Nom : M.Hmama · Réaliser la maquette et/ou le prototype de votre futur robot. Nom : ... Etape 1 D’après le cahier des ... 1. Usinage C’est un façonnage par enlèvement de

Les activités menées jusqu’à présent, vous ont conduit à identifier les fonctions et les contraintes à respecter pour que le produit soit conforme aux exigences du concours.

Il va falloir à maintenant transformer la demande (participation au concours), formulée par des fonctions de service, en solutions techniques.

Pour ce faire, Vous devez d’abord traduire les fonctions de service en fonctions techniques ; en-suite pour chacune des fonctions techniques trouvées :

Chercher plusieurs solutions techniques,

Proposer un schéma ou un dessin technique pour chaque solution,

Évaluer le coût des solutions techniques proposées,

Prendre des photos des travaux et décrire le déroulement de la recherche de solutions.

Comment faire ? Repérer chez les fournisseurs de matériel électronique ou mécanique pour la technologie en collège les différentes pièces que vous comptez commander pour votre robot. N'oubliez pas que vous pouvez également concevoir et réaliser certaines pièces à l'aide des outils et machines disponibles au collège. Il suffit de commander la quantité de matière nécessaire. Vous pouvez demander de l'aide ou des conseils à votre professeur de technologie. Consigne : Réaliser la recherche de solutions techniques.

1. Identification des différents éléments :

Consulter les catalogues mis à disposition dans la sale et/ ou les sites internet des différents four-nisseurs : A4 et TECHNOLOGIE SERVICES .

Faites un premier croquis de ce que sera peut-être votre futur robot.

N'oub

liez pas de penser à un nom

pour votre robot !

Nom : _____________________ Prénom : __________________ Classe : ___________Gr ______

M.Hmama

Recherche et choix de solutions techniques.

Choisir et commander le matériel nécessaire. FICHE ELEVE 1/2

ACOT-03

Objectif : Rechercher et choisir en équipe les pièces qui composeront le robot qui relèvera le défi.


M.Hmama


Choisir et commander le matériel nécessaire. FICHE ELEVE 2/2

ACOT-03

Réaliser une première liste des pièces à acheter, une seconde pour les pièces à fabriquer et

une dernière pour les pièces que vous aurez récupérées.

Liste des pièces à acheter ————————————————————————————————————————————————————

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Liste des pièces à fabriquer ou usiner : ————————————————————————————————————————————————————

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Liste des pièces à récupérées :

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Désignation du produit Référence PUHT (€) Quantité PTHT (€)

Total Hors Taxes = ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

T.V.A. …....% = ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

Total TTC = ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,


M.Hmama


Choisir et commander le matériel nécessaire. FICHE ELEVE

ACOT– Synthèse 1/2

Lors de l'élaboration du cahier des charges, nous avons défini notre produit en termes de fonctions et de contraintes. Maintenant que nous savons ce qu'il doit être capable de faire, nous devons trouver des solutions techniques qui permettent de respecter le cahier des charges.

La propulsion:

1- Indique en utilisant des flèches la manière dont tournent les roues lorsque le robot, avance, recule, pivote à droite ou à gauche.

2- Combien notre robot devra-t-il posséder de moteurs pour pouvoir répondre au cahier de-

charges ? ——————————————————————————————————————————-

Les capteurs:

1- En utilisant les connaissances acquises lors des séances précédentes, complète le tableau sui-vant.

Robots

Capteurs Actionneurs

Suivi de ligne Détection

d'obstacle

Autres Se mouvoir Autres

- Capteur de lumière

- Capteur U.S.- Contact

- Microphone - Moteurs(+ 3 roues)

- Ecran- Haut-parleur


- Capteur U.S.- Contacts

- Moteurs(+ 2 roues)

- Contacts - Moteurs(+ 2 chenilles)

Avance Recule

Pivote à droite Pivote à gauche

Lors de l'élaboration du cahier des charges, nous avons défini notre produit en termes de

fonctions et de contraintes. Maintenant que nous savons ce qu'il doit être capable de faire,

nous devons trouver des solutions techniques qui permettent de respecter le cahier des

charges.

La propulsion :

1- Indique en utilisant des flèches la manière dont tournent les roues lorsque le robot, avance,

recule, pivote à droite ou à gauche.

Avance Recule

Pivote à droite Pivote à gauche

2- Combien notre robot devra-t-il posséder de moteurs pour pouvoir répondre au cahier des

charges ?

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_____________________________________________________________________

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Deux moteurs sont nécessaires afin de pouvoir tourner.


M.Hmama


Choisir et commander le matériel nécessaire. FICHE ELEVE

ACOT– Synthèse 2/2

Suivre une ligne :

Pour fabriquer notre robot, nous allons utiliser les capteurs et l'électronique du microrobot

(2ème ligne).

2- Quel capteur vas-tu utiliser pour que le robot puisse suivre une ligne ?

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Détecter des obstacles :

3- Quel capteur vas-tu utiliser pour détecter des obstacles ? Justifie ton choix.

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Les capteurs :

1- En utilisant les connaissances acquises lors de la séance « Anatomie d'un robot », complète

le tableau suivant.

Robots

Capteurs Actionneurs

Suivi de ligne Détection

d'obstacle

Autres Se mouvoir Autres


- Capteur U.S.- Contact

- Microphone - Moteurs(+ 3 roues)

- Ecran- Haut-parleur


- Capteur U.S.- Contacts

- Moteurs(+ 2 roues)

- Contacts - Moteurs(+ 2 chenilles)

Suivre une ligne :

Pour fabriquer notre robot, nous allons utiliser les capteurs du microrobot (2ème ligne).

2- Quel capteur vas-tu utiliser pour que le robot puisse suivre une ligne ?

_____________________________________________________________________

Détecter des obstacles :

3- Quel capteur vas-tu utiliser pour détecter des obstacles ? Justifie ton choix.

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

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Seul le capteur de lumière va me permettre de suivre une ligne.

Les contacts ont comme avantages leur prix et leur simplicité de mise en oeuvre. Toutefois, comme leur nom l'indique, la détection de l'obstacle se fait par contact, ce qui peut poser des problèmes de sécurité si le robot se déplace rapidement ou si l'obstacle est une personne. C'est donc le capteur à ultrasons que je vais choisir.

Comment faire ?

Réaliser des croquis détaillés de ce que sera votre futur robot. Réaliser les plans des pièces que vous comptez fabriquer. Réaliser une maquette en carton ou en papier de votre futur robot.

Vous pouvez demander de l'aide ou des conseils à votre professeur de technologie.

Consigne: Réaliser la maquette de votre futur robot.

1. Identification des différents éléments :

Réaliser des croquis détaillés et légendés de ce que sera votre futur robot. Prenez d'autres feuilles pour réaliser des brouillons en équipe.

Vues en perspective :

Objectifs: Concevoir en équipe le robot qui relèvera le défi Réaliser la maquette et/ou le prototype de votre futur robot.


FICHE ELEVE 1/6

ACOT-04

M.Hmama

Réalisation et validation du prototype

Concevoir le robot


FICHE ELEVE 2/6

ACOT-04

M.Hmama

Réalisation et validation du prototype

Concevoir le robot

Dessinez les vues projetées de votre concept de robot

Vues de dessus et de coté :


FICHE ELEVE 3/6

ACOT-04

M.Hmama

. Réalisation et validation du prototype

. Conception des différentes pièces à usiner et à découper pour la maquette en carton :

Réaliser pour chaque pièce à réaliser un dessin détaillé en vous servant le plus possible de l'exemple suivant. N'hésitez pas à réaliser des brouillons en équipe.

3. Réalisation de la maquette en carton de robot :

Réaliser une maquette en carton ou en papier de votre futur robot. N'hésitez pas à demander de l'aide à votre entourage (professeur d'arts plastiques, amis, fa-milles..). Liste du matériel autorisé

Feuille de papier, papier Canson, carton, ciseaux, colle, ruban adhésif, et tout le matériel que vous aurez récupéré pour réaliser votre robot


FICHE ELEVE 4/6

ACOT-04

M.Hmama


Concevoir le robot: Le châssis

Vous allez maintenant passer à la conception du robot. Votre première tâche va être de réaliser son châssis, ce dernier devant répondre à plusieurs contraintes.

Le châssis devra embarquer :

le boîtier de commande

deux blocs moteurs

un coupleurs de piles 3xLR6

Il devra en outre permettre la fixation :

du capteur infra-rouge

du capteur à ultrasons

Illustration 1: Capteur infra-rouge

Illustration 2: Capteur à ultrasons


FICHE ELEVE 5/6

ACOT-04

M.Hmama


Concevoir le robot: Le châssis

Le boîtier de commande :

Ce boîtier comporte plusieurs connecteurs qui devront être accessibles une fois sa mise en place effectuée :

les quatre prises sur lesquelles vont venir se brancher les moteurs,

la prise de programmation De plus, la partie supérieure du boîtier devra pouvoir être retirée afin de pouvoir accéder au bouton marche/arrêt ainsi qu'au bouton Reset.

Illustration 3: Boîtier de commande

Les matériaux :

Pour ce travail, voir le chapitre suivant « choix des matériaux »

Contrainte supplémentaire :

Les deux blocs moteurs devront être alignés sur les bords extérieurs du châssis.

SKETCHUP :

Chaque pièce fabriquée devra être modélisée sous SKETCHUP. A chaque fois, un dessin de défini-tion complètement côté devra être réalisé, imprimé et rangé dans la partie Dossier technique de votre classeur.

VOIR LE DOCUMENT RESSOURCE: Représentation numérique du projet


FICHE ELEVE 6/6

ACOT-04

M.Hmama


Concevoir l'alimentation du robot

Objectifs: Expliquez l’objectif du travail que vous allez réaliser : ————————————————————————————————————————————————————

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Comment faire ?

Etape 1

D’après le cahier des charges du robot, que sait-on de l’alimentation ?

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Etape 2

Dans les catalogues A4 ou Technologieservices (sur papier ou sur Internet), trouvez des alimentations (au moins 10 différentes qui permettraient de fournir les caractéristiques

Attention : une alimentation peut être composée de plusieurs éléments. ————————————————————————————————————————————————————

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Etape 3

Décrivez ces alimentations dans un tableau (les dimensions, la masse, la technologie, le prix, la nocivité...). Vous devrez compléter vos recherches sur Internet car les catalogues n’ont pas toutes les informations

Etape 4

Choisissez celle qui vous semble la plus cohérente pour notre projet. Justifier.

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Cochez lorsque c’est fait !

Repérage des critères pour la fonction « autonomie en énergie »

Recherche d’alimentations correspondantes. Description des alimentations

Choix justifié de la solution.


FICHE ELEVE

ACOT-04

M.Hmama


Conception du robot – Le châssis – Grille de notation

Critères Oui Non

Le boîtier /2

La fixation du boîtier est possible.

Le bornes de connexion des moteurs sont accessibles.

La prise jack permettant la programmation du robot est accessible.

L'interrupteur est accessible facilement.

Les coupleurs de piles /1

Présence du coupleur de piles.

Le changement des piles est possible.

Capteur ultra-son /2

Les pièces nécessaires à la fixation du capteur on été réalisées.

Les trous de fixation sont correctement positionnés

Les câbles sont assez longs pour permettre la fixation du capteur

Le capteur est perpendiculaire au sol

Capteur Infrarouge /2

Les pièces nécessaires à la fixation du capteur on été réalisées.

Les trous de fixation sont correctement positionnés

Les câbles sont assez longs pour permettre la fixation du capteur

Le capteur est à une hauteur du sol compatible avec son fonctionnement

Bloc moteur /1

La fixation des bloc est assurée

Les roue sont fixées

Le patin /1

Le patin a été réalisé

Réalisation /1

Qualité du travail

Le programme

Le mini-robot suit une ligne. /3

Le mini-robot suit une ligne et s'arrête lorsqu'il rencontre un obstacle. /4

Le mini-robot suit une ligne, s'arrête devant un obstacle et redémarre lorsque ce dernier disparaît. /3

Non : 0 point Oui X : 0,5 point Oui : 1 point

/ 20


FICHE ELEVE Réal-O.T-2

M.Hmama

Plusieurs machines sont disponibles au collège. Différents façonnages sont donc possibles.

1. Usinage C’est un façonnage par enlèvement de matière avec formation de copeaux.

Opération Machine Outil Réalisation

Perçage : Permet de réaliser dans une pièce un trou cylindrique.

Machine à commande numérique : Permet de réaliser des fraisages, des perçages, de la gravure. Elle est pilotée par ordinateur.

2. Découpage C’est un façonnage par enlèvement de matière mais sans formation de copeaux


Cisaillage : Permet la découpe de matériaux en feuille par l’action de 2 lames

3. Formage C’est un façonnage sans enlèvement de matière donc sans formation de copeaux.


Thermopliage : Permet le pliage d’une feuille de plastique préalablement chauffée.

Thermoformage :

Permet de donner à une feuille de plastique préalablement chauffée une forme identique à un moule.

Résistance chauffante +

Lame

Contre-lame

Tablier mobile

Fil chauffant

mobile

Les moyens de production


FICHE ELEVE 1/2

3ACOT-05

M.Hmama

Choix des matériaux

1. Choix de la matière

Une des contraintes du cahier des charges était de concevoir l’objet en tenant compte des matières disponibles au sein du collège. Si on élargissait notre champ d’investigation à l’ensemble des matières, indiquez, pour chacune des matières suivantes, les avantages et les inconvénients que l’on risque de rencontrer pour la fabrication du châssis de votre robot.

Matières Avantages Inconvénients

Bois

Acier

Plastique

Verre

Aluminium

On peut donc réaliser une première sélection :

Je garde les matières suivantes : Pour les raisons suivantes :

-------------------------------- -----------------------------------------------------

-------------------------------- -----------------------------------------------------

Parmi tous les matériaux disponibles, le plastique et l’aluminium semblent les mieux adaptés à notre projet pour leur simplicité d’usinage et leurs nombreuses qualités mécaniques. Il reste un critère du cahier des charges que l’on doit prendre en compte : Le coût doit être le plus économique possible.

Travail demandé : A partir de l’extrait du catalogue fournit par le professeur, indiquez le prix des plaques d’aluminium et de PVC rigide et calculez ensuite le nombre de châssis que l’on pourrait réaliser avec ce type de plaque (dimension du châssis : ------------mm x ----------- mm)

Modèle de plaques Dimension Prix unitaire HT Nombre de châssis

réalisables

Plaque d’aluminium 1,5mmx195x495

Plaque PVC rigide blanc 3mm en 500x1000

On choisit donc : ………………………………………………………


FICHE ELEVE 2/2

3ACOT-05

M.Hmama

Choix des matériaux

3 Les différents plastiques Il existe de nombreuses variétés de plastique. Elles ont des qualités et des usages différents. Pour notre projet, quel est le plastique qui semble le mieux adapté ? Travail demandé : A partir de l’extrait du catalogue, relevez les qualités de chaque matériau et

complétez le tableau de la page suivante.

Caractéristiques des matières plastiques

Symbole Qualité(s) Façonnage(s) possible(s)

Ce que l’on ne peut pas faire avec

Polypropylène

PVC rigide

PVC expansé

Polystyrène rigide

Polyméthacrylate de méthyle

En conclusion : La matière plastique la plus appropriée pour le châssis est : ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


FICHE RESSOURCE

ACOT-04 1/1

M.Hmama

Représentation numérique du projet

1ère étape : Réglages Pour plus de confort, réglez les unités en cm ou mm selon votre préférence. Menu > Fenêtre > Infos sur le modèle > Unités Affichez l’ensemble des outils : Menu > Affichage > Barres d’outils > Grand jeu d’outils

2ème étape : Coque et châssis Représentez le châssis et la coque de votre robot en tenant compte des dimensions.

Pour le rectangle :

3ème étape : Création des modules Représentez les différents modules (moteur, supports de piles, carte électronique) à coté de votre projet. Dimensions des modules : Bloc moteur (X2) : Longueur : 55mm Largeur : 40mm Hauteur : 40mm Support de pile (X2) : Longueur : 57mm Largeur : 32mm Hauteur : 16mm Carte électronique : Longueur : 70mm Largeur : 60mm Hauteur : 20mm Les roues : Diamètre : 48mm Epaisseur : 8mm

Pour chaque module, utilisez la fonction « Créer un groupe » pour les déplacer à volonté. Méthode : A l’aide de l’outil sélectionnez le module. Ces traits deviennent bleus. Ensuite Clic droit et Créer Groupe. Utilisez ensuite l’outil pour le déplacer à volonté sans le déformer.

4ème étape : Intégration des modules Placez maintenant les modules à l’intérieur de votre projet. Procédez aux différents réglages (déplacement d’éléments, changements de dimensions) 5ème étape : Cotations Projet terminé, réalisez différentes vues du projet, positionnez les cotes importantes. Imprimez les plans de votre projet.

Saisir les dimensions dans ce cadre en séparant les données par un ;

Documents

Nom : M.Hmama · Réaliser la maquette et/ou le prototype de votre futur robot. Nom : ... Etape 1 D’après le cahier des ... 1. Usinage C’est un façonnage par enlèvement de