Correction des exercices sur le robot sumo, Exercices de Ingénierie et technologie spatiale. Ecole polytechnique universitaire de Lille
Marcel90
Marcel9022 April 2014

Correction des exercices sur le robot sumo, Exercices de Ingénierie et technologie spatiale. Ecole polytechnique universitaire de Lille

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Exercices de technologies industrielles sur le robot sumo. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: étude du système, dètection du robot.
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CORRIGE EPREUVE ECRITE ROBOT SUMO

1- PRESENTATION DE L'ETUDE ET DU SYSTEME

/0 1.4.1 - Citer quelles sont les solutions technologiques permettant: FT13, FT14 et FT15.

/0 1.4.2 - Citer quelles sont les solutions technologiques permettant: FT22 et FT32

FT 1 : SE DEPLACER SUR LE DOHYO

FT 2: S'ORIENTER SUR LE DOHYO

FT 3: DETECTER LE ROBOT ADVERSE

2 - DETECTION DU ROBOT ADVERSE SUR LE DOHYO

/0 2.1 - A l'aide des chronogrammes, donner le niveau logique envoyé au microcontrôleur dans le cas ou le robot adverse est détecté.

/0 2.3 -A l'aide de la documentation technique DT2! relever la longueur d'onde pour laquelle l'intensité lumineuse des diodes infrarouges est la meilleure. A quelle couleur correspond-elle?

/0 2.5 - Démontrer que quelque soit le rapport cvclique adopté, la durée d'activation d'une diode infrarouge sera toujours inférieur à 2,6. 10-5 s.

/0 2.6 - En vous aidant de la documentation technique DT2, déterminer la fréquence centrale fa du filtre du récepteur pour avoir la meilleure sensibilité.

~rggygnçê':Q~nlr~lg(fb~~~,~Kij?(~'pQg[;,?ygirH~:111l~!!j~g>~~>;!~~N,§IJ:i"t~~1'~,~I;ij@Q?Zoj:

1--- 1 3 - VALIDATION DU CHOIX DE LA MOTORISATION

3.1 - Etude préliminaire: détermination de l'effort de poussée: Fpoussée

/0 3.1.1 - Sur feuille de copier isoler l'adversaire S et faire le bilan des actions mécaniques extérieures à Sr en vue d'une résolution graphique.

Sens

Vers la gauche

Vers le bas

Fpoussée

Rdohyo / adversaire

"0 3.1.2 - Sur DR1r déterminer la valeur numérique de toutes les actions mécaniques extérieures à S en appliquant le Principe Fondamental de Statique.

C)O o

--7 P (5 CM CQr 10 N )

3.2 - Détermination du couple moteur: enoteur

/0 3.2.1 - Calculer fa puissance de poussée rypoussée nécessaire pendant la phase de poussée du robot adverse.

/0 3.2.2 - Calculer alors la puissance ~ à fournir à l'ensemble des 2 roues motrices et en

déduire la puissance ~réd fournie par un seul réducteur.

/0 3.2.4 - En déduire le couple eéd fourni par un seul réducteur.

/0 3.2.5 - En utilisant la documentation technique DT3 sur le réducteur, calculer le rapport de

réducteur r = COréd de ce réducteur. COmot

/0 3.2.7 - En déduire le couple moteur enot fourni par chaque moteur.

/0 3.2.8 - Tracer « EN BLEU» sur les quatre courbes du document réponses DR2, le point de fonctionnement des moteurs en phase de poussée.

/0 4.1.1 - En respectant la durée Lit indiqué par le cahier des charges pour effectuer un demi-tour, calculer la vitesse angulaire de rotation ffirobot du robot.

/0 4.1.2 - En déduire la vitesse IIVNaErobot IRa Il du point No appartenant au robot par rapport au repère Ro.

/0 4.1.3 - En déduire la vitesse angulaire de rotation <Droue des roues motrices.

/0 4.1.4 - Calculer la vitesse angulaire de rotation COrnot des moteurs, puis en déduire la fréquence de rotation Nmot des moteurs.

/0 4.1.5 - Tracer « EN VERT» sur les quatre courbes du document réponses DR3, le point de fonctionnement des moteurs en phase de recherche.

/0 4.1.6 - En déduire le rendement des moteurs correspondant et conclure aux regards de la contrainte de fonctionnement 2.

4.2 - Détermination de la tension moyenne aux bornes du moteur et du rapport cyclique de la MLI

/0 4.2.1 - A partir du document réponses DR3, donnant les caractéristiques du moteur électrique à courant continu, déterminer la valeur du courant absorbé 1 par le moteur en phase de recherche lorsque sa fréquence de rotation est de Nmot == 7000 tours/min. Vous réaliserez vos tracés sur le document réponse DR3.

/0 4.2.2 - Etablir la relation de la tension moyenne aux bornes du moteur Umoy en fonction de E , Ret 1.

/0 4.2.3 - En déduire la relation de la tension moyenne aux bornes du moteur Umoy en fonction de COmot, R, K et 1 puis calculer numériquement Umoy

/0 4.2.4 - Tracer le graphe de la tension U aux bornes du moteur sur une période sur le document réponse DR3.

/0 4.2.5 - À partir de votre graphe de la question précédente, établir la relation entre la valeur de la tension moyenne Umoy aux bornes du moteur et le rapport cyclique G.

/0 4.2.6 - Calculer la valeur du rapport cyclique a en sachant que le moteur est alimenté sous une tension Ubat = 7,2 Volts.

/0 4.3.1 - La fréquence de travail du double pont H est prise égale à 19,53kHz. À partir du tableau ci-dessous, déterminer le code hexadécimal du registre PR2 et compléter le document réponse DR3 « initialisation ML! ».

/ 0 4.3.2 - À partir du tableau ci-dessous, déterminer le code hexadécimal du registre CCPICON codé sur 8 bits et compléter le document réponse DR3 « initialisation ML! ».

/ 0 4.3.3 - À partir du tableau ci-dessous, déterminer le code hexadécimal du registre T2CON codé sur 8 bits et compléter le document réponse DR3 « initialisation ML! ».

/0 4.3.4 - En déduire la valeur décimale à écrire dans le registre CCPRI L et compléter le document réponse DR4.

l~rniilâljsâtiohl\i1U*j p

/0 5.1 - On demande de réaliser un croquis à main levée de la solution que vous envisager. Vous indiquerez les dimensions des éléments de fixation utilisés.

/0 5.2 - Réaliser un dessin de définition de votre « plaque intermédiaire ». Vous iugerez du nombre de vues nécessaires à la compréhension de votre pièce. vous indiquerez les principales cotes fonctionnelles.

3,00

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6 - VERIFICATION DES CAPACITES DE L'ENERGIE EMBARQUEE

/0 6.1 - En déduire le nombre d'éléments associés en série sachant que le robot est alimenté sous une tension de 7,2 Volts.

/0 6.2 - Les accumulateurs sont associés en série, déterminer la capacité totale des accumulateurs QTotale et la tension maximale disponible.

/0 6.5 - La capacité Q3 en Ah nécessaire lors de la phase où le robot est poussé par le robot adverse.

/0 6.6 - Déterminer la capacité Q4 en Ah nécessaire pour le fonctionnement de l'électronique embarquée.

/0 7. - Citer, en justifiant brièvement votre réponse, sur quels éléments du Robot Sumo, il serait possible d'agir, pour le rendre encore plus performant sur le plan:

- de l'effort de poussée, de la vitesse de poussée et de la puissance de poussée.

TOTAL sur 80 points

9SISCM E1LRfAG 1 10/10

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