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Soutenance de Mini projet Première année Mécanique Etude et conception d'un Rob

Soutenance de Mini projet Première année Mécanique Etude et conception d'un Robot Autonome d’Excavation, d’Exploration et de Construction RAUEXCO Présenté par : Joubid Amara Kaab Ahmed Karaa Naim Khaled Ameni Letaief bilel Soutenance du 02 juin 2020 L’école nationale d’ingénieur de Monastir Département génie mécanique Sous la direction du Jury: M.Mihed BEN SAID M.Souheil BCHIR Plan  Introduction  Cadre du projet  Analyse fonctionnelle  Fonctionnement  Schéma cinématique  Conception  Plan d’affaire  Conclusion MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion Introduction Pour garantir un développement harmonieux du secteur construction et excavation, il devient urgent de restructurer et moderniser ce secteur et utiliser des technologies appropriées pour l’installation des canalisations souterraines et des câbles afin de minimiser les dépenses et gagner du temps. Normalement, pour poser des tuyaux ou des câbles, il faut creuser des tranchées, placer les tuyaux ou les câbles à l'intérieur, puis recouvrir les tranchées. Les techniques d’excavation souterraine existantes sont très coûteuses et pour la plupart des cas, ces machines peuvent creuser qu'en ligne droite, plutôt que de pouvoir créer un réseau sinueux de tunnels. De plus, ils ne peuvent pas contourner les obstacles tels que les rochers et les racines. MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion Cadre du projet Dans le cadre de mini-projet, on propose un projet concernant l’étude et la conception système robotisé permettra de creuser des tunnels dans les réseaux de petit diamètre, de soutenir et de stabiliser les trous à forte courbure. De nos jours, vous pouvez trouver des robots capables de voler, nager, plonger et même marcher comme les humains. Nous n'avons pas vu beaucoup de robots conçus pour creuser sous terre. C'est un peu étrange, pour être honnête, compte tenu des animaux qui creusent leurs propres tunnels, les humains, devons faire des choses utiles sous terre. C'est pourquoi on propose le robot autonome RAUEXCO. MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion Analyse fonctionnelle MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion Enoncé du Besoin : le produit rend service à l’utilisateur en lui permettant de creuser le sol et installer des canalisations d’une manière autonome. 1.Analyse de besoin l’analyse du besoin pour exprimer le but de l’étude. La verbalisation du besoin revient à répondre à trois questions: A qui le produit rend il service ? ‐ Sur quoi agit-il ? Et dans quel but ? La réponse à ces questions est représentée grâce à l’outil graphique « Bête à cornes » Analyse fonctionnelle MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion 2. Analyse fonctionnelle externe figure : Diagramme pieuvre de notre système Identification des fonctions de service : Fp1 : Creuser le sol et installer les canalisations/câbles. Fc1 : S’adapter à différents types de sol. Fc2 : Evacuer les déblais. Fc3 : Permettre une maintenance aisée (être facilement démontable-montable). Fc4 : Avoir un encombrement adapté à l’usage. Fc5: Avoir un coût raisonnable. Fc6 : Respecter les normes de sécurité. Fc7 : Etre alimenté en énergie. Fc8 : Etre programmable par l’opérateur Fc9 : Contourner les obstacles. Fc10 : Résister à l’environnement de travail. Le diagramme “pieuvre” met en évidence les relations entre les différents éléments du milieu environnant et le produit Analyse fonctionnelle MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion 3.Hiérarchisation des fonctions : Figure : Histogramme des souhaits Figure : Tri croisé Analyse fonctionnelle MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion 4.Analyse fonctionnelle descendante (Niveau A-0): Ce type d’analyse permet de modéliser et de décrire graphiquement notre système. Figure : Diagramme SADT 5. Analyse fonctionnelle technique : Analyse fonctionnelle MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion Diagramme fast Fonctionnement MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion le robot se compose d’un certain nombre de modules réunis par des couplages mécaniques qui lui donne une grande mobilité: • Un système de qui permet à la tête de forage de se déplacer et de tourner dans toutes les directions et à tous les angles avec une maniabilité maximale, ce qui signifie que le robot peut tourner dans des angles ouverts et fermés, selon les besoins. • Bien que le robot soit autonome, il fonctionne à tout moment via une station de contrôle, un ordinateur qui effectue toutes les tâches de supervision et de planification en plus de créer une représentation numérique de l'environnement et de tout objet reconnaissable qu'il rencontre en cours de route. • Les matériaux excavés et pulvérisés sont extraits via un conduit équipé d'un système de pompage conventionnel. Schéma cinématique Le schéma cinématique donne quant à lui une représentation simplifiée permettant une meilleure compréhension du fonctionnement (aspect cinématique). MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion Figure: schéma cinématique Etude de mouvement : Le mécanisme de mouvement a deux fonctions principales: 1. Fournir un mouvement linéaire pour le robot. 2. Fournir la force de poussé nécessaire pour le forage. MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion Figure : Principe de mouvement de robot Le mouvement linéaire est similaire à celui d'un ver. Des segments du robot avancent tandis que d'autres restent immobiles et agissent comme des pinces. Cette combinaison des segments mobiles et serrés fournit un mouvement similaire à un ver. Pour obtenir un mouvement discret, la démarche est expliquée dans la figure ci-dessous. Cette méthode permettrait à notre robot d'avancer constamment. Conception La conception mécanique de RAUEXCO est réalisée sur le logiciel SolidWorks . La partie de conception s’est déroulée en 2 phases : 1ere phase : conception des pièces mécaniques et des sous-systèmes à utiliser. 2eme phase : L’assemblage de robot MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion Conception MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion Etape1 : conception de tête de forage : Etape2 : conception de moteur couple : Etape3 : conception des positionneurs hexapodes (plateformes de Stewart) : Etape4 : conception de l’arbre moteur : Conception MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion Etape 5 : conception de la tête d’impression : Etape 6 : conception de la forme géométrique de robot : Etape 7 : conception de la couverture flexible : Conception MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion Etape 8 : conception des couvercles utilisées : Etape 9 : conception de système de poussé: Etape 10 : conception des éléments de guidage en rotation de la tête de forage: Conception L’assemblage de robot : MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion Figure : Mécanisme de déformation : Conception Dessin d’ensemble MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion Conception Dessin de définition MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion Plan d’affaire MINI PROJET | Soutenance du 02 juin 2020 Introduction | Cadre du projet | Analyse fonctionnelle | Fonctionnement | schéma cinématique | conception | Plan d’affaire | conclusion Plan d’affaire Le système robotique proposé permettra l'exécution de tâches qui recoupent différents domaines d'application à fort impact sociétal et uploads/Ingenierie_Lourd/ etude-et-conception-d-x27-un-robot-robot-qui-creuse-vf.pdf