robot moway
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OUTILS ET METHODES D’ANALYSE ET DE DESCRIPTION DES SYSTEMES 2.1. APPROCHE FONCTIONNELLE DES SYSTEMES 1/9 ROBOT MOWAY Œ Compétence(s) travaillée(s) CO2.1 Identifier les flux et les formes d’énergie, caractériser ses transformations. CO3.1 : Décoder le cahier des charges fonctionnel d’un système. CO4.1 : Identifier et caractériser les fonctions et constituants d’un système. • Domaine(s) d’étude Centre(s) d’intérêt(s) Centre(s) d’intérêt(s) Formes et caractéristiques de l’énergie Identifier les différentes formes et caractéristiques d’énergie Formes et caractéristiques de l’information Identifier les différentes formes et caractéristiques de l’information circulante dans le robot Moway Caractéristiques des matériaux Identifier les caractéristiques des matériaux constituant le robot Moway Chaîne d’information Compte rendus Batterie Energie Electrique ALIMENTER COMMUNIQUER Pont en H DISTRIBUER TRAITER ACQUERIR Informations Moteur Chaîne cinématique CONVERTIR TRANSMETTRE Action Avancer/Reculer ROBOT Chaîne d’énergie Ž Conditions d’acquisition ¸ Temps alloué : 2 h 00 maxi ] Travail par binôme en salle de T.P, en autonomie partielle et en possession du support « Robot MOWAY »et du dossier technique du robot à disposition, Livre de STI2D. 2 OUTILS ET METHODES D’ANALYSE ET DE DESCRIPTION DES SYSTEMES 2.1. APPROCHE FONCTIONNELLE DES SYSTEMES 2/9 Problématique : Comment se faire une représentation interne du robot moway au niveau énergie_matière_information? Un système technique comme le robot Moway est un assemblage de constituants ayant chacun une fonction technique élémentaire. C’est l’assemblage de ces fonctions techniques élémentaires qui permet d’assurer une fonction technique plus élevée, comme se déplacer en faisant tourner ses roues. 2 Pour faire ressortir la structure de l’assemblage du robot Moway, nous allons utiliser une représentation du type chaîne d’énergie et chaîne d’information et identifier les différentes matières constituants le robot. Consignes commandes Messages Chaîne d’information Consigne de vitesse Fig.1 Information vitesse réelle Chaîne d’énergie Entraîner la roue en rotation OUTILS ET METHODES D’ANALYSE ET DE DESCRIPTION DES SYSTEMES 2.1. APPROCHE FONCTIONNELLE DES SYSTEMES 3/9 Activité 1 : 11_Identifier les constituants sur la figure 2 de la chaîne d’énergie du robot Moway. En utilisant le manuel premiers pas Moway et des schémas électriques. Li-Po 1-Batterie 2 2-Pont en H et transistors FET 3- Moteur CC 4-Réducteur 5-Roue Figure 2 12_Associer ces constituants au schéma de la chaîne d’énergie du robot Moway sur la figure 3: Alimenter Distribuer Convertir Transmettre 1-Batterie 2-Pont en H et transistors FET 3-Moteur 4-Réducteur Chaîne d’énergie Figure 3 Entraîner la roue en rotation OUTILS ET METHODES D’ANALYSE ET DE DESCRIPTION DES SYSTEMES 2.1. APPROCHE FONCTIONNELLE DES SYSTEMES 4/9 13_Préciser le type d’énergie avec leurs grandeurs caractéristiques (Couple C, tension U, intensité I, w fréquence de rotation) de la chaîne d’énergie du robot Moway. Energie Elec U=3.7V I=350mAh Energie Elec adaptée et polarisée U= I= 2 Eméca w1= C1= Figure 4 Il n’est pas nécessaire de mettre les valeurs numériques pour ces 3 types d’énergie E méca w2= C2= 14_Compléter le tableau suivant des constituants, fonctions et leurs principales caractéristiques d’entrée et sortie de la chaîne d’énergie du robot Moway Groupe fonctionnel Constituants technique Fonction énergétique du constituant Principales caractéristiques d’entrée et sortie Alimenter Batterie Li-Po Fournir une tension et un courant pendant certain temps E----------------------------- Distribuer Pont en H + Transistor FET Contrôler le sens de rotation des moteurs + adapter l’énergie électrique E----------------------------- Convertir Moteur CC Transformer l’énergie électrique en énergie mécanique de rotation E : U=2V I=0.66A Transmettre Réducteur Adapter l’énergie mécanique de rotation S : U=3.7V 350mAh S----------------------------S---------------------------E---------------------------S---------------------------- OUTILS ET METHODES D’ANALYSE ET DE DESCRIPTION DES SYSTEMES 2.1. APPROCHE FONCTIONNELLE DES SYSTEMES 5/9 Activité 2 : 21_Identifier les principaux constituants sur la figure 4 et les formes d’informations sur la figure 6 de la chaîne d’information du robot Moway. (cas du suiveur de ligne) 2-PIC 18F86J50 Com Vers un PC ou un autre robot en RF 4-Module RF 2 1 Capteur IR CNY70 3-PIC 16F687 Vers les moteurs 4- Pont en H + Fig.5 Eléments de la chaîne d’énergie Transistor FET 22_Associer ces constituants au schéma de la chaîne d’information du robot Moway sur la figure 4:(cas du suiveur de ligne) Acquérir Traiter Communiquer Capteur IR Microprocesseur Module RF Chaîne d’information Figure 4 OUTILS ET METHODES D’ANALYSE ET DE DESCRIPTION DES SYSTEMES 6/9 2.1. APPROCHE FONCTIONNELLE DES SYSTEMES 23_Préciser sur la fig 7 le type d’information avec leurs caractéristiques (Analogique, Numérique, tout ou rien) Cas du suivie de ligne. Ligne noire sur fond blanc Numérique Info Analogique Ondes électromagnétiques 2 Analogique Fig. 7 Numérique Vers les moteurs Numérique 24_Compléter le tableau suivant des constituants, fonction et leurs principales caractéristiques d’entrée et sortie: Cas de la fonction suivie de ligne. Constituants Groupe fonctionnel Fonction informationnelle technique Transformer une info de couleur en Acquérir Capteur IR une info de tension vers le microprocesseur Traiter Microprocesseur Traiter une info de tension et activer une sortie de commande Communiquer Module RF Communiquer une info RF venant du microprocesseur vers un PC ou un autre robot OUTILS ET METHODES D’ANALYSE ET DE DESCRIPTION DES SYSTEMES 2.1. APPROCHE FONCTIONNELLE DES SYSTEMES 7/9 Activité 3 : 31_Identifier à l’aide du dossier technique les matériaux constituants les principales pièces du mécanisme dans l’extrait de nomenclature page suivante. A l’aide du dossier technique à votre disposition. 2 OUTILS ET METHODES D’ANALYSE ET DE DESCRIPTION DES SYSTEMES 2.1. APPROCHE FONCTIONNELLE DES SYSTEMES Epoxy 8/9 21 1 Plaque de circuit imprimé PCB Tarjeta 19 1 Axe ABS Eje 18 1 Axe ABS Eje 17 1 Couvercle boîte latérale Nylon-PA6 Caja lateral tapa 16 1 Boîte latérale Nylon-PA6 Caja lateral 10 2 Roue ABS Rueda 9 2 Pneu en élastomère Nitrile Pneu 8 2 Disque ABS Disco 7 1 Boule Steel Bola 6 1 Infrarouge avant ABS Infrarojos delantero 5 1 Infrarouge arrière PMMA 4 1 Support interne ABS Pip 44 06 3 1 Couvercle ABS Top 44 2 1 Châssis supérieur ABS Tapa superior 41-45 1 1 Châssis inférieur ABS Tapa inferior chassis 43 Infrarojos trasero REP NB DESIGNATION MATIERE Référence en Espa. Nomenclature des pièces mécaniques du robot Moway et quelques composants électroniques que l’on trouve dans le modèle SW 32_Pour chacun des matériaux précédents du robot MoWay, identifier leurs principales propriétés et leur numéro de recyclage. Steel Nylon-PA6 PMMA (Acier Nitrile Matériau ABS Polyamide Epoxy plexiglas faiblement éleastomère PA allier) Masse 1040 1180 1120 Volumique 7850 1300 1350 1060 1190 1160 r (kg/m3) Re (Mpa) 20 60-110 700-1450 85-60 300-100 N° De recyclage Re : limite élastique en Mpa Pour les numéros de recyclage voir dans « codes d’identification des résines » Hautement déformable jusqu’à 1000% 2 OUTILS ET METHODES D’ANALYSE ET DE DESCRIPTION DES SYSTEMES 2.1. APPROCHE FONCTIONNELLE DES SYSTEMES 9/9 33_Identifier pour les pièces suivantes, si le matériau est bien adapté à la fonction ou non ? Utiliser les documents ressources à votre disposition sur le réseau. Pièces Matériaux Fonction Le matériau est-il adapté à la fonction ou non ? Châssis inférieur 1 ABS Supporter l’ensemble de la structure du robot Oui pour sa légèreté et résistance Infrarouge arrière 5 PMMA Plexiglas Protéger les capteurs infrarouges Boule 7 Acier Rouler avec le minimum de frottement sans s’user Pneu 9 Nitrile élastomère Adhérer au sol pour faire avancer le robot Boîte latérale 16 Nylon-PA6 Polyamide PA Résister aux chocs latéraux Oui pour sa souplesse aux chocs Epoxy Supporter les composants électroniques Oui, habituellement utilisé pour les cartes électroniques Plaque de CI 21 Oui pour sa légèreté, transparence, résistance Oui pour sa grande résistance au roulement et à l’usure. Oui pour ses bonnes propriétés d’adhérence 2
