Ordonne et j`accomplis, enfin aux incertitudes prés…

Ordonneetj'accomplis
enfin...auxincertitudesprès. 
‘’Lathéorie,c'estquandonsaittoutetqueriennefonctionne.
Lapratique,c'estquandtoutfonctionneetquepersonnenesait
pourquoi.
Ici,nousavonsréunithéorieetpratique:Riennefonctionne...et
personnenesaitpourquoi!’’
AlbertEinstein.
LycéeFrançaisdeSaintDomingue

Résumé
La balistique est une des notions importantes de physique abordée dans le programme de             
TS et les équations horaires sont parfois indigestes pour certains élèves. Rendre concrètes            
et attrayantes ses équations a été le premier objectif du robot que nous avons développés.              
Effectivement, il est capable d'envoyer une bille à une distance choisie par l'utilisateur de             
manière totalement autonome en déterminant le bon couple vitesse initiale/angle du canon           
avec l'horizontale. Après la satisfaction qualitative vint la déception quantitative et une étude            
précise des incertitudes nous a permis de grandes améliorations. Le projet “ordonne et            
j’accomplis” est un projet de robotique qui est parti d’une problématique simple et qui est              
maintenant, après de nombreux mois de travail et de prises de têtes dans la joie et la bonne                 
humeur, un projet complexe qui a le potentiel de s'étendre encore vers des applications             
diverses.
LycéeFrançaisdeSaintDomingue
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Sommaire.
I)Élastique:commencerparlepluscompliqué
A. Genèsedurobot
B. Étalonnage 
C. Incertitudes
D. Abandon
II)Ressortplussimplemaispastrivial
A. Construction
B. Programme
1. Calculdeportée/équation
2. Angle
C. Leslimitesde‘’Ordonneetj’accomplis’’
III)Ledébutd’unenouvellegénération
A. Lecanon3D:lesalutpourdesrésultatsplusfiables
B. Influencedesfrottementsetincertitudesderépétabilité
C. Desaméliorationssurlerobot3D
D. Conclusiontemporaire
IV)Unchallengequinousaouvertl’esprit 
A. Unchallengeàlafoisdrôleetintéressant
B. Lesincertitudessurlesdeuxrobots
C. LepassageàlacaméraLego
D. Conclusion
Schémabilandufonctionnementdurobot.
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Introduction
Le ‘’Club Scientifique et Robotique’’ est un club créé par M. Clémence, notre professeur de              
PhysiqueChimie, afin de nous faire découvrir les sciences d’une autre façon. Dans ce club,             
on apprend à résoudre des problèmes scientifiques en créant des machines automatisées et            
programmées en croisant plusieurs domaines scientifiques, principalement à l’aide de LEGO          
Mindstorms.Leclubestencadréparnosprofesseursdesciences.
En classe de Seconde, un membre de notre groupe, Alexandre, travaillait sur un robot qui              
avait pour but d'étudier les équations de balistique pour les élèves de Terminale S, dans le               
cadre du Club. Ce fut le début de ce merveilleux projet. Un projet qui a évolué, après des                 
annéesdetravail,pourdevenircequ’ilestaujourd’hui.
Ordonne et j’accomplis est un robot qui, grâce à une programmation informatique non            
triviale et des pièces de Lego Mindstorms judicieusement ajustées, nous permet de lui            
demander de lancer une bille à une certaine distance. Il fait donc les calculs nécessaires et,               
comme son nom l’indique, il accomplit la tâche qu’on lui demande avec une précision… à              
préciser!
L’équipe
Loup : J’ai toujours aimé me lancer des défis et tenter de me surpasser dans les domaines                
scientifiques, particulièrement en physique. Le club robotique m’a permis de maîtriser de           
nouvellescompétences,notammentlaprogrammation.
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Alexandre : Depuis que je suis petit, je suis passionné par l’informatique et la physique.              
Depuis quelques années, j’ai commencé à vouloir en apprendre plus sur la programmation,            
lamécaniqueetlaconceptionderobots.C’estpourcelaquejesuisrentrédansleclub.
Rocio : Je suis rentrée au club scientifique et robotique car je voulais découvrir la robotique               
(conception,programmation,défis)etaussipourenrichirmesconnaissancesscientifiques.
I)Élastiquecommepropulseur:commencerparlepluscompliqué!!!
A. Lagenèsedurobot:desLEGOetdesélastiques
Le robot avait pour but d’étudier la trajectoire d’une parabole (programme de TS). Nous             
nous sommes donc lancés dans la conception d’une catapulte ! Mais, faute d'efficacité et de              
précision, nous nous sommes plutôt basés sur le principe d’une arbalète : la bille serait              
entraînéesurlalongueurducanonpardesélastiques.
Les objectifs que nous avions en tête lors de la conception de notre robot étaient              
premièrement de pouvoir envoyer une bille à vitesse variable et deuxièmement à différents            
angles (entre 0 et 45 degrés). Pour faire face au défi, nous nous sommes appropriés              
l’équation d’une parabole et les autres outils mathématiques nécessaires (accessoirement,         
horsprogrammeenPremièreS).
Par la suite, notre professeur nous annonça que l’on devait entrer une distance sur le robot               
et que ce dernier devait faire retomber la bille à cette même distance. Ce défi, au départ,                
nousasembléimpossible…
Nous avons alors construit un robot lanceur de billes. Nous nous sommes inspirés des             
armes à feu pour créer un canon dans lequel une bille est propulsée par deux élastiques.               
L’angle du canon pouvait varier de 0 à 45 degrés. Une fois le canon construit, nous avons                
prisencomptelestroismécanismesquedevaitcomporternotrerobot.
● Toutd’abord,lechargeur:ilmettaitentensionl’élastique
● Ensuite, le mécanisme d’orientation : un moteur qui ferait varier l’angle d’inclinaison           
ducanonde0à45degrés.
● Enfin, le système de libération : son rôle était de libérer instantanément l’élastique            
pourtirer.
Auniveaudesperformances:
Nous avons dû étalonner avec un angle de 45 degrés à pleine puissance pour parvenir à               
unedistancemaximalede7mètres.
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