TPE BB8

TPE
Thème: Transports et transferts

Comment réaliser un déplacement omnidirectionnel à l’aide d’un robot télécommandé?

SOMMAIRE

• Présentation du sujet

• Réponses à la problématique

• Cahier des charges

• Matériel et composants

• Prototype et/ou application sur des véhicules réels

• Bilan

• Liens et sources

1. Présentation du sujet

• Dans notre projet de TPE, le but est de montrer qu’un véhicule pourrait se déplacer autrement et avec des mouvements plus libres.

• Déjà de plus en plus de constructeur de voiture mettent en place des prototypes de voitures ou de deux roues qui permettent de se déplacer de façon omnidirectionnelle. Des fabricants de bateaux comme Mercury ont déjà élaboré un système permettant au bateau de se déplacer latéralement pour les manœuvres.

• L’objectif est donc de faciliter les manœuvres que pourrait faire l’utilisateur avec son véhicule. C’est-à-dire que le véhicule pourra se déplacer dans n’importe quelle direction ce qui facilitera les tâches du conducteur et améliorera sans doute le trafic routier.

2. Réponse à la problématique

• Étant des fans de la saga Star Wars, nous nous sommes inspiré pour notre réalisation du robot nommé BB8 qui est un robot sphérique ayant des déplacements omnidirectionnels.

• Le but de notre projet de TPE est alors de trouver un moyen de réaliser entièrement un robot ayant la même capacité a se déplacer dans toute les directions.

3. Cahier des charges
3.1 Diagramme pieuvre

3.2 Chaîne fonctionnelle

4. Matériel et composants
4.1 Liste du Matériel

• Arduino Uno:

Prix: 10 euros

Elle sert a programmer le contrôle des moteurs.

• Shield Moteur:

Prix: 6 euros

Il sert à contrôler les moteurs.

• Module Bluetooth:

Prix: 3 euros

Sert à recevoir les informations d’un téléphone en bluetooth pour commander le robot à distance

• 8 batteries 18650 3.7v 3000mAh:

Prix: 25 euros

Alimenter les moteurs ainsi que l’Arduino.

• 8 Boitiers pour batteries

Prix: 10 euros

Sert à relier les batteries au circuit électrique du robot tout en pouvant les recharger

• 2 Supports pour Moteurs

Prix: 7 euros

Fixer les moteurs sur la base.

• Sphère creuse en polystyrène

Prix: 15 euros

C’est l’enveloppe de notre robot

• 2 Moteurs

Prix: 50 euros

Sert a entrainer les roues afin de faire avancer le robot

• 2 roues de trottinette

Prix: 6 euros

Sert a adhérer a la surface en polystyrène

• 2 Adaptateurs Moyeux 6mm

Prix: 11 euros

Fixer les roues sur les moteurs

4.2 Prix total et choix de certains composants

• Au total le robot nous a coûté à peu près 160 euros.

• Choix du moteurs: Couple/Taille/Bruit/Consommation en énergie

• Choix des batteries (en fonction des moteurs): Nous avons choisi les batteries principalement en fonction de l’autonomie que cela nous donnait avec les moteurs en utilisant la formule:

t(en h)=Q(en mAh)/I(en A)

Sachant que nous avons deux moteurs 12v de 5000 mA quand ils sont saturé et 8 batteries de 3000mAh on fait des packs de 4 batteries en série afin d’obtenir un courant de 14,4v et un total de 6000 mAh.

On utilise donc la formule ci-dessus: t=6000/10000=0,6 heures=36 min

On pourra donc utiliser le robot pendant 36 minutes minimum.

5. Prototype et/ou application sur des véhicules réels

Un groupe d’étudiants du Charles W. Davidson College of Engineering de l’Université de San José a créé un prototype de véhicule deux roues omnidirectionnel.

Les fabricants de bateaux proposent déjà un système permettant aux bateaux de se déplacer latéralement avec un joystick.

Baptisé Eagle-360, le pneu imaginé par Goodyear est sphérique et il est relié au véhicule grâce à un système de lévitation magnétique. L’idée semble tout droit sortie d’un film de science-fiction et n’est pas sans rappeler l’Audi que conduisait Will Smith dans le film I-Robot.

6. Bilan

Durant ce projet de TPE, grâce à nos recherches et notre investissement, nous avons pu voir que réaliser un mouvement complexe multidirectionnel à l’aide d’un robot n’est pas une chose impossible et même à la portée de tous.

On peut imaginer que ces roues sphérique seront la base des futurs véhicules et on donc un avenir très prometteur mais cependant elles ne se montreront pas sur nos routes tant que les véhicules autonomes n’existeront pas comme l’a dis le vice-président et directeur de la technologie de Goodyear dans un communiqué.

7. Liens et sources

https://www.numerama.com/sciences/151344-goodyear-reinvente-la-roue-pour-la-voiture-autonome.html 

https://fr.ubergizmo.com/2012/09/11/moto-roues-spheriques-boule.html 

https://www.youtube.com/watch?v=c_8fLy7W61c 

https://www.instructables.com/id/DIY-Life-Size-Phone-Controlled-BB8-Droid/ 

https://www.science-et-vie.com/technos-et-futur/avec-le-pneu-spherique-l-automobile-reve-son-futur-6627 

https://openclassrooms.com/fr/courses/2778161-programmez-vos-premiers-montages-avec-arduino/3285131-creez-votre-premier-programme-sur-arduino 

https://openclassrooms.com/fr/courses/3290206-perfectionnez-vous-dans-la-programmation-arduino/3293146-utilisez-un-shield-moteur-1-2 

https://ardwinner.jimdo.com/arduino/iv-les-moteurs-continus/3-faire-tourner-un-moteur-dc-bidirectionnel-avec-un-module-l298n/ 

https://eskimon.fr/tuto-arduino-907-utiliser-un-module-bluetooth-hc-05-avec-arduino 

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