Introduction

THÉMATIQUE CHOISIE : l'humain assisté, réparé, augmenté.

Inspiré du projet "InMoov"

Informations[1]

COMPÉTENCES DÉVELOPPÉES :

  • INNOVER : améliorer l'existant, imaginer une solution originale, appropriée et esthétique, représenter une solution originale, matérialiser une solution virtuelle, évaluer une solution.

  • ANALYSER : analyser le besoin, analyser des résultats d'expérimentation et de simulation, rechercher et proposer des causes aux écarts de performances constatés.

  • MODÉLISER : traduire le comportement attendu ou observé d'un objet, traduire un algorithme en un programme exécutable, déterminer les grandeurs géométriques et cinématiques d'un mécanisme.

  • EXPÉRIMENTER et SIMULER : prévoir l'ordre de grandeur de la mesure, proposer et justifier un protocole expérimental, instrumenter tout ou partie d'un produit en vue de mesurer les performances, modifier les paramètres influents et le programme de commande en vue d'optimiser les performances du produit, mettre en œuvre une simulation numérique à partir d'un modèle multi-physique pour qualifier et quantifier les performances d'un objet réel ou imaginé.

  • COMMUNIQUER : rendre compte de résultats, documenter un programme informatique, travailler de manière collaborative.

ORGANISATION TEMPORELLE DU CHALLENGE :

  • Il est conseillé de mettre en œuvre le challenge courant janvier-février sur 3 semaines consécutives (volume total de 12h) ;

  • La proposition s'appuie sur un travail d'une équipe de 3 élèves (ayant des tâches individuelles et collaboratives) avec éventuellement un concours final ;

  • Si un élève a terminé sa tâche individuelle, il peut collaborer et soutenir un autre élève de son équipe ou d'une autre équipe.

GROUPE

ÉLÈVE 1

ÉLÈVE 2

ÉLÈVE 3

H1

Découverte du challenge

H2 - H3

Activités expérimentales

La pince

Le servomoteur

Le capteur de force

  • Mesurer la capacité de serrage d'une pince humaine

  • Qualifier et quantifier les mobilités articulaires d'une pince humaine

  • Mesurer force nécessaire pour la tenue de gobelets en respectant un critère de déformation maximale admissible

  • En collaboration avec l'élève 3 : adapter un programme pour afficher la valeur de la force subie par le capteur (optionnel)

  • Comment commander une position angulaire ?

  • À partir d'un programme fourni, trouver les positions angulaires extrêmes puis tracer : largeur impulsion = f(position angulaire)

  • Mesurer la vitesse de rotation à vide

À partir de mesures effectuées sur la chaîne d'acquisition :

  • Tracer Rcapteur = f(F)

  • Traiter les mesures du signal en sortie de la chaîne d'acquisition (courbes, linéarisation en vue du paramétrage d'un programme de gestion de la pince)

  • En collaboration avec l'élève 1 : adapter un programme pour afficher la valeur de la force subie par le capteur (optionnel)

H4

Activités de simulation

  • En collaboration avec l'élève 2

  • Sous simulateur mécanique, rechercher la relation entre le déplacement de la terminaison du doigt et l'angle du servomoteur

  • Linéariser une courbe pour paramétrer un modèle multi-physique

  • Exploiter un modèle multi-physique

  • Construire un modèle théorique du signal de sortie du capteur de force, à partir de sa documentation technique

  • Comparer les signaux de sortie du capteur (théorique-expérimental)

H5 - H6

Activités de design

  • Appliquer une démarche design pour la terminaison de l'index

  • Appliquer une démarche design pour le pouce

  • Modéliser en 3D

  • Appliquer une démarche design pour une application de commande vocale

  • En collaboration avec l'élève 1

IMPRESSION 3D EN TEMPS MASQUÉ DES SOLUTIONS IMAGINÉES PAR LES ÉLÈVES

H7 - H8

Activités de programmation

  • Gérer la commande vocale

  • En collaboration avec les élèves 1 et 3

  • Gérer le servomoteur

  • Gérer le capteur

H9 - H10 - H11

Montage final, synthèse des programmes et essais de réglage

H12

Validation du challenge (possibilité d'organisation d'un concours interne)