Travaux Dirigés en Ingénierie Système : Définition des Exigences pour Robot'IS, Essays (university) of Technical English

Ce document décrit les exigences à satisfaire pour le développement d'un robot télé opérable (Robot'IS) dans le cadre du concours d'Ingénierie Système Robafis 2015. Il détaille le domaine d'application, la mission, les caractéristiques du système Robot'IS, la caractéristique de l'environnement d'utilisation et la qualification opérationnelle.

Typology: Essays (university)

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Travaux Dirigés - Ingénierie Système
TD1 : Définition des exigences - Cas d’étude Robafis 2015
Dans ce TD, nous allons travailler à partir du cahier des charges du concours d’Ingénierie système Robafis 2015.
L’objectif de ce concours est d’appliquer l’ingénierie système à la réalisation d’un robot télé opérable.
A partir du descriptif ci-dessous, vous devez proposer les:
-Définition du contexte
-Définition des exigences (incluant les exigences d’interfaces externes)
-Définition des scénarios d’utilisation
Cahier des charges ROBAFIS 2015
1. OBJET
Le présent document décrit les exigences à satisfaire par un mobile de manutention télé opérable. Dans la suite du document,
ce système sera désigné par l’appellation Robot’IS.
2. DOMAINE D’APPLICATION
Le présent Cahier des Charges est applicable à la définition de Robot’IS et à la réalisation d’un exemplaire destiné à une
expérimentation, lors d’une campagne d’évaluations comparatives entre plusieurs solutions concurrentes effectuée dans un
environnement de déploiement simulé.
3. LIMITE DE FOURNITURE
La fourniture comprend :
- le dossier de développement de Robot’IS,
- un exemplaire de Robot’IS constitué du mobile de manutention et de la plateforme de télé opération,
- le système de soutien nécessaire au maintien en condition opérationnelle de Robot’IS.
4. MISSION
Le mobile de manutention se déplace depuis sa zone de stockage, en suivant la ligne matérialisant le parcours, jusqu’à une
zone de travail repérée par une balise de couleur, pour y réaliser des manutentions de charges. À l’issue de l’exécution des
travaux de manutention, il revient dans sa zone de stockage, également en suivant la ligne matérialisant le parcours.
La mise en œuvre de Robot’IS est assurée par deux opérateurs :
- un chef de mission (CEO) chargé de la conduite globale de la mission, de la coordination et de la surveillance des
travaux confiés à l’agent chargé de la manutention des charges ;
- un agent qualifié (AQO) opérant la manutention des charges.
La mission comprend 3 scénarios d’emploi possibles :
-Scénario 1 : déplacer une charge de type X de la zone 1 à la zone 2.
-Scénario 2 : déplacer deux charges de type Y de la zone 2 à la zone 3.
-Scénario 3 : déplacer trois charges de type Z de la zone 3 à la zone 1.
Au signal de départ, le scénario d’emploi est communiqué au CEO qui lance l’exécution de la mission de Robot’IS en agissant
sur le bouton prévu à cet effet sur le mobile de manutention.
La mission se décompose en 3 phases successives.
La phase 1 de déplacement de la zone de stockage jusqu’à la zone de travail est automatique (sans intervention du CEO ou de
l’AQO). Arrivé à la zone de travail, le mobile de manutention s’arrête automatiquement et émet un bip sonore indiquant que la
phase suivante peut-être engagée.
Le CEO donne alors l’ordre à l’AQO d’engager la phase 2 en prenant en charge manuellement la commande de Robot’IS,
depuis la plateforme de télé opération, pour effectuer la manutention des charges. Les charges sont définies en annexes 3.
Dès que la manutention des charges est terminée, le CEO engage la phase 3 en reprenant la responsabilité directe de la
conduite de la mission et en faisant revenir le mobile de manutention jusqu’au point de stockage, en commandant celui-ci
depuis la plateforme de télé opération et en empruntant le parcours imposé pour le retour. La mission est terminée lorsque le
mobile de manutention est immobilisé à l’intérieur de la zone de stockage et a émis un double bip sonore.
5. CARACTERISTIQUES DU SYSTEME ROBOT’IS
Le mobile de manutention se déplace dans son environnement, soit de façon autonome, soit en étant commandé à distance,
suivant la phase de la mission. Le système Robot’IS dispose d’une capacité fonctionnelle de mobilité permettant la maîtrise de
ses déplacements en avancement et direction et d’une capacité fonctionnelle de manutention permettant la préhension de
charges et le levé et posé de celles-ci.
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Travaux Dirigés - Ingénierie Système

TD1 : Définition des exigences - Cas d’étude Robafis 2015

Dans ce TD, nous allons travailler à partir du cahier des charges du concours d’Ingénierie système Robafis 2015.

L’objectif de ce concours est d’appliquer l’ingénierie système à la réalisation d’un robot télé opérable.

A partir du descriptif ci-dessous, vous devez proposer les:

  • Définition du contexte
  • Définition des exigences (incluant les exigences d’interfaces externes)
  • Définition des scénarios d’utilisation

Cahier des charges ROBAFIS 2015

1. OBJET

Le présent document décrit les exigences à satisfaire par un mobile de manutention télé opérable. Dans la suite du document, ce système sera désigné par l’appellation Robot’IS.

2. DOMAINE D’APPLICATION

Le présent Cahier des Charges est applicable à la définition de Robot’IS et à la réalisation d’un exemplaire destiné à une expérimentation, lors d’une campagne d’évaluations comparatives entre plusieurs solutions concurrentes effectuée dans un environnement de déploiement simulé.

3. LIMITE DE FOURNITURE

La fourniture comprend :

  • le dossier de développement de Robot’IS ,
  • un exemplaire de Robot’IS constitué du mobile de manutention et de la plateforme de télé opération, - le système de soutien nécessaire au maintien en condition opérationnelle de Robot’IS.

4. MISSION

Le mobile de manutention se déplace depuis sa zone de stockage, en suivant la ligne matérialisant le parcours, jusqu’à une zone de travail repérée par une balise de couleur, pour y réaliser des manutentions de charges. À l’issue de l’exécution des travaux de manutention, il revient dans sa zone de stockage, également en suivant la ligne matérialisant le parcours. La mise en œuvre de Robot’IS est assurée par deux opérateurs :

- un chef de mission (CEO) chargé de la conduite globale de la mission, de la coordination et de la surveillance des

travaux confiés à l’agent chargé de la manutention des charges ;

- un agent qualifié (AQO) opérant la manutention des charges.

La mission comprend 3 scénarios d’emploi possibles :

  • Scénario 1 : déplacer une charge de type X de la zone 1 à la zone 2.
  • Scénario 2 : déplacer deux charges de type Y de la zone 2 à la zone 3.
  • Scénario 3 : déplacer trois charges de type Z de la zone 3 à la zone 1. Au signal de départ, le scénario d’emploi est communiqué au CEO qui lance l’exécution de la mission de Robot’IS en agissant sur le bouton prévu à cet effet sur le mobile de manutention. La mission se décompose en 3 phases successives. La phase 1 de déplacement de la zone de stockage jusqu’à la zone de travail est automatique (sans intervention du CEO ou de l’AQO). Arrivé à la zone de travail, le mobile de manutention s’arrête automatiquement et émet un bip sonore indiquant que la phase suivante peut-être engagée. Le CEO donne alors l’ordre à l’AQO d’engager la phase 2 en prenant en charge manuellement la commande de Robot’IS , depuis la plateforme de télé opération, pour effectuer la manutention des charges. Les charges sont définies en annexes 3. Dès que la manutention des charges est terminée, le CEO engage la phase 3 en reprenant la responsabilité directe de la conduite de la mission et en faisant revenir le mobile de manutention jusqu’au point de stockage, en commandant celui-ci depuis la plateforme de télé opération et en empruntant le parcours imposé pour le retour. La mission est terminée lorsque le mobile de manutention est immobilisé à l’intérieur de la zone de stockage et a émis un double bip sonore.

5. CARACTERISTIQUES DU SYSTEME ROBOT’IS

Le mobile de manutention se déplace dans son environnement, soit de façon autonome, soit en étant commandé à distance, suivant la phase de la mission. Le système Robot’IS dispose d’une capacité fonctionnelle de mobilité permettant la maîtrise de ses déplacements en avancement et direction et d’une capacité fonctionnelle de manutention permettant la préhension de charges et le levé et posé de celles-ci.

Le mobile de manutention utilise uniquement des composants contenus dans le kit fourni par l’AFIS. Il ne sera admis, ni ajout (par exemple d’autres pièces que celles prévues, matériaux, capteur ou colle), ni modification d’un quelconque constituant du kit, pour sa réalisation. La constitution du kit est donnée en annexe 3. Les seuls composants supplémentaires nécessaires sont :

  • les éléments de stockage d’énergie intégrés au mobile de manutention,
  • le logiciel embarqué dans le mobile de manutention. La plateforme de télé opération est constituée :
  • de la plateforme de commande à distance,
  • du logiciel de télé opération chargé dans la plate forme de commande à distance,
  • éventuellement d’une interface de télé manipulation connectée au port USB : souris, joystick,....................... L’intégration de Robot’IS comprenant le chargement du logiciel embarqué dans le mobile de manutention, le chargement du logiciel de télé opération dans la plateforme de commande à distance et la vérification de bon fonctionnement de l’ensemble n’excèdent pas 10 minutes. La plateforme de commande à distance est un ordinateur portable ; tout autre type de plateforme tel un smart phone, une tablette, un dispositif spécifique sont exclus. La liaison sans fil entre la plateforme et le mobile de manutention est de type Bluetooth ; tout autre type de liaison, telle le wifi, est interdit. Les dimensions maximales projetées du mobile de manutention au repos ne peuvent excéder 350 mm x 250 mm et une hauteur de 200 mm. Ses dimensions en fonctionnement peuvent être supérieures aux dimensions spécifiées au repos. Pour être en conformité avec le Code de la Route AFIS, le Poids Total Roulant du mobile de manutention en état de fonctionnement ne doit pas dépasser 1,4 kg. Robot’IS est testable et maintenable. Robot’IS est conçu pour effectuer une mission sans maintenance préventive ou curative pendant celle-ci. 6. CARACTERISATION DE L’ENVIRONNEMENT D’UTILISATION Les conditions climatiques courantes dans la zone opératoire sont les suivantes :

· Température ambiante évoluant dans une plage de 10 °C à 32 °C.

· Pression atmosphérique comprise entre 1000 et 1030 mb.

· Hygrométrie comprise entre 40 et 75 %.

La zone d’évolution est réalisée au moyen d’un support en papier de 1,04 m x 2,04 m, collé sur un plateau en bois rigide et dur, d’épaisseur comprise entre 10 et 20 mm, parfaitement horizontal, posé directement au sol. Le papier utilisé est du 170g/m2 blanc mat (COALA, matt coated 170, blanc référence 476147). La colle recommandée est la colle multi-usage Spray 77 Scotch-Weld 3MTM. Ce support en papier inclut les repérages suivants imprimés :

  • une bande de délimitation, de couleur noir satiné, de largeur 20 mm, en bordure de ses 4 côtés, à l’extérieur de la zone de 1,00 m x 2,00 m.
  • la bande matérialisant le parcours,
  • la zone de stockage du mobile de manutention.
  • des balises :

o couleur rouge LEGO, pour le repérage de la zone de travail 1 ;

o couleur jaune LEGO, pour le repérage de la zone de travail 2 ;

o couleur vert LEGO, pour le repérage de la zone de travail 3.

La zone d’évolution est éclairée de façon homogène, excepté les zones d’ombres produites par les objets présents sur le plateau. L’intensité lumineuse dans la zone d’évolution du robot sera comprise entre 100 et 300 Lumen/m2. Une table de hauteur 0,40 m (+/- 0,05 m) et de dimensions 0,40 x 0,80 m (+/- 0,05 m) sera placée à 0,20 m de distance du bord de la zone d’évolution du mobile de manutention, pour recevoir la plateforme de télé opération utilisé par les deux opérateurs.

7. QUALIFICATION OPERATIONNELLE La qualification opérationnelle consiste à réaliser 3 missions, successivement les scénarios 1, puis 2, puis 3, sur une période de service maximale de 30 minutes. Chaque qualification consiste à tester :

· la qualité de réalisation de la mission : absence d’intervention manuelle pendant la phase automatique, arrêt

automatique en fin de cette phase, absence d’incident pouvant affecter les objets manutentionnés ou pouvant affecter leur intégrité pendant la phase de télé opération,

· la rapidité d’exécution de la mission.

La durée nominale pour effectuer la mission est de 3 minutes. Passé le délai de 5 minutes, la mission est considérée comme terminée, qu’elle soit réalisée complètement ou partiellement. Pour que la mission soit validée, l’élément déplacé devra être totalement contenu à l’intérieur de la zone de destination correspondant à son type (décompte réalisé après la fin de la mission).