Droid V2

Présentation

Le Mars Rover Curiosity est un robot autonome créer par la NASA suite à la mission Mars Science Laboratory afin d’explorer la planète rouge, Mars.

• Robuste

• Autonome (alimenté par mini centrale nucléaire)

• Pointe de la technologie (75kg de matériel scientifique dont 2 laboratoires)

• Maniable

Présentation

Il y a deux ans, le lycée de mirepoix à partiellement réussi son projet de créé un droid au forme du Mars Rover Curiosity pour :

• Guider les visiteurs dans le pôle technologique.

• Par l’intermédiaire d’un « pilote » qui dispose de tout les informations.

Présentation

Cette première expérience à décidé le pôle technologique de Mirepoix à améliorer:

• Le design

• La motorisation

• L’interactivité

C’est pour cela nous avons pour projet de concevoir:

Le Droid V2

Sommaire

Appropriation du projet Cahier des charge

Recherche de solution

Conception Calcul

CAO

Test

Prototypage Prototypage

Reconception

Second prototypage

Conclusion

Présentation global

Constitution équipe:

• 5 ITEC

• 4 SIN

• 1EE

Analyse du cahier des charges

Théo Eco conception, prototypage et implantation de la partie motorisation transmission.

Masse max 5kg

Fonction principale

Optimisation

Vitesse max 1,26km/h

Planning prévisionnel

9h: Appropriation

du projet

30h: Conception

33h: Prototypage

Choix de la solutionSolution Photo Avantages Inconvénients Choix

Par courroie • Démontable• Forte démultiplication• Touche peu au design• Forte démultiplication

• Risque de détente de la courroie du au glissement de la pièce (1)

• Faible rapport de réduction

2

Moteur fixé sur bras avec transmission par engrenage direct

• Démontable• Forte démultiplication• Touche peu au design• Forte démultiplication

• Beaucoup de contrainte exercées sur le moteur

3

Train de réduction avec pignon

• Démontable• Forte démultiplication• Beaucoup de couple• S’intègre au design• Peux de couple résistant

Beaucoup de contrainte exercées sur le moteur

1

Calcul du couple résistant

Coefficient utilisé: 0,1

Echelle: 20mm = 45N

Entre 0,7 et 1,35 N.m

Test réel : 0,7 N.m

Motoréducteur 1/18

• Ang = Arctan (0,1)= 5,71°

20mm 45N2mm 4,5N

• Cr = 4,5 . 0,05= 0,225 N.m

Pour 6 roues:

• Cr Total = 0,225 . 6= 1,35 N.m

1 kgf = 9,81 N < 42,4 N

Calcul de statique

42,4 N sur la roue central

Conception

Assemblage moyeu + carterCarter

Moyeu

Conception: Liaison pivot

Circlips Circlips

Entretoise Epaulement Epaulement

Vue en coupe du pivot

Translation RotationX X

Y Y

Z Z

Y

XZ

Choix du matériaux

Alliage d’aluminium

Non retenu

Test sur CAO: RDM sur le carter

Zone avec le plus de

contrainte

Préparation du prototypage Choix du procédé de prototypage

Imprimante 3D:

Process: ExtrusionCoût: ElevéMatière: ABS Précision: 0,25 à 0,14Proto complexe: OuiRapidité: Lente

Découpe laser:

Process: StratifiéCoût: MoyenMatière: NombreusePrécision: 0,2Proto complexe: NonRapidité: Très rapide

Charly robot:

Process: StratifiéCoût: BasMatière: Nombreuse Précision: 0,3Proto complexe: OuiRapidité: Moyenne

Imprimante 3D

Prototypage Les prototypes

Carter Moyeu Assemblage

Prototypage

Prototypage du carter + moyeu

Carter:Matière: ABSTemps: 7h12Coût: 19,20 €

Moyeu:Matière: ABSTemps: 2h42Coût: 7,50 €

Rajout:

2 roulements: 10,80 €Entretoise: 1 €2 circlips: 3 €

Bilan :

Temps total: 9h54Cout total: 41,50 €

Impact écologique: Carter

ABS Aluminium

Conclusion du prototype

Positif

Cotation et ajustement valide

Assemblage réalisable

Assemblage fonctionnel

Négatif

► Assemblage difficile

► Pièces non-usinables

ReconceptionSolution pour l’assemblage difficile

Changement du dispositif d'arrêt axiaux

Ancien moyeuNouveau moyeu

ReconceptionSolution pour rendre la pièce usinable

Carter en 3 parties

Avant carter Arrière carter Axe carter Montage final

Dessin de définition: Axe carter

Moyeu tournant: • Monté glissant sur axe

Prototypage: Bilan du prototypage

Conclusion

Bilan

Assemblage possible

Validation des cotes et ajustements

Assemblage facile

Pièces usinables

Cout proto total: 83€