Site réalisé par Nesrine, Juliette, Joanna et Clément avec l'aide de Mme Lagarde

Collège des Petits Ponts - Clamart - 2019

Dans le cadre du concours organisé par le Département des Hauts-de-Seine : Rob'Hauts-de-Seine

Les Petits Ponts y croient !

1 – L’étude et la stratégie : sortir vainqueur des 28 équipes en interne

Pour commencer, nous avons étudié en détails le règlement du concours. Grâce à cela, nous avons pu lister les attendus puis les contraintes que devra supporter le robot. La liste est longue et on sent déjà que le projet va nous prendre du temps.

Notre première décision (votée) a été de choisir une stratégie de concours : nous avions le choix entre customiser un robot déjà existant et en fabriquer un par nous-mêmes. La customisation ajoute un malus de points, c’est pourquoi on a choisi de fabriquer notre propre robot. Mais cela nous a beaucoup ralenti et a beaucoup pris de temps. Cela nous a pris plus de la moitié du temps

2 – Création d'une piste de test : Pour se mettre dans l'ambiance

Pour avoir une vraie idée des dimensions de la piste et des palets et aussi de l'obstacle, nous avons décidé dès le début de créer une piste nous-mêmes. Nous avons pris des cartons que nous avons du découper et coller ensemble car ils ne faisaient pas la bonne taille pour faire un carré de 120cm sur 120cm. Ensuite nous avons peint en blanc toute la piste, ca c'etait plutôt marrant. Mais ensuite nous avons du prendre plein de mesures et tracer les bords et les ronds et enfin on les as peint en bleu. Au final on a fait 2 pistes comme ca pour que chaque ilot puisse s'entrainer plus facilement au moment de la programmation. Ce qu'on avait pas prévu c'est que les pistes en carton à cause de la peinture à l'eau se sont courbées et que ca a été dur d'avoir des pistes bien plates. Ensuite Mme Lagarde a utilisé l'imprimante 3D pour fabriquer des palets et l'obstacle. Grâce à ces palets on a pu commencé a avoir une idée précise du concours.

3 – Le Design : on est des artistes !

Pour le Design du robot, après plusieurs votes par classe, nous avions choisi comme la forme de l’avion, nous l'avions même fait en 3D et imprimé grâce à l'imprimante 3D. Mais au moment de l'assemblage, nous avons trouvé que les capteurs à l'avant et surtout la pince n'allait pas du tout avec un avion. Nous avons du tout repensé 1 mois avant le concours et nous avons donc repris une idée qui avait été évoquée par une équipe : l'araignée car cela était plus cohérent avec les pinces de devant qui représenteront donc les pédipalpes de l’araignée et les capteurs qui représenteront les yeux de l’araignée. Elle peut en avoir jusqu'à 8 alors on a de la marge !

4 – Les différents composants : si faut aller sur Internet, on est partants !

En second lieu on a rempli un tableau pour la liste des pièces à acheter avec les prix marqués, nous avons cherché sur des sites internet, dans des magazines… Par ailleurs, on a marqué la quantité, les références, les fournisseurs... mais avec un budget inférieur à 90€ hors taxe. Cependant nous avions choisi de prendre la carte mère et les 2 moteurs du Mbot, qui ne rentrent pas dans le budget. Mais à la fin, nous avons choisi de prendre d'autres moteurs plus rapides. Nous avons eu du mal à trouver des pièces qui ne dépassaient pas le budget. C'était compliqué car en plus on avait déjà la plupart des pièces du robot, car nous avons déjà des Mbot et nous avons pris les capteurs sur ceux qu'on avait. C'est là qu'on s'est aperçu que ces pièces valaient cher. On a hésité à changer de carte mère mais c'était déjà un peu tard dans le projet. C'était assez dur car en plus il a fallu modifier souvent car nous avons changé plusieurs fois nos composants pour des accessoires (roue libre, servomoteur pour la pince etc). On a finalisé cette étape plutôt vers la fin du projet mais on devait avoir quand même une idée de ce qu'on avait le droit d'avoir ou pas dès le début.

5 – Les maquettes : on laisse parler nos mains et notre imagination !

Nous avons fait des au départ pour avoir une idée de l'esthétique mais aussi de la forme et de l'espace que nous avions. Nous avions avec nous les composants des Mbot que le collège possède et nous avons essayé directement d'assembler les composants sur notre maquette en papier ou carton. Evidemment ca ne tenait pas sans nos mains mais c'était pour avoir une bonne idée des dimensions. Et il fallait penser à rester en dessous de 25x20cm ! Nous avons choisi la meilleure maquette et le meilleur thème par classe. Il restait donc 7 robots potentiels en course. Cette première maquette de notre châssis nous a permis de confirmer les dimensions et l’insertion des composants.

6 – Stratégie pour le ramassage des palets : plein d'idées mais comment faire ?

On a beaucoup cherché des solutions pour le ramassage des palets pour les manches 1,2 et 3, on a du réalisé à nouveau des maquettes ou des dessins et des croquis pour représenter nos accessoires pour ramasser les palets. Là il y a eu plein d'idées aussi. Des idées, on en avait plein mais pour les réaliser c'était plus dur. On n'avait pas imaginé que c'était si compliqué de faire une simple pince avec un moteur ! A force de chercher et grâce à quelques élèves plus malins que d'autres sur l'ensemble du niveau de 4ème, on a fini par voter pour les solutions suivantes :

• Manche 1 : 2 bras motorisés dépliables cachés sous le robot au départ (car nous avons des dimensions de départ à respecter) qui se déplient au début de la manche. En position ouverts à l’avant, ils s'écartent à droite et à gauche pour agrandir l'espace de ramassage et balaient les palets.

• Manche 2 et 3 : Nous avons choisi la même stratégie pour ces deux manches. C'est dans le repérage de l'obstacle et dans la programmation qu'il y aura une différence seulement. Nous avons choisi une pince motorisée à l'avant qui s'ouvre et se ferme. Nous prendrons un par un les palets grâce à cette pince de devant puis refermerons la pince pour éviter d'en prendre plus qu'un à la fois.

7 – Les choix : scrutin universel  mais vote à main levée !

Avant de fabriquer le châssis du robot, nous avons du procéder à plusieurs choix et plusieurs vote. Nous avons voté soit par classe (entre 4 équipes) soit par niveau plus on avancait dans le projet pour au final ne présenter qu'un seul robot qui serait le meilleur du travail de l'ensemble des élèves. Nous avons voté en premier pour la meilleure maquette en papier, pour la meilleure configuration de composants, pour la meilleure stratégie pour la manche 1, pour la manche 2 et pour la manche 3, pour la meilleure modélisation 3D, et enfin pour le meilleur thème. Pour fabriquer notre robot chaque îlot a proposé un thème et un châssis et nous avons donc voté pour le meilleur.

8 – La modélisation en 3D : on n'a pas tous un compas dans l'oeil...

Après tous ces votes, chaque chaque ilot avait un châssis commun avec sa classe et des accessoires communs avec tout le monde. Mais après il a fallu que chaque équipe dessine le châssis. On a donc modélisé le châssis sur l’ordinateur avec le logiciel Sketchup. A la toute fin du projet, quelques élèves de l'équipe choisie ont finalisé sur le logiciel SolidWorks. Quand ils ont eu finis, ils ont pu envoyer à l'imprimante 3D grâce à notre professeur de technologie (Mme Lagarde).

9 – Les matériaux de fabrication : un choix facile !

Nous avons étudié un tableau comparatif des matériaux pour imprimante 3D, et grâce à cela, nous avons choisi le meilleur matériau pour réaliser notre châssis et nos pinces. Nous avons aussi suivi des cours de physique pour mieux comprendre l’impact sur l’environnement par rapport à quel matériau nous prenions pour confectionner notre robot. Nous avons donc choisi le PLA (Acide polylactique issu de l’amidon de Maïs) car il est compatible avec notre machine 3D, écologique et biodégradable.

Nous avons vu une vidéo sur YouTube sur les imprimantes 3D et grâce à cela nous savions que notre imprimante marche par dépôt de fil chaud. Elle dépose un peu comme un pistolet à colle très précis plein de couches de plastique les unes sur les autres. Le nom de notre logiciel d’impression est Cura.

10 – La semaine EPI Concours Robotique : la course contre la montre

Une classe a été choisie, la 4G, notre classe, pour faire un projet EPI sur le concours pendant la semaine à projet que nous avons avant les vacances de février. Ca tombait parfaitement car on était très en retard. On avait pas commencé à programmer un mois avant le concours et on n'avait toujours pas fini le châssis ! Ca nous a permis de faire un projet sur 12h dans la même semaine, en groupes et avec différents professeurs et différents thèmes en rapport avec ce concours. Nous nous sommes divisés en plusieurs groupes, qui avaient chacun une tâche complexe dans un domaine différents des autres.

- Un groupe s’occupait d’améliorer nos pinces et notre système pour attraper les palets sur le logiciel SolidWorks et/ou Sketchup. Le professeur imprimait ensuite le travail de ce groupe grâce à l’imprimante 3D et décidait si le système pouvait être amélioré. Si oui, le groupe tentait de confectionner un objet plus efficace et la boucle recommençait

- Un groupe s’occupait de retravailler les mesures avec la maquette et coupait avec la scie scirculaire des morceaux de plastique pour essayer d’assembler des pièces importantes au châssis et pour faire des tests.

- Un groupe s’occupait de travailler sur notre site Internet et de présenter les différentes pages : Accueil, Projet, Matériaux & Énergies, Programmation, Bonus… ainsi que toutes les étapes pour confectionner notre robot et tous les obstacles que nous avons parcourus. Ils ont été les journalistes principaux de ce site !:)

- Comme on alternait avec d'autres matières, des groupes ont trouvé le nom et le logo du robot et surtout ils ont écrit des slams ou des raps en Français pour vanter les mérites de notre araignée qui s'appelle seulement maintenant AraknoPPonts. Nous avons finalisé 5 textes que nous avons rappés sur des bandes son. Vous pouvez découvrir ces textes dans la page "Bonus" et les écouter dans la vidéo de présentation de notre robot !

- En Physique-Chimie, nous avons étudié plus précisément les avantages et les inconvénients de l'énergie que nous utilisons et particulièrement de notre batterie au Lithium. Nous avons étudié aussi les énergies alternatives et nous avons consacré une page du site à nos expériences. Vous n'avez qu'à cliquer sur la page "Energie"

11 – La fabrication : le prototypage rapide ? Mon œil !

Après tout cela, nous avons fait la réalisation du châssis fabriqué par l’imprimante 3D qui nous a pris environ 6 heures à chaque fois (sans les pattes et sans les accessoires). Mais avant cela on avait fait des croquis en respectant les dimensions et en prenant en compte le système de ramassage des palets, ce que seulement certains îlots de 4ème ont réussi. Nous avions aussi imprimé en 3D les accessoires, par exemple les pinces qui ont pris beaucoup de temps et qui ont été difficiles à réussir. Il a fallu en refaire plusieurs car il y avait toujours une mesure qu'il fallait changer pour que ça marche. Nous avons aussi refait une dizaine de châssis car à chaque fois qu'on changeait un composant ou un accessoire, il fallait modifier quelque chose sur le châssis (la taille d'un trou ou la hauteur d'un support de capteur...). C'est pourquoi, assez rapidement, nous avons réalisé des maquettes en PVC que l'on pouvait modifier plus rapidement avec la scie circulaire, la perceuse, la rainureuse ou la thermoplieuse. Grâce à ces maquettes, nous avons pu avoir une version finale avec les bonnes mesures que nous avons à nouveau modélisé et enfin imprimé à l'imprimante 3D avec le bon matériau.

12 – L'assemblage : un casse-tête !

L’imprimante 3D a réalisé l’impression de la tête et des pinces et du corps. Pendant ce temps nous avons commencé à assembler quelques pièces pour avoir une vue d’ensemble du robot.

Après avoir confectionné le châssis, nous l’avons étudié de plus prêt et nous avons cherché un endroit où placer les capteurs de distance sans qu’ils gênent notre système de pince. Cette étape était plutôt compliquée car nous n’avions pas beaucoup de place à notre disposition.

13- Etude Marketing : Choix du nom, du logo et de la typo !

Une classe s'est particulièrement penchée sur l'image de notre robot. Pendant la semaine EPI, la 4G a été chargée de trouver le nom, le logo, le slogan et la typo du robot. Nous avons même été plus loin en écrivant plusieurs raps sur notre AraknoPPonts. Alors pourquoi ce nom ? Ca n'est pas évident pour tout le monde mais c'est un mix entre arachnide (notre robot s'inspire de la forme d'une araignée) et le nom de notre collège Petits Ponts. C'est pourquoi nous lui mettons bien les 2 PP en majuscule pour Petits et Ponts. Ensuite dans la typo, nous avons repris des formes stylées mais aussi qui font penser a des pattes d'araignée. Mais surtout nous avons laissé les deux P majuscules au mileu en reprenant le logo de notre collège ! Ce P n'est pas le notre mais on l'a pris sur le logo des en-têtes du collège. Nous avons par contre changé la couleur pour qu'elle soit en rapport avec notre robot !

14- La programmation, quelle galère !

Suite a la création du début de notre châssis, on a commencé à la programmation du robot (de la pince, des moteurs etc...) mais en même temps que nous programmions notre AraknoPPonts, nous devions aussi finir notre châssis. Au niveau de la tête il restait à poser la pince, les capteurs et les 8 pattes décoratives pour le style sur un deuxième étage de notre robot. Tout ça, en maquette une première fois, puis une deuxième fois en 3D dans l'ordinateur puis enfin dans le matériau final.

15- Une chanson non, un Rap oui

Afin d’ embellir notre vidéo nous avons créé plusieurs raps en rapport avec la création de notre robot : sur les matériaux utilisés ou encore sur son esthétique .

Nous avons dû travailler dur pour le réaliser,trouver des rimes, trouver une musique qui allait avec notre rap. L’écriture du texte nous a pris autant de temps que pour trouver un nom au robot c’est à dire beaucoup de temps. Après avoir un texte potable à notre chère Araknopponts, il a fallu l’enregistrer on a utilisé un micro fourni par notre professeure de technologie. L’enregistrement fait, le plus dur arrive : la partie montage avec Audacity (c’est un logiciel de montage de sons) nous a bien aidé à couper les petits bruits qui gênent et d’autres petits problèmes de sons . Ce n’est pas un simple texte mais un rap.

16 – Une vidéo qui rend nostalgique...

Toujours en rapport avec les montages nous avons réalisé une vidéo contenant les étapes de la création de notre robot du début à la fin comme les dessins du design la maquette le passage a l’imprimante 3D et enfin le design finale avec toute les parties assemblées avec les différents accessoires pour les étapes du concours .

On a monté grâce a DaVinci Resolve, c'est un logiciel gratuit on y a aussi mis les montages du rap fait avec Audacity mais malheureusement nous n’avions pas assez de vidéos mais beaucoup de photos.

Malgré ce léger problème on a pu réaliser une superbe vidéo qu’on espère vous plaira !

17 – Un rapport, c'est bien. Un site web, c'est mieux !

Mme Lagarde a créé un compte pour le collège des Petits Ponts sur le site sitew.fr.

C'est gratuit et grâce à ca, on a pu créé nous-mêmes toutes les pages. Le texte de cette page a été écrit en grande partie avec toute la classe de 4G pendant la semaine EPI. Mais nous l'avons fini a 4 ! Tout comme tout le site, le montage vidéo, le montage du rap ou l'assemblage du robot. D'ailleurs à partir de l'étape 12, nous avons voté et fait un petit concours interne à la classe pour savoir qui viendrait représenter le collège le jour du concours. Et c'est nous : Nesrine, Joanna, Juliette et Clément qui avons gagné nos places. On était volontaires pour passer le quizz et on s'est engagés à venir tous jour de la semaine sur le temps du midi pour travailler et avancer le site ou le robot. On est resté parfois longtemps après les cours aussi. Au final on a tout juste eu le temps de finir tout çà !