TPE : Challenge Tir au But

1. TPE : Challenge Tir au But Partie : Système de Tir

2. Partie : Système de Tir Comment tirer précisément la balle ? 1- Comment tirer la balle ? 2- Comment augmenter la précision du tir ? 3- Comment empêcher la balle de partir quand le robot avance ? 4- Comment détecter la balle quand elle est en position de tir ? 5- Annexes

3. 1- Comment tirer la balle ? Solutions possibles -- Inconvénients Vérin air comprimé : Difficile à alimenter, tube de pression. Ventilateurs : Assez encombrant, difficile à programmer, peu précis. Bras articulé : Cher, difficile à programmer, et assez encombrant. Catapulte : Peu précis, mise en marche manuelle et un seul tir possible. Tapis roulant : Encombrant, cher (beaucoup de moteur) Jet d’eau : Très peu pratique, risque de court-circuit avec l’automate. Ressort : Peu précis sauf avec un électro-aimant Jet d’air comprimé : Trop compliqué, peu précis, encombrant. Solution retenue : Electro-aimant

4. 1- Comment tirer la balle ? Description de l’électro-aimant Nous utiliserons donc un électro-aimant miniature munit d’un piston équipé d’un ressort de rappel qui permet de réaliser plusieurs tirs à la suite. Ses avantages sont sa petite taille qui le rend facile à fixer, il a une puissance suffisante pour pousser la balle sur un 1 mètre 50 La tige est placée de façon à frapper le milieu de la balle pour avoir une plus grande portée de tir et une plus grande précision.

5. 1- Comment tirer la balle ? Zoom sur l’électro-aimant

6. 1- Comment tirer la balle ? Caractéristiques de l’électro-aimant Fonctionnement en 24.0V maximum en courant continu ou alternatif Puissance : 3W Fréquence : 50Hz Dimensions du Corps : L=24mm l=17mm h=19mm Dimensions de la Tige : L=55mm D=7mm d=1mm

7. 2- Comment augmenter la précision du tir ? Solutions possibles -- Inconvénients Pince attachée à l’électroaimant : Le vérin n’est pas assez puissant pour pousser la pince. De plus, ce système n’est pas d’une très bonne précision. Barrières de chaque côtés de l’électro-aimant : Peut-être un peu encombrant mais reste dans la limite du faisable. Solution retenue : Barrières de chaque côtés de l’électro-aim

8. 2- Comment augmenter la précision du tir ? Description du système avec les barrières Les barrières sont placées de part et d’autre de l’électro-aimant. Elles permettent, lorsque l’électroaimant est en marche, de mieux diriger la balle dans la direction du but. La longueur entre les barrières est un petit peu plus grande que le diamètre d’une balle de ping-pong. Plus cette longueur est petite, moins la balle sera déviée pendant le tir. La distance d’écartement doit être suffisante pour que la balle entre facilement.

9. 2- Comment augmenter la précision du tir ? Caractéristiques des barrières Hauteur des barrières : 30mm Longueur : 100mm a partir de la tige de l’électro-aimant Longueur entre les barrières : 42mm (2mm de plus qu’une balle de ping-pong) Matériau : Bois

10. 3- Comment empêcher la balle de partir quand le robot avance ? Solutions possibles -- Inconvénients Barrières qui se replient sur la balle : Trop compliquer à réaliser et risque de casser la balle. Vérin pneumatique: Difficile à alimenter, très encombrant.  Électro-aimant : Prend un peu de place en le mettant sur le côté Solution retenue : Electro-aimant

11. 3- Comment empêcher la balle de partir quand le robot avance ? Description de l’électro-aimant de blocage Quand la balle est présente dans le système de tir, lorsque le robot avance puis d’arrête, la balle avec l’effet de la vitesse sortiras du système de tir, on ne pourra donc pas tirer. Pour remédier à ce défaut, on place un électroaimant sur le côté des barrières. La balle sera bloquée lorsque le robot avance. Juste avant le tir, une fois que le robot est complètement immobilisé, on désactive l’électroaimant de blocage puis on laisse une petite temporisation, et on active l’électro-aimant de tir.

12. 4- Comment détecter la balle quand elle est en position de tir ? Solutions possibles -- Inconvénients Interrupteur de présence (la balle active avec son poids l’interrupteur) : Facile à programmer (0 ou 1) mais la balle n’est pas assez lourde. Détecteur photo-électrique : Dépend du mode de fonctionnement (proximité, réflexion, 2 capteurs). C’est assez cher (environ 90€), mais nous en possédons déjà un. Solution retenue : Détecteur photo-électrique

13. 4- Comment détecter la balle quand elle est en position de tir ? Description du détecteur photo-électrique Le détecteur photo-électrique est placé à la perpendiculaire de la position de tir, il permet donc de détecter la présence de la balle. Il s’agit d’un détecteur de proximité infrarouge qui agit donc seul et n’a pas besoin de miroir ou d’un autre capteur (il peut cependant marcher dans ces cas là). Il sera facile de le programmer, car la présence de la balle est égale à 0 ou à 1. Des diodes présentes sur le capteur nous indiquent également son bon fonctionnement.

14. 4- Comment détecter la balle quand elle est en position de tir ? Caractéristiques du détecteur photo-électrique Taille : L=32mm l=20mm h=12mm Portée : entre 1m et 1.50m Fonctionnement de 12V à 240V en continu, ou de 24V à 240V en alternatif Puissance : 3W Fréquence : 20Hz Temporisation : attente de 10s avant rechargement.

15. Réalisé par : Vincent Plazanet Aurélien Bernard Sébastien Cadorel

16. 5- Annexes Quelques images de notre Système de Tir Evolution du Système de tir Programmation du Système de tir

17. 5- Annexes Quelques images de notre Système de Tir

18. 5- Annexes Quelques images de notre Système de Tir

19. 5- Annexes Evolution du Système de tir

20. 5- Annexes Programmation du Système de Tir