Projet robotique

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Projet robotique. Problématique: Concevez et décrivez dans ses grandes lignes le principe de commande d'un véhicule martien piloté depuis la terre et destiné à se déplacer près de son lieu d'atterrissage pour prendre des images et collecter des échantillons. Fonctions principales. - PowerPoint PPT Presentation

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  • Projet robotique

    .Problmatique: Concevez et dcrivez dans ses grandes lignes le principe de commande d'un vhicule martien pilot depuis la terre et destin se dplacer prs de son lieu d'atterrissage pour prendre des images et collecter des chantillons

  • Fonctions principalesEtre dbarquable de la fuseEtre adapt l'atmosphre de marsCommunicationAutonomieReprage dans l'espaceDplacement et EnergieCollecte et analyse d'chantillons

  • Chiffres clsAu dpart, poids du vaisseau emportant le rover = 3400kgRover = 850kgtage de croisire = 600kgtage de descente= 829kgCarburant= 390kgBouclier Thermique= 389kgEnveloppe externe= 349kg

  • Parachute dvelopp pour le Rover Mars Science Laboratory

  • Etapes de la descenteDure de la descente: 6 minutes, en 4 tapesSparation de l'tage de croisire avant d'entrer dans l'atmosphre martienne4,5min aprs l'entre:vitesse redescend mach2, Largage bouclier1500m:Largage du parachute Allumage moteurs de ltage de descenteDescente en douceur du rover une fois qu'il a presque touch le sol

  • Etre adapt lenvironnement de Mars

  • ContraintesParties du robot concernesConsquence dans la conceptionBasses tempratures Tmoy = - 63CBatteries, composants lectroniquesIsolation des composantsMatriauxChoix de matriaux rsistants aux basses tempraturesVents violents (200km/h)Profil du robotLimiter la prise au ventPoussires fines omniprsente (< 100 m)Panneaux solaires Ajout systme pour enlever la poussireOutils articulsAjout systme pour enlever la poussireComposants lectroniquesIsolation totaleSol sableuxParties motricesChoix dans le mode de dplacement

  • Communications entre la Terre et MarsMoyen de tlcommunication: onde radioBandes passantes utilises: - S: 2,2 GHz- X: 8,4 GHz- K: 32 GHzRseau dantennes utilis: DSN de la NasaTemps de communication: min 3min7s max 20min57s

  • Mars Robot:

    Antennes UHF, gain faible, moyen, lev

    Dbit en down(vers la Terre): 3,5Kbits/sec

    8,5Mo/jour satellite dure de com. Avec la Terre: max. 3h

    Satellites autour de Mars

    Antenne HGA et LGA

    Dbit en down (vers la Terre):Environ 128Kbits/sec

    - Dure de com. Avec la Terre: environ 16h.Terre:

    Antennes DSN tous les 120.

    Diamtre: environ 13mCommunications entre la Terre et MarsNiveau de bruit acceptable: -215 dBW/Hz vers 10GHz.Bandes passantes utilises: S,X,K 2.2,8.4 et 32 GHz.

  • Autonomie Pas de temps rel : Temps de latence pour transmettre un signal entre la Terre et Mars Robot autonome (sauf en cas de problmes insurmontables)

  • Reprage dans lespaceCamras choisies pour leurs performances en termes de:

    DistanceCouleurs ResolutionAngle de vue

  • Coment se reprer?Positions et angles des camras du Rover

  • Prendre des photosune paire de camras panoramiques (PanCam) de haute rsolution, fixes au sommet du mat vertical porteur dinstruments.Capteur CDD de 1024 pixels sur 1024 pixels. Ce dispositif permet de faire des images en relief, et de reprer les roches et les sols intressants pour une analyse ultrieure par les autres appareils de mesure. une camra microscope (Microscopic Imager), place sur le bras robotis, permettant dobtenir des gros plans dune rsolution de 20 40 micromtres par pixel. Pour la mise au point, la distance entre le microscope et la surface photographie est mesure laide dune petite tige mtallique.

  • Dplacement sur marsContraintes: EnergieCartographie des dplacements effectusPourquoi des roues?Terrain sableux, morphologie du terrainMeilleur possibilit de s'adapter aux dnivelsChenillesHovercraft

  • Dplacement sur Mars6 roues possdant chacune un moteurvite la paralysie du robot en cas de panne d'un moteurPermet au robot d'tre plus prcis dans ses dplacementsTaille 26 cmTaille max. obstacle 20 cm

  • Dplacement sur MarsDplacement thorique du rover: 90m/h en navigation automatiqueDplacement rel du rover: 30m/h avec collecte des chantillons

  • Batteries Lithium-IonAlternative : PlutoniumCritres de choix:

    Poids Capacit de charge Capacit resister Fiabilit Sadapter la temprature

  • Panneaux solairesRechargent les batteries pendant la journe: - 140 Watts par jour Martien pendant 4 heures. - inclinable en fonction du Soleil.

  • Bras robotisLe bras Robotis est un manipulateur avec 5 DL, de longueur 1,9mEspace de travail: cylindre de 80cm de diamtre et 100cm de haut5DL permis par les actuateursJoint d'paule tournantJoint d'paule translatantJoint de coudeJoint de poignetJoint de tourelle

  • Bras RobotisTourelle en bout de bras, 5 devices montsDeux instruments (MAHLI et APXS)Powder Acquisition Drill SystemDust Removal ToolCollection and Handling for Interior Martian Rock Analysis (CHIMRA)

  • Moyens d'analyse: camrasMahli (Mars Hand Lens Imager) caractrise la composition et la microstructure des roches, du sol, du givre et de la glaceMastCam (Mast Camera) tudie labsorption de la lumire par le sol martienLes donnes sont crites sur un support flash permanent, transmission effectue ensuite

  • Moyens danalyse: gologieAPXS (Alpha Particle X-ray Spectrometer) mesure labondance des lments chimiques lourds dans les roches et le solCheMin (Chemistry & Mineralogy ) dtecte la prsence de minraux forms en prsence de leau

  • Moyens danalyse: chimieSam (Sample Analysis at Mars) dtecte des composs organiques et tudie leur chimieCompos de 3 instruments: un spectromtre de masse, un chromatographe gaz et un spectromtre laser, supports par 2 labos d'analyse embarqus

  • Moyens danalyse distanceMardi (Mars Descent Imager) cartographie lenvironnement local du roverRems (Rover Environmental Monitoring Station): station mtorologique (pression atmosphrique, humidit, UV, vitesse du vent, temprature du sol et de lair)ChemCam analyse distance la nature, la composition et ltat d'altration des roches

  • Moyen danalyse: radiationsRad (Radiation Assessement Detector) caractrise de nombreux types de radiations en vue de lexploration humaineUtilis pendant toute la mission, y compris la phase d'atterrisage: important pour quantifier la viabilit d'une mission d'habitationDan (Dynamic Albedo of Neutrons) dtecte les neutrons lis lhydrogne de leau sous la surface

  • Comportement du rover

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