vitesse et une le courant. Nous avons fait plusieurs tests sur diff\u00e9rentes roue. Une roue Lego neuf, une roue Lego us\u00e9e et une roue fait en impression 3D Ce que l&#8217;on peut noter:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>1\/Comparaison des intensit\u00e9s : <\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Roue dent\u00e9e neuve:<\/strong> L&#8217;absence de pics d&#8217;intensit\u00e9 prouve que les engrenages s&#8217;embo\u00eetent avec une friction minimale et constante.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Roue dent\u00e9e us\u00e9e:<\/strong> On observe une augmentation de la consommation moyenne et, surtout, l&#8217;apparition de micro-pics erratiques. Cela traduit un moteur qui doit &#8220;forcer&#8221; par intermittence pour compenser les jeux m\u00e9caniques ou les frottements irr\u00e9guliers.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Roue dent\u00e9e en impression 3D:<\/strong>  Le courant est l\u00e9g\u00e8rement plus \u00e9lev\u00e9 que sur le neuf, ce qui indique une r\u00e9sistance de surface plus importante (due aux stries d&#8217;impression)<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>2\/Analyse de la vitesse :<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong><strong>Roue dent\u00e9e neuf:<\/strong> <\/strong> La droite de v\u00e9locit\u00e9 est quasi parfaite. Le mouvement est fluide, sans aucune saccade perceptible par les capteurs.<\/li>\n\n\n\n<li><strong><strong>Roue dent\u00e9e us\u00e9e<\/strong>: <\/strong>Le graphique montre des ondulations. L&#8217;usure des dents cr\u00e9e des moments de &#8220;glissement&#8221; suivis de reprises d&#8217;adh\u00e9rence, rendant la vitesse instable sur le long terme.<\/li>\n\n\n\n<li><strong><strong>Roue dent\u00e9e en impression 3D:<\/strong><\/strong> On voit l&#8217;impact des couches de l&#8217;impression 3D. Le graphique pr\u00e9sente des variations cycliques : chaque petite imperfection de surface cr\u00e9e un l\u00e9ger ralentissement, rendant le mouvement moins &#8220;lisse&#8221; que sur les pi\u00e8ces moul\u00e9es industriellement.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>3\/ \u00c9tude spectrale des vibrations :<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nous pouvons aussi utiliser les courbes en dessous qui analyse le spectre des vibrations dans les 3 axes:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/superposition_spectre.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"505\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/superposition_spectre-1024x505.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-8183\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/superposition_spectre-1024x505.png 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/superposition_spectre-300x148.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/superposition_spectre-768x379.png 768w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/superposition_spectre-1536x758.png 1536w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/superposition_spectre-500x247.png 500w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2026\/05\/superposition_spectre.png 1745w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><\/figure>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong><strong><strong>Roue dent\u00e9e neuve:<\/strong><\/strong><\/strong> L&#8217;amplitude des vibrations est tr\u00e8s basse. Le spectre est &#8220;propre&#8221;, signe d&#8217;un alignement parfait des axes.<\/li>\n\n\n\n<li><strong><strong><strong>Roue dent\u00e9e us\u00e9e<\/strong>:<\/strong><\/strong> On voit une explosion du &#8220;bruit de fond&#8221; vibratoire. Les chocs r\u00e9p\u00e9t\u00e9s entre des pi\u00e8ces qui ont trop de jeu g\u00e9n\u00e8rent des vibrations de haute fr\u00e9quence qui se propagent dans toute le syst\u00e8me.<\/li>\n\n\n\n<li><strong><strong><strong>Roue dent\u00e9e en impression 3D:<\/strong><\/strong><\/strong> : Il est plus marqu\u00e9 par des r\u00e9sonances sp\u00e9cifiques. La structure interne des pi\u00e8ces imprim\u00e9es agit comme une caisse de r\u00e9sonance, amplifiant certains tremblements par rapport au plastique plein des Lego.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ce qui faut retenir de ces diff\u00e9rentes courbes est que chaque aspect que nous avons voulu \u00e9tudier \u00e0 une r\u00e9elle importance pour anticiper de l&#8217;usure. Les trois capteurs sont compl\u00e9mentaires : le courant dit combien d&#8217;effort, la vitesse dit \u00e0 quel point le mouvement est r\u00e9gulier, et les vibrations disent ce qui se passe m\u00e9caniquement en d\u00e9tail<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading has-white-color has-text-color has-background has-link-color has-large-font-size wp-elements-7\" style=\"background:linear-gradient(135deg,rgb(7,227,137) 0%,rgb(155,81,224) 100%)\">Conclusion<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Pour conclure, nous avons tous deux beaucoup aim\u00e9 ce projet et sommes tr\u00e8s fiers du rendu final. Nous avons trouv\u00e9 vraiment tr\u00e8s int\u00e9ressant d&#8217;aborder cette partie de l&#8217;ing\u00e9nierie qui est la maintenance pr\u00e9dictive. Nous avons r\u00e9ussi \u00e0 utiliser les connaissances que nous avons accumul\u00e9es durant ces deux ans \u00e0 Polytech, que ce soit le langage du code, la conception automatis\u00e9e par ordinateur, la m\u00e9canique, l&#8217;\u00e9lectronique&#8230; Ce projet nous a appris \u00e0 nous g\u00e9rer sur le long terme, \u00e0 surmonter des impr\u00e9vus techniques et \u00e0 collaborer efficacement. Nous sommes heureux d\u2019avoir pu explorer diff\u00e9rentes fa\u00e7ons de concevoir, de fabriquer et de programmer un syst\u00e8me complet. Notre prototype est aujourd&#8217;hui fonctionnel, mais il ouvre la porte \u00e0 de nombreuses am\u00e9liorations. On pourrait imaginer tester des engrenages dans diff\u00e9rents mat\u00e9riaux ou m\u00eame entra\u00eener une IA pour qu&#8217;elle apprenne \u00e0 reconna\u00eetre automatiquement le type de panne juste en &#8220;\u00e9coutant&#8221; les vibrations du moteur. Nous remercions nos professeurs de nous avoir beaucoup aid\u00e9 dans la conception de ce projet. <\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nous terminons ce semestre avec la satisfaction d\u2019avoir construit un syst\u00e8me complet, de la CAO jusqu\u2019\u00e0 l\u2019analyse de donn\u00e9es. Ce fut une exp\u00e9rience riche qui nous donne un avant-go\u00fbt concret de notre futur m\u00e9tier d&#8217;ing\u00e9nieur !<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center has-medium-font-size wp-block-paragraph\"><strong>Merci d&#8217;avoir lu<\/strong>!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Nous sommes Lucas et Antonin, \u00e9tudiants en Peip2. Dans le cadre de notre projet de fin d&#8217;ann\u00e9e, nous nous sommes attaqu\u00e9s \u00e0 un d\u00e9fi de taille qui occupe les plus grandes usines du monde : comment pr\u00e9dire l&#8217;usure d&#8217;une pi\u00e8ce. &hellip; <a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/2026\/05\/13\/predire-la-panne-notre-banc-dessai-dusure-lego-scientifique\/\">Continuer la lecture <span class=\"meta-nav\">&rarr;<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":109185,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[641],"tags":[],"class_list":["post-8009","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-641"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8009","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\/109185"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8009"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8009\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8416,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8009\/revisions\/8416"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8009"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8009"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8009"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}