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Droid V2
Présentation
Le Mars Rover Curiosity est un robot autonome créer par la NASA suite à la mission Mars Science Laboratory afin d’explorer la planète rouge, Mars.
• Robuste
• Autonome (alimenté par mini centrale nucléaire)
• Pointe de la technologie (75kg de matériel scientifique dont 2 laboratoires)
• Maniable
Présentation
Il y a deux ans, le lycée de mirepoix à partiellement réussi son projet de créé un droid au forme du Mars Rover Curiosity pour :
• Guider les visiteurs dans le pôle technologique.
• Par l’intermédiaire d’un « pilote » qui dispose de tout les informations.
Présentation
Cette première expérience à décidé le pôle technologique de Mirepoix à améliorer:
• Le design
• La motorisation
• L’interactivité
C’est pour cela nous avons pour projet de concevoir:
Le Droid V2
Sommaire
Appropriation du projet Cahier des charge
Recherche de solution
Conception Calcul
CAO
Test
Prototypage Prototypage
Reconception
Second prototypage
Conclusion
Présentation global
Constitution équipe:
• 5 ITEC
• 4 SIN
• 1EE
Analyse du cahier des charges
Théo Eco conception, prototypage et implantation de la partie motorisation transmission.
Masse max 5kg
Fonction principale
Optimisation
Vitesse max 1,26km/h
Planning prévisionnel
9h: Appropriation
du projet
30h: Conception
33h: Prototypage
Choix de la solutionSolution Photo Avantages Inconvénients Choix
Par courroie • Démontable• Forte démultiplication• Touche peu au design• Forte démultiplication
• Risque de détente de la courroie du au glissement de la pièce (1)
• Faible rapport de réduction
2
Moteur fixé sur bras avec transmission par engrenage direct
• Démontable• Forte démultiplication• Touche peu au design• Forte démultiplication
• Beaucoup de contrainte exercées sur le moteur
3
Train de réduction avec pignon
• Démontable• Forte démultiplication• Beaucoup de couple• S’intègre au design• Peux de couple résistant
Beaucoup de contrainte exercées sur le moteur
1
Calcul du couple résistant
Coefficient utilisé: 0,1
Echelle: 20mm = 45N
Entre 0,7 et 1,35 N.m
Test réel : 0,7 N.m
Motoréducteur 1/18
• Ang = Arctan (0,1)= 5,71°
20mm 45N2mm 4,5N
• Cr = 4,5 . 0,05= 0,225 N.m
Pour 6 roues:
• Cr Total = 0,225 . 6= 1,35 N.m
1 kgf = 9,81 N < 42,4 N
Calcul de statique
42,4 N sur la roue central
Conception
Assemblage moyeu + carterCarter
Moyeu
Conception: Liaison pivot
Circlips Circlips
Entretoise Epaulement Epaulement
Vue en coupe du pivot
Translation RotationX X
Y Y
Z Z
Y
XZ
Choix du matériaux
Alliage d’aluminium
Non retenu
Test sur CAO: RDM sur le carter
Zone avec le plus de
contrainte
Préparation du prototypage Choix du procédé de prototypage
Imprimante 3D:
Process: ExtrusionCoût: ElevéMatière: ABS Précision: 0,25 à 0,14Proto complexe: OuiRapidité: Lente
Découpe laser:
Process: StratifiéCoût: MoyenMatière: NombreusePrécision: 0,2Proto complexe: NonRapidité: Très rapide
Charly robot:
Process: StratifiéCoût: BasMatière: Nombreuse Précision: 0,3Proto complexe: OuiRapidité: Moyenne
Imprimante 3D
Prototypage Les prototypes
Carter Moyeu Assemblage
Prototypage
Prototypage du carter + moyeu
Carter:Matière: ABSTemps: 7h12Coût: 19,20 €
Moyeu:Matière: ABSTemps: 2h42Coût: 7,50 €
Rajout:
2 roulements: 10,80 €Entretoise: 1 €2 circlips: 3 €
Bilan :
Temps total: 9h54Cout total: 41,50 €
Impact écologique: Carter
ABS Aluminium
Conclusion du prototype
Positif
Cotation et ajustement valide
Assemblage réalisable
Assemblage fonctionnel
Négatif
► Assemblage difficile
► Pièces non-usinables
ReconceptionSolution pour l’assemblage difficile
Changement du dispositif d'arrêt axiaux
Ancien moyeuNouveau moyeu
ReconceptionSolution pour rendre la pièce usinable
Carter en 3 parties
Avant carter Arrière carter Axe carter Montage final
Dessin de définition: Axe carter
Moyeu tournant: • Monté glissant sur axe
Prototypage: Bilan du prototypage
Conclusion
Bilan
Assemblage possible
Validation des cotes et ajustements
Assemblage facile
Pièces usinables
Cout proto total: 83€
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