cdcf p2 inspection robot
DESCRIPTION
Inspection RobotTRANSCRIPT
Lycée Charles Poncet – Tale
STI2D – spécialité ITEC
Projet 2 – "Inspection robot"
CdC
F_
P2
_In
spec
tion
_R
ob
ot
Robot d'inspection de canalisation
Sommaire 1. Présentation du projet ______________________________________________________________ 2 2. Extrait du cahier des charges fonctionnel _______________________________________________ 4 3. Données techniques pour la conduite du projet __________________________________________ 5
3.1. Batterie : _____________________________________________________________________ 5 3.1.1. Accu 2200mAh NiMh SP __________________________________________________________ 5 3.1.2. Accu Lipo 3000mAh ______________________________________________________________ 5
3.2. Radio-commande : _____________________________________________________________ 5 3.3. Servomoteur : _________________________________________________________________ 5 3.4. Servomoteur "360°": ____________________________________________________________ 5 3.5. Variateur de vitesse : ____________________________________________________________ 5 3.6. Tablette tactile: ________________________________________________________________ 6 3.7. Caméra ______________________________________________________________________ 6 3.8. Catalogues principaux fournisseurs _________________________________________________ 7 3.9. Contraintes de réalisation ________________________________________________________ 7
4. Planification prévisionnelle __________________________________________________________ 8 5. Présentation générale de la démarche de projet _________________________________________ 8
5.1. La démarche de projet ___________________________________________________________ 8 5.2. Les points d'étapes du projet ______________________________________________________ 9 5.3. La notion de tâche ______________________________________________________________ 9
5.3.1. Etape : Initier le projet édition du cahier des charges ________________________________ 9
5.3.2. Etape : Avant projet - Conception préliminaire Description fonctionnelle _______________ 10
5.3.3. Etape : Conception détaillée Dossier de conception ________________________________ 10
5.3.4. Etape : Maquettage - Prototypage ________________________________________________ 10
5.3.5. Etape : Protocole d’essai, tests et validation ________________________________________ 10 6. Evaluation du projet ______________________________________________________________ 11
6.1. Revues de projet _________________________________________ Erreur ! Signet non défini. 6.2. Documents à rendre _______________________________________ Erreur ! Signet non défini.
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1. Présentation du projet
Afin d'inspecter l'état des canalisations d'un puit canadien, nous nous proposons de
réaliser le prototype d'un robot capable de se déplacer dans une conduite
horizontale de 295 mm de diamètre intérieur en PVC.
Cette conduite comporte un coude de 15° (voir la maquette numérique).
Le robot sera dotée d'une caméra et d'un système d'éclairage permettant de guider le robot dans la conduite mais
également de visualiser l'état de la conduite.
Champ de vision minimal :
Vue de dessus (plan horizontal)
Vue selon le plan vertical :
Robot
Inspector
Robot
Inspector
15°
+/- 70°
+/- 45°
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Le pilotage sera réalisé par l'intermédiaire d'une radio commande 2.4 GHz
avec un retour vidéo sur une tabette tactile (Sous Android).
Le pilotage devra être simple afin que le pilote se consacre à sa tâche
d'inspection de la conduite.
Le pilotage devra permettre l'aller et le retour dans la conduite de test
proposée.
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2. Extrait du cahier des charges fonctionnel
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3. Données techniques pour la conduite du projet
3.1. Batterie :
3.1.1. Accu 2200mAh NiMh SP
Type : NiMh
Capacité : 2200 mAh.
Tension : 7.2V
Masse : 280 gr
Voir la maquette numérique.
3.1.2. Accu Lipo 3000mAh
Type : Lipo
Capacité : 3000 mAh.
Tension : 7.2V
Masse : 220 gr
Voir la maquette numérique.
3.2. Radio-commande :
Radio 4 voies manches 2,4ghz + récepteur
Masse du récepteur : 12.6 gr
Voir la maquette numérique.
3.3. Servomoteur :
Référence : 6001 HB - Servo Power HD 6kg
Masse : 62 gr
Voir la maquette numérique.
3.4. Servomoteur "360°":
Servomoteur S4309R à rotation sur 360° présentant un couple important avec réglage du point central. Il est
livré avec palonniers et vis de montage.
Référence : SM-443309R
Masse : 56 gr
Course: 360°
Couple: 7,7 à 8,7 kg.cm
Vitesse: 43 à 57 tr/min
Dimensions: 41 x 20 x 40 mm
Voir la maquette numérique.
3.5. Variateur de vitesse :
Référence : Variateur - SKY RC 40002 – 06
Masse : 160 gr
Voir la maquette numérique.
Accès bâtiment C
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3.6. Tablette tactile:
Référence : Tablette MPMAN MP708 8 Go Noir.
Masse : 290 gr.
Capacité batterie : 4200 mAh.
Application vidéo IP Direct : HP Ucam.
Voir la maquette numérique.
3.7. Caméra
Référence : HP-f150.
Grand angle : 100°.
Capteur d'images 1/4.0'' 1.0 Méga Pixels CMOS.
Wifi intégré - IEEE 811 b/g.
Autonomie de la batterie Environ 1H40 min.
Masse : 38 gr.
Voir la maquette numérique.
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3.8. Catalogues principaux fournisseurs
Différents catalogues fournisseurs :
Farnell : http://fr.farnell.com/
Conrad : http://www.conrad.fr/ce/
Radiospares : http://radiospares-fr.rs-online.com/
Lextronic : http://www.lextronic.fr/
Selectronic : http://www.gotronic.fr/
Mdp Motor : http://www.mdpmotor.fr/
Emile Maurin : http://www.emile-maurin.fr/
Prud'Homme Transmission : http://www.prudhomme-trans.com/
Télécharger des composants en ligne :
http://www.tracepartsonline.net/
http://www.hpceurope.com/fr/
http://cadenas.partcommunity.com
3.9. Contraintes de réalisation
Pour la réalisation des prototypes et maquettes, toutes les pièces devront être réalisables au lycée avec les moyens de
celui-ci.
Il faudra avoir recours
Soit au prototypage rapide :
Prodigy – machine à dépose de fil plastique en labo de SI B001.
Eden V360 - Imprimante 3D par dépose de résine en labo des BTS CIM.
Kréos MDX-40A – machine d'usinage rapide dans le labo d'ITEC.
A4V2 – machine à dépose de fil plastique dans le labo d'ITEC.
Il faudra veiller au coût du prototype en optimisant la réalisation et les formes et dimensions.
Soit aux moyens de fabrication du LABITEC : coulée sous vide, thermoformage (voire la Babyplast).
Soit aux compétences des étudiants de STS en faisant sous-traiter certains composants.
Soit aux compétences des élèves du LPVA en faisant sous-traiter certains composants.
Les composants non réalisés au lycée devront être standards et d'un coût modéré.
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4. Planification prévisionnelle
Semaine : 50 51 2 3 4 5 6 9 10 11 12 13 14 15 18 19 20 21 22 23
Initier le projet
Cahier des charges
fonctionnel
Revue d'initialisation –
RV0
Avant projet
Description
fonctionnelle
Revue de projet 1 – RV1
Conception détaillée
Dossier de
conception
Revue de projet 2 – RV2
Maquettage - Prototypage
Sous-ensemble
fonctionnel
Protocole d’essai, tests et
validation
Bilan technique
Rédaction du dossier
personnel de projet
Préparation de la
soutenance
Soutenance :
Soutenance des tâches
individuelles
5. Présentation générale de la démarche de projet
Vous allez travailler par groupe de 4 élèves. Vous allez répondre à une problématique en traitant des tâches
collectivement mais également individuellement.
Au début et à la fin de chaque séance de projet vous veillerez à consulter et à renseigner les fiches de suivi de projet. Il
s'agira d'un ficher informatique (docx) présent dans le répertoire de votre projet sur le réseau.
5.1. La démarche de projet
Réflexion collective
animée
par le professeur
Solution
prototype
De l’idée
à une solution réaliste
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5.2. Les points d'étapes du projet
5.3. La notion de tâche
Nous avons ici dressé la liste des principales tâches à réaliser. Selon la nature de celles-ci il conviendra de les réaliser
en groupe ou individuellement et de faire émerger des "sous-tâches".
5.3.1. Etape : Initier le projet édition du cahier des charges
Tâches à réaliser : Découvrir des principes et des outils techniques.
Délimiter les champs du possible, analyser l’existant.
Analyser l’esquisse du cahier des charges et l'amender.
Accord du professeur lors de la RV0 pour valider l'appropriation du cdcf
Production attendue : Cahier de charges fonctionnel.
Compte rendu
de validation du
projet
Bilan technique
du projet,
analyse des
causes d’écarts
et propositions
d’améliorations.
Cahier des
charges
fonctionnel
Dossier de
conception
préliminaire ou
d’avant-projet
Descriptions
fonctionnelle et
comportementales
simplifiées.
Faisabilité
Idée Avant-projet Projet
détaillé
Maquette
&
prototype
Tests &
validation
Idées, besoin et
définition du projet
Avant projet,
conception
préliminaire
Conception
détaillée
Maquettage ou
prototypage
Tests &
Validation Restitution
Restitution
du projet en
équipe et
soutenance
personnelle
du travail
individuel.
Dossier de
conception
détaillée
Nomenclature
des composants
Programmes
associés.
Pièce, sous-
ensemble
fonctionnel
réalisé et intégré
dans un ensemble.
Revue n° 1
Validation du CdCf.
Répartition des tâches
collectives, individuelles, sous
traitées.
Planification et agenda.
Revue n° 2
Bilan des tâches (personnelles, en
équipe, sous traitées).
Révision des tâches et de la
planification.
Soutenance
Bilan des réalisations,
analyse des tests et des
écarts.
Soutenance individuelle.
Revue n° 0
Validation de l'appropriation
du CdCf.
Activités en groupe :
Créativité
Investigation
Pratiques
Simulation
Tâches assignées :
Pas de tâches particulières assignées
Faisabilité
Idée Avant-projet Projet
détaillé
Maquette
&
prototype
Tests &
validation
Idées, besoin et
définition du projet
Avant projet,
conception
préliminaire
Conception
détaillée
Maquettage ou
prototypage
Tests &
Validation Restitution
Activités d’équipe et tâches individuelles :
Modélisations
Simulations
Prototypage
Sous-traitance
Tâches assignées :
Individuelles
Collectives
Sous traitées
Activités d’équipe et
individuelles
Tâches individuelles
attendues
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5.3.2. Etape : Avant projet - Conception préliminaire Description fonctionnelle
Tâches à réaliser : Découvrir les principes de solutions possibles.
Analyse du produit existant (s’il y a lieu).
Recherche des titres de propriété existants (s’il y a lieu).
Recherche de designs.
Comparer des solutions.
Comparaison des solutions envisagées.
Choisir une solution.
Accord du professeur lors de la RV1 pour retenir un principe de solution viable
5.3.3. Etape : Conception détaillée Dossier de conception
Tâches à réaliser : Choisir des sous ensembles, constituants et composants.
Définir une structure matérielle.
Simuler le comportement de la structure matérielle afin de justifier les choix :
Méca3D (comportement mécanique), Simulation (RDM), Sustainability (Eco-
conception), …
Editer les bons de commandes de composants.
Accord du professeur lors de la RV2 pour la phase de prototypage ou de maquettage et pour les commandes.
5.3.4. Etape : Maquettage - Prototypage
Tâches à réaliser : Préparer la réalisation.
Réaliser, prototyper, maquetter.
Contrôler, valider une pièce, un agencement, un programme par une intégration dans le
système.
Accord du professeur pour l’intégration dans le système ou le retour en conception détaillée.
5.3.5. Etape : Protocole d’essai, tests et validation
Réalisation des essais pour valiser le fonctionnement du système.
Réalisation de mesures pour analyser le comportement de la chaine d’énergie.
Tâches à réaliser : Formaliser un protocole d’essai.
Conduire les essais et mesurer les performances.
Analyser les résultats et les écarts.
Proposer des remédiations ou des améliorations.
Décision du professeur de fin de la conception détaillée et de la réalisation associée.
Production attendue :
Tests sur système réel. Simulation.
Contrôle, mesures. Bilan technique des mesures et essais.
Production attendue : Réalisation du prototype, de la maquette
Production attendue :
Dossier de conception détaillée. Nomenclature des composants.
Bons de commandes. Coûts prévisionnels.
Production attendue :
Dossier de conception préliminaire ou d’avant-projet : Schémas, maquettes numériques simples, simulations
associées, maquettes simples…
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6. Evaluation du projet
6.1. Revues de projet
6.1.1. Revues de projet en cours de formation (RV1 et RV2) :
La revue de projet est une réunion d’équipe, animée par le professeur et formalisée par un compte rendu.
Elle permet : - De rendre compte d’activités menées.
- De valider ou non les résultats obtenus.
- De prendre des décisions pour la suite du projet.
- De planifier les activités à venir.
Fréquence des revues de projet : A la fin de chaque étape du projet une revue de projet sera mise en place pour
valider le travail. Au nombre de deux ces revues "intermédiaires" serviront à l'évaluation de la conduite du projet.
Coefficient : le coefficient de cette évaluation en cours de formation est de 6.
Durée : 1h par groupe.
Critères d’évaluation : il faudra prévoir un powerpoint commun relatant le travail réalisé durant la période écoulé et
les pistes de travail envisagées.Chaque membre du groupe devra prendre la parole pour expliquer son travail et sa
démarche par quelques diapos personnelles pour montrer le travail personnel réalisé.
Rappel circulaire académique du 25 janvier 2013 : En cas d’absence non justifiée, la note 0 est attribuée au candidat pour la partie «
revue de projet ».
6.1.1. Revue de projet finale (soutenance) :
A la fin du projet, Etape "Soutenance des tâches individuelles" début juin, une 3ème revue appelée cette fois
soutenance viendra clore l'évaluation.
Cette soutenance orale sera individuelle et chaque candidat devra :
Présenter les tâches individuelles qu'il aura menées à bien.
Présenter les travaux individuels menés et la réalisation associée.
Présenter et justifier des conclusions
Le candidat veillera à utiliser au mieux les moyens de communication actuels.
Coefficient : le coefficient de cette évaluation individuelle ponctuelle est de 6.
Durée : 20 min
Déroulement :
L'épreuve débute par une présentation orale du dossier pendant une durée maximale de 10 min.
Cette présentation, après avoir rappeler les enjeux et contraintes générales du projet, portera essentiellement sur
les tâches individuelles conduites.
Cette présentation est suivie d'un dialogue avec les interrogateurs d'une durée de 10 min.
6.2. Documents à rendre
Chaque collaborateur du projet :
Un dossier projet individuel, réalisé avec un traitement de texte sur 10 pages maxi, relatant la
démarche et présentant les tâches individuelles effectuées.
Une présentation numérique de ce dossier.
Chaque équipe de projet :
Les fichiers numériques : les maquettes SW, les fichiers de simulations, les fichiers des dossiers
individuels, les programmes, …
Ces données seront gravées sur un DVD.
Les notes de calculs.
Les données techniques des composants intégrés.
Les bons de commandes éventuels
Le(s) prototype(s) réalisé(s).
Le dossier de suivi de projet.