Projet robot suiveur de ligne par capteur

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TPE: Travaux Personnels Encadrés



La Robotique

Par :

Matières : Sciences de l'ingénieur
Thème: Avancées scientifiques et réalisations techniques 1S4 2009-2010

Sommaire

Introduction


I - Analyse Fonctionnelle

Bête à corne
Diagramme pieuvre

II - Construction du robot

III - Fonctionnement des capteurs

La chained'information
Le capteur photosensible
Le capteur à ultrasons

IV - Programmation robot

Choix du programme
Processus de fonctionnement
Algorigrammes fonctionnels
Explication du programme
A) Programmation du suivi de ligne
B) Programmation du contournement d'obstacle
C) Programmation du retour à laligne
5) Programme complet

V - Applications

Conclusion

Introduction

La robotique est l'ensemble des études et des techniques de conception et de mise en œuvre des robots effectuant des tâches déterminées en s'adaptant à leur environnement.
Depuis la création du premier robot en 1961 par l'industriel GENERAL MOTORS, l'homme n'a cessé de développerles techniques de la robotique, jusqu'à aujourd'hui être capable de créer certaines formes d'intelligences artificielles.
Sans aller jusque là, nous allons ici nous intéresser à un robot capable de suivre une trajectoire préétablie et de contourner un obstacle. Ceci est résumé dans la problématique que nous nous sommes posée : «Comment peut-on faire évoluer un système de façon autonome sur unparcours préétabli tout en lui permettant d'éviter un obstacle situé sur sa trajectoire ?».

Pour répondre à cette problématique nous avons opté pour le système NXT créé par la marque LEGO. La trajectoire à suivre sera matérialisée par une ligne formée d'adhésif noir sur un sol blanc. Nous nous attacherons à décrire la construction de ce robot ainsi que son fonctionnement. Puis nous étudierons laprogrammation de celui-ci.
Pour ceci nous ferons l'analyse fonctionnelle du système, nous détaillerons la construction du robot puis nous décrirons le fonctionnement des capteurs. Nous ferons également l'explication de la partie programmation à l'aide d'algorigrammes et de captures d'écran du programme puis nous finirons par les parler des applications possibles de ce système.

ServomoteursCapteur à ultrasons

Capteur photosensible

Capteur sonore

Capteur tactile

I – Analyse fonctionnelle

1) Bête à cornes

Le diagramme bête à cornes permet de préciser le besoin. Il permet de répondre aux questions :

A qui le produit rend-il service ?
Sur quoi agit le produit ?
Dans quel but le produit existe-t-il ?

On voit ici que le robot suiveur de ligne ayant lacapacité de contourner un obstacle a pour fonction principale de suivre une trajectoire préétablie tout en étant capable de contourner un obstacle. Le système agit donc sur la trajectoire du robot et rend service à l'utilisateur de celui-ci.

2) Diagramme pieuvre

Le diagramme des interactions ou diagramme pieuvre est une représentation permettant de mettre en évidence et de recenser lesdifférentes interactions entre le système et son environnement. Les éléments du milieux extérieur représentent tous les éléments extérieurs au système ayant à un moment ou un autre du cycle de vie du produit une interaction avec celui-ci.
La bulle du milieu représente le produit, les autres bulles représentent les éléments extérieurs en relation avec le produit au cours de son cycle de vie.

Ondistingue ici les fonctions principales, qui relient deux éléments extérieurs au produit, des fonctions contraintes qui ne relient qu'un élément extérieur et visent à adapter le produit à son environnement.
Fonctions :
FP1: Suivre la ligne.
FP2: Contourner un obstacle.
FC1: Adapter l'énergie. (Piles LR6 1,5V).
FC2: S'adapter à la lumière ambiante.
FC3: S'adapter au sol.
FC4: Proposer une...
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