Rapport de projet

Lycée Edouard BRANLY
Ludovic LE BRECH
François MAHIEU
Matthieu RICHARD
Rapport de projet
Thème 2012 – Robot Roomba
Projet - Carte Radio

LE BRECH Ludovic Projet 2012 – Robot Roomba TEL
TEL 2012 – Carte radio
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SOMMAIRE
I) Présentation du système ......................................................................................................................................... 2
A. IROBOT ................................................................................................................................................................. 2
B. L’ASPIRATEUR ROOMBA ......................................................................................................................................... 2
C. PROBLEMES DU SYSTEME ET INCONVENIENTS ............................................................................................................ 2
E. ETUDE TECHNIQUE DU SYSTEME MODIFIE ................................................................................................................. 3
II) Présentation de l’objet technique ........................................................................................................................... 5
A. CARTE COMMUNICATION (O.T.1) ........................................................................................................................... 5
B. CARTE RADIO (O.T.2) ............................................................................................................................................ 5
C. CARTE ROBOT (O.T.3) ........................................................................................................................................... 6
III) Etude fonctionnelle de la partie commande Radio ................................................................................................ 7
A. ROLE DANS LE SYSTEME .......................................................................................................................................... 7
B. DESCRIPTION DES FONCTIONS ................................................................................................................................. 7
C. DECOUPAGE FONCTIONNEL ..................................................................................................................................... 8
IV) Etude structurelle de la carte .................................................................................................................................. 9
A. FA : ALIMENTATION DE LA CARTE ............................................................................................................................ 9
B. FS1 : ADAPTATION DES NIVEAUX DE TENSION ET TRANSMISSIONS DES DONNEES .......................................................... 9
1) FS1-1 : Adaptation des niveaux de tensions de Tx ....................................................................................... 9
2) FS1-2 : Adaptation du niveau de tension de Rx .......................................................................................... 11
3) FS1-3 : Module XBEE ou Bluetooth et visualisation de fonctionnement ................................................... 12
C. FS2 : MESURE DU COURANT CONSOMME .............................................................................................................. 18
1) FS2-1 : Amplificateur de différence ............................................................................................................. 18
2) FS2-2 : Amplificateur non inverseur ............................................................................................................ 19
3) Ecrêtage de la tension VS1B ........................................................................................................................... 20
V) Mise en conformité de la carte .............................................................................................................................. 21

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I) Présentation du système
A. IROBOT
IRobot est une entreprise spécialisée
dans la conception et la vente de robots afin de
faciliter la vie des personnes. Elle a été créée par
Colin ANGLE, Helen GREINER et Rodney BROOKS. Depuis 19 ans, IRobot a conçu des produits pour
l’armée Américaine (par exemple le Packbot) et des sous-marins sans équipage, ceci afin de
minimiser les pertes humaines.
Depuis le début des années 2000, IRobot conçoit des robots pour le grand public, tel que le
Roomba.
B. L’ASPIRATEUR ROOMBA
L’aspirateur Roomba est un aspirateur intelligent pouvant nettoyer n’importe quel sol
domestique tout seul dont le premier modèle a été créé en 2002. L’aspirateur utilisé dans ce projet
est celui de la 3ème génération. Il est conçu pour aller sous tous les meubles et s’adapte au
changement de surface.
L’aspirateur met en moyenne 3 heures pour se recharger. Après utilisation ou lorsque la batterie
est vide, il retourne sur son socle.
Il dispose de contrôles situés sur le dessus de son capot, et possède des indications orales multi
langues.
C. PROBLEMES DU SYSTEME ET INCONVENIENTS
L’aspirateur est prévu pour un usage domestique. Il nettoie uniquement les surfaces lisses
(carrelages, parquets, lino, …). Il est difficile pour lui de nettoyer des surfaces rugueuses comme les
moquettes.
Il dispose également d’un ramasse poussière de capacité relativement réduite, ce qui oblige
l’utilisateur à le vider régulièrement.
De plus, il n’est possible de le contrôler que par les boutons poussoir situés sur sa coque.

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D. OBJECTIFS DU PROJET
Pour améliorer le système, on propose d’ajouter une commande à distance par onde radio,
avec possibilité de commander le robot via un ordinateur.
On a décidé d’ajouter plusieurs fonctionnalités :
- Commande à distance via un ordinateur par le biais d’un webserver ;
- Commande sans fil par onde radio ;
- Programmation du robot par câble Ethernet ;
- Possibilité de visionner l’intérieur de la maison grâce à une caméra embarquée sur le robot.
E. ETUDE TECHNIQUE DU SYSTEME MODIFIE
Le diagramme sagittal correspondant à ces modifications est celui-ci (les modifications sont
en rouge) :
Les nouvelles liaisons sont :
Utilisateur – Commande à distance
 L10 : L’utilisateur envoie des informations de mise en fonctionnement ou d’arrêt, des consignes de
nettoyage, de retour au socle de chargement ou d’orientation du robot.

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Commande à distance - Robot aspirateur
 L11 : La commande XBEE envoie un signal, onde radio représentatif du fonctionnement désiré. =>
Je ne comprends pas la phrase …
Robot aspirateur – Ecran
 L12 : La caméra embarquée transmet le signal vidéo acquis par le robot aspirateur.
Ecran – Utilisateur
 L13 : L’écran restitue le signal vidéo acquis par le robot à l’utilisateur.