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La Magie du Gyropode : un transport intuitif pour l’utilisateur Auteur Position

La Magie du Gyropode : un transport intuitif pour l’utilisateur Auteur Positionnement thématique Asservissement, Mécanique newtonienne Mots-clés Mots-clés (en français) Mots-clés (en anglais) Gyropode Segway Courant électrostatique Courant électrostatique Moment cinétique Moment cinétique Moment dynamique Moment dynamique Principe fondamental de la dynamique Principe fondamental de la dynamique Motivation Intrigué par ce mode de transport extravagant, ce TIPE est un cheminement personnel : celui de comprendre cette technologie innovante. En effet, le nombre de moyens de transport ne cesse de croître, j’ai donc décider de porter mon intention sur un sujet en particulier « le Gyropode » afin de comprendre son fonctionnement. (49 mots) Bibliographie commentée J’ai décidé de travailler sur l'étude de l'asservissement en angle entre l'axe du manche et la verticale du gyropode. Je vais pouvoir comparer avec la fonction de transfert en boucle fermée selon différentes expériences. En premier lieu, je me suis questionné sur le fonctionnement des gyroscopes du Segway, en m’intéressant notamment aux multiples phénomènes gyroscopiques misent en œuvre dans de nombreuses expériences filmées sur internet. Cela m’a permis d’établir plus précisément ce phénomène dans le gyropode. Par la suite, j’ai porté mon attention sur la définition de la fonction de transfert de l'asservissement en angle d'inclinaison. J’ai tenté en vain de prendre contact plusieurs fois avec la société Segway. J’espère obtenir un retour de leur part prochainement. Afin de valider l'expression établie en réalisant des expériences sur le gyropode, je prévois de fabriqué un banc d'essai pour définir la réponse du système à divers excitation. L’objectif étant de connaître la fonction de transfert en boucle fermée. Il faut bien sûr que j’anticipe le problème lié au rendu de l'inertie du banc ramené aux roues du gyropode (176 mots). Problématique De l’étude de ce système d’auto-équilibrage réalisé à partir des gyroscopes, nous pouvons nous s’interroger sur le mode de fonctionnement du gyropode. (22 mots) Plan I) Principe et exemple d’utilisation Il s’agit d’un véhicule électrique assurant sa propre stabilité à partir d’un mécanisme : le gyroscope. Ce dernier trouve d’autres utilisations : aviation pour indiquer la même direction à n’importe quel moment, les téléphones portables dans la localisation. Par ailleurs, le gyropode est un moyen de transport à deux-roues pour une personne. Il est discret, non polluant et prend autant de place qu’un piéton. Il peut être vu comme une réponse aux problèmes du développement durable. Il a été créé de sorte à réaliser un équilibre parfait pour le pratiquant et une utilisation simple et cela même dans les virages ou lors des obstacles rencontrés. II) Principe de fonctionnement du gyropode ? L’objectif comme nous l’avons vu précédemment, est l’autostabilisation du gyropode. Le moment cinétique et la quantité de mouvement sont deux notions prenant part à cette stabilisation. Nous devons poser plusieurs hypothèses telles que la solidarité entre le conducteur, le guidon et le châssis. Nous pouvons alors établir des équations liées directement à l’accélération, moment dynamique et inclinaison en appliquant le principe fondamental de la dynamique. Plusieurs paramètres entrent en compte dans l’accélération de l’appareil, notamment le rayon des roues. En pratique, il est composé de 5 gyroscopes qui vont calculer et ajuster la vitesse des moteurs en fonction de l’angle d’inclinaison. Pour la marque Segway, il y a utilisation d’une plaque de silicium traverser par un courant électrostatique qui émet alors une vibration. Lors de l’inclinaison, la plaque tourne sur son axe et la vibration change le degré de rotation. Ainsi, le gyroscope fait part de cette information aux calculateurs qui peuvent définir les mouvements du gyropode. Objectifs du TIPE Avec la pollution engendrée par les embouteillages en ville, de nouveaux moyens de transports plus écologiques doivent être trouvés. Le Gyropode peut être vu comme une solution puisqu’il fonctionne à l'énergie électrique. Ainsi, dégager le fonctionnement du Gyropode à travers diverses expériences physiques peut m’amener à le comprendre et ainsi mettre en évidence les différents phénomènes qu’il met en jeu. (60 mots) Expériences prévues - Diverses expériences sur le gyropode - Observation et analyse des constituants du gyropode Contacts envisagés e-penser ; entreprise Segway Bibliographie (6 références) [1] http://blog.mobilboard.com/fonctionnement-gyroscope-gyropode-segway/ [2] http://sti.epfl.ch/files/content/sites/sti/files/sgm_anne/Segway_Moreillon.pdf [3] http://blog.mobilboard.com/comment-fonctionne-un-gyropode/ [4] http://www.segway.ch/fr/infos/funktionsweise.php [5] https://www.ninebot-france.com/actu/22447-comprendre-physique-gyropode-e-penser/ [6] http://www.cromod.fr/2017/06/04/modelisation-du-gyropode/ uploads/Management/ la-magie-du-gyropode-tipe.pdf