Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Rapport du projet de fin d’études Page 1 Pour l’obtention du brevet de technici

Rapport du projet de fin d’études Page 1 Pour l’obtention du brevet de technicien supérieur Filière : systèmes électroniques Elaboré par :  Mariam ELAZZOUZI  Hasnaa CHABABI Encadré par :  Mr.M ELHANINE  Mr.A BOUDAWD 2018/2019 Sous thème : Commande d’un bras manipulateur par arduino Rapport du projet de fin d’études Page 2 Louange à Allah seul le tout Puissant, plein de miséricorde. Grâce à lui ce travail a pu être accompli. Nous dé6dions ce travail à nos parents. Nous estimons pour eux sont immenses. Nous les remercions pour tout ce qu’ils ont fait pour nous. Que Dieu vous procure une longue vie pleine de bonheur. A ma famille. A mes ami(e)s Rapport du projet de fin d’études Page 3 Tout d’abord, nous tenons à remercier DIEU le miséricordieux de nous avoir donné la possibilité de réaliser notre projet, d’arriver à notre souhait et d’atteindre notre objectif. Nous aimerions dans ces quelques lignes remercier toutes les personnes qui d’une manière ou d’une autre, ont contribué au bon déroulement de notre travail, tout au niveau humain qu’au niveau scientifique. Nous tenons tout d’abord à remercier notre encadreur « Mr. Mustapha ELHANINE» qui nous a permis de bénéficier à la fois de ses compétences scientifiques et de sa grande disponibilité, tant pour résoudre les difficultés rencontrées lors de la réalisation de notre projet ou pour répandre à nos questions. Nous le remercions aussi pour sa patience et ses encouragements ce qui nous a permis de travailler dans de bonnes conditions. Grand remerciement à Mr.benabdslem , Mr A.BOUDAWD et Mr B.FAYZ. Nos remerciements s’adressent également à tous les membres de Jury qui ont accepté de nous honorer de leur présence et de juger notre travail. Merci à toute personne ayant contribué de près ou de loin à notre soutien. REMECIMENT Rapport du projet de fin d’études Page 4 Présentation Nulle personne ne peut nier le rôle de la robotique dans le monde industriel. La robotique est devenue indispensable, elle est considérée comme étant un facteur important dans le développement de l’industrie ce qui a poussé l’être humain à se pencher vers cette discipline et faire en sorte une base et une racine de toute prospérité. Ce rapport est réparti sur trois volets. Le premier, consacré à une introduction générale sur les robots, commence par les définir. Ainsi qu’à la description des différents domaines d’utilisation. Le deuxième s’intéresse à la conception du projet, ainsi qu’à la procédure suivi. Le troisième contient la partie commande. Rapport du projet de fin d’études Page 5 Sommaire Dédicace……………………………………………………………………….……………2 Remerciement ……………………………………………………………...……………….3 Présentation………………………………………………………………………………….4 Partie 1 : généralités sur les robots………………………………………….…………….8 Introduction………………………………………………………………………………….9. 1. Définition général……………………………………………………………….…………9 1.1Le robot industriel………………………………………………………………………...9 1.2 La robotique……………………………..……………………………………………….9 1.3 L’histoire de la robotique industrielle ………………………..………………………….9 1.4 Les types des robots……………………………………………….……………………..11 1.4. Robots mobiles…..............................................................................................................11 1.4.2Robots manipulateurs…...................................................................................................11 1.5 .Les éléments constitutifs d’un robot ................................................................................12 1.6 Architecture des robots…………………………………………………………………...12 1.7 . Classification des robots………………………………………………………………...13 1.7.1.Manipulateur à commande manuelle ………………………………………………….13 1.7 .2.Manipulateur automatique…………………………………………………………….14 1.7.3.Robot programmable………………………...…………………………………………14 Partie 2 : Partie conception :………………………………..……………………………..15 1. Conception du châssis………………………………………………………………..……16 1.1Analyse fonctionnelle……………………………………………………………………..16 1.1.1.Diagramme SADT…………………………………………………………………..…16 1.1.2 .Diagramme bête à corne…………………………………………………………..…..16 1.1.3.Diagramme pieuvre………………………………………………….…………………17 2. Conception de la pince……………………………………..……………………………...18 2.1. Présentation du mécanisme…………………………………...………………………….18 2.2. Analyse Fonctionnelle………………………………………...………………………….18 Rapport du projet de fin d’études Page 6 2.2.1. Bête à corne………………………………………………….……………………...…18 2.2.2. Diagramme Pieuvre………………………………………….……………………...…19 3.Etude de fonctionnement……………………………………………………………..…... 19 Partie 3 : Partie commande………………………………………………………………...21 1.la carte Arduino uno………………………………………………………………………..22 2. Logiciel arduino……………………………………………………………………………25 3. Motorisation…………………………………………………………….………………...26 3.1. Moteur pas à pas………………………………………………………….…………….26  Structure d’un moteur PAP……………………………………………….………..26  Principe de fonctionnement…………………………………………………..……26 4.Capteur fin de course ……………………………………………………………………..28 5.Electroaimant………………………………………………….…………………………..29 6. Pilotage des moteurs à l’aide de la carte Arduino…………………..…………………….29 6.1. Driver L298N pour moteur pas à pas……………………………………………………29 6.2. Schéma de connexion d'un Driver L298N pour moteur pas à pas et l’arduino ……...…30 7.le programme du moteur PAP……………………………………………………….……..31 8. logiciel matlab…………………………………………………………………………...…32 8.1.la liaison MATLAB Ardiono……………………………………………………………..33 Rapport du projet de fin d’études Page 7 Liste des figures Figure 1 :Robotique industrielle(unimate, puma) Figure 2 :spirit NASA Figure 3 : Robot fanuc Figure 4 : les élements constitutifs d’un robot Figure 5 : architecture d’un robot Figure 6 : manipulateur à commande manuelle Figure 7 : : manipulateur à cycle préréglé Figure 8 : robot programmable Figure 9 :diagramme SADT Figure 10 :Bête à corne Figure 11 : Diagramme pieuvre Figure 12 : la pince Figure 13 : bête à corne de pince Figure 14 : diagramme pieuvre de pince Figure 15 :structure du bras Figure 16 :la carte arduino uno Figure 17 : logiciel arduino Figure 18 :structure du moteur PAP Figure 19 : positon 1 des bobines Figure 20 : positon 2 des bobines Figure 21: positon 3 des bobines Figure 22 : positon 4 des bobines Figure 23 : capteur fin de course Figure 24 :Electroaimant Figure 25 :Driver L298N Rapport du projet de fin d’études Page 8 Figure 26 : détails technique du driver L298N Figure 27 : schéma de câblage Figure 28 : logo d Figure 29 : liaison arduino matlab Figure 30 : simulation Liste des tableaux Tableau 1 : fonctions de service du châssis Tableau 2 :exemple de position Tableau 3: les caractéristiques d’arduino uno Rapport du projet de fin d’études Page 9 Partie 1 : Généralités sur les robots Rapport du projet de fin d’études Page 10 Introduction L’utilisation des systèmes robotiques apparait aujourd’hui dans plusieurs domaines d’activités : la médecine, la défense, la recherche scientifique etc.… Les robots sont utilisés de manière privilégiée pour des missions où les objectifs sont quantifiables et clairement définis. Ils sont destinés à faciliter les tâches pour l’homme et à amplifier le rendement. Dans ce premier chapitre, on va donner un aperçu non exhaustive sur les robots, un bref historique sur l'évolution de la robotique industrielle et présenter les différents types de robots et les éléments constitutifs de ces derniers 1. Définition générale 1.1. Le robot industriel Le terme robot a été introduit pour la première fois par l’auteur Tchèque Capek en 1920 dans sa pièce de théâtre R.U.R. (Rossum’s Universal Robot) et il est dérivé du mot rabota qui signifie travailleur (de force). Un robot est un dispositif mécatronique (alliant mécanique, électronique et informatique) accomplissant automatiquement des tâches diverses. C’est une machine intelligente fonctionnelle qui nécessite une autonomie de mouvements. L’Organisation Internationale de Normalisation définit le robot comme étant unmanipulateur à plusieurs degrés de liberté, à commande automatique, reprogrammable, multiapplications, mobile ou non, destiné à être utilisé dans les applications d’automatisation industrielle. 1.2. La robotique La robotique est une science qui s’intéresse aux robots. En fait, il s’agit d’un ensemble de disciplines techniques (mécanique, électronique, automatique, informatique) articulées autour d’un objectif et d’un objet communs. Cet objectif est l’automatisation flexible de nombreux secteurs de l’activité humaine réputés jusqu’à très récemment comme ne pouvant se passer de la présence de l’homme, et l’objet est le robot, sorte de machine universelle dontl’homme rêve depuis toujours pour le remplacer dans les tâches difficiles. 1 .3. L'histoire de la robotique industrielle La robotique industrielle a connu un essore entre 1950-1970. Elle a vu le jour en 1954 lorsque Georges DEVOL a pu réaliser son brevet sur la robotique. Dans ce brevet Devol a conçu un robot qu’il a intitulé Unimate. En 1961, le premier Unimate fut utilisé dans les usines de GENERAL MOTORS. En 1966 , l’entreprise Unimation continue de développer des robots et élaborent notamment des robots permettant de faire d’autres tâches, comme des robots de manipulation matérielle ou encore des robots conçus pour la soudure ou pour d’autres applications de ce genre. Rapport du projet de fin d’études Page 11 En 1978 un nouveau robot est conçu par UnimationInc avec l’aide de General Motors. Ensemble ils conçurent le robot PUMA 500. Le robot PUMA (Programmable Universal Machine for Assembly) a été conçu par Vic Schienman et fut financé par General Motors et par The Massachussets Institute of Technology au milieu des années 70. Le système de ce robot est composé d’un bras manipulateur permettant d’assembler des composants industriels et de son ordinateur de commande. Ce robot est le robot d’assemblage le plus rependu dansl’industrie. Figure 1. Robotique industrielle (unimate, puma) En 1985, Reymond Clavel a imaginé le Robot Delta qui possède un bras demanipulation formé de 3 parallélogrammes. Son brevet tombe dans le domaine public en 2007 et différents constructeurs devraient alors sortir leur propre robot delta. Le Jet Propulsion Laboratory (JPL) développe un robot industriel hexapode (à 6 pattes) du nom de Lemur. Lemur aura pour mission de monter, assembler et réparer des installations spatiales. Pesant moins de 5 kg, il offre la possibilité innovante d’adapter différents outils sur chacun de ses membres. Selon l’étude robotique de la Fédération Internationale de Robotique (IFR) en 2012, il y a au moins 1 153 000 robots industriels opérationnels fin 2011 dans le monde. Avec l’apparition de la robotique industrielle, les robots étaient conçus pour remplacer les ouvriers dans les tâches pénibles, répétitives ou dangereuses (peinture, soudure…). Aujourd’hui avec le développement de l’électronique, de l’informatique, de la mécanique et aussi de l’automatique, la technologie robotique a progressé. La recherche dans le domaine de la robotique est dirigée vers le développement de robots dévoués à des tâches bien différentes que celles uploads/Ingenierie_Lourd/ pfe-mariam-final.pdf