Activité 4

RECHERCHER DES SOLUTIONS TECHNIQUES POUR LA MOTORISATION DU ROBOT

MISE EN SITUATION

Lors de l'activité précédente, nous avons recherché les solutions possibles pour la mobilité du robot.

Cette fois-ci, on se propose de s’intéresser aux deux fonctions techniques en lien avec la motorisation du robot.

I - RECHERCHE DE SOLUTIONS TECHNIQUES POUR LES FONCTIONS :

FT1_12 : TRANSFORMER l'énergie électrique en énergie mécanique de rotation

FT1_13 : ADAPTER et TRANSMETTRE l'énergie mécanique de rotation

A l'aide du document ressource LA MOTORISATION ÉLECTRIQUE DES ROBOTS, répondre aux questions ci-dessous sur votre FICHE PROJET :

1.1 Parmi les critères de choix présentés dans le document ressource, préciser ceux qui seront à prendre en compte dans le projet du robot Sumo+ (voir CdCF de l'Activité 3 SÉQUENCE 21 dans votre cahier).

1.2 Citer les familles de solutions techniques couramment utilisées pour motoriser un robot.

1.3 Dans le cas de l'utilisation d'un moteur pas à pas, combien de tours effectuera un moteur 24 pas si on lui envoie 96 impulsions électriques ?

1.4 Compléter le schéma partiel de la chaîne d’énergie commune aux solutions proposées :

LA MOTORISATION ÉLECTRIQUE DES ROBOTS

1.5 Quels sont les composants communs aux solutions techniques proposées ci-dessus ?

1.6 Dans la gamme de moteurs à courant continu pour la robotique, que peut-on dire de la vitesse de rotation de ces petits moteurs ?

1.7 Pourquoi ne peut-on pas relier directement un moteur à courant continu à la roue du robot ?

II - ÉTUDE DE L'INFLUENCE DU RAPPORT DE TRANSMISSION D'UN GROUPE MOTORÉDUCTEUR

Il existe de nombreuse solutions techniques pour adapter et transmettre l'énergie mécanique de rotation. Quelque soit la solution utilisée, système poulie courroie, système à engrenages, l'un des paramètres importants indiqué par les constructeurs est le rapport de transmission .

On définit le rapport de transmission comme étant le rapport des vitesses du mouvement de sortie sur le mouvement d'entrée. Les fabricants donnent souvent la valeur de ce rapport sous la forme 1:d, où d représente la démultiplication.

On se propose d’étudier l’incidence du choix du rapport de transmission du réducteur sur le déplacement du robot. Pour cela vous disposez d'une série de trois vidéos sur le déplacement d'un chariot équipé d'un groupe motoréducteur pour lequel le rapport de transmission est différent pour chaque cas.

Configuration 1_241.mp4

Configuration 1_1125.mp4

Configuration 1_3125.mp4

Utilisation du chronomètre

Ouvrir un deuxième explorateur Mozilla.

Cliquer sur l'image ci-contre.

Ajuster vos fenêtres des deux explorateurs Mozilla afin de visualiser la vidéo et le chronomètre.

2.1 À l'aide des vidéos de chaque configuration et du chronomètre mis à disposition, compléter le tableau ci-dessous de votre fiche projet. Pour un gain de temps, répartissez-vous les configurations au sein de l'équipe.

2.2 Quelle est l'influence de la tension du voltage sur les performance du chariot motorisé ?

2.3 Quelle est l'influence du rapport de transmission sur le temps de déplacement du chariot motorisé ?

2.4 A l'aide des résultats concernant le cas d'une tension nominale de 4,8 volts, que peut-on dire de l’augmentation du diamètre des roues motrices sur le temps de déplacement du chariot motorisé pour l’expérience sans obstacle ?

2.5 De même que peut-on dire de l'augmentation du diamètre des roues motrices sur le temps de déplacement du chariot motorisé pour l’expérience avec obstacle ?

2.6 Compléter la phrase suivante :

En conclusion, pour une tension de voltage nominale, les performances du groupe motoréducteur sont liées au .............................................................. choisi mais aussi au diamètre des ...........................................................

III - BILAN DES SOLUTIONS TECHNIQUES POUR LA MOTORISATION DU ROBOT

Votre groupe doit présenter des solutions envisageables pour la motorisation du robot Sumo+ sous deux formes :

TÂCHE 1 : Rédaction d'un article sur votre blog résumant les solutions possibles.

TÂCHE 2 : Réalisation d'une diapositive "Solutions technique des fonctions FT1_12 et FT1_13" pour le diaporama de présentation de la revue de projet Choix de solutions.

Répartissez-vous les deux tâches au sein du groupe.

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