Projet robotique

L’enseignement en classe de troisième est articulé autour la mise en œuvre d’un projet collectif.

Introduction

3 séances.

Quels sont les domaines d’applications de la robotique ?

Compétences travaillées et évaluées :

  • Situer dans le temps les inventions liés au monde de la robotique.
  • Organiser la composition du document, prévoir sa présentation en fonction de sa destination.

Réaliser une frise présentant les dates clés de l’évolution de la robotique.
Document : Evolution projet robot

Exemples :

  1. Robot Quadrotors Perform James Bond Theme.
  2. Extrait du journal de France 2 du lundi 01 septembre 2014 http://www.francetvinfo.fr/chine-des-robots-au-restaurant_683203.html
  3. L’artiste Blanca Li s’approprie l’univers de la Robotique pour son spectacle « Robot »,  au théâtre des champs Elysées Du 23/12/2013 au 5/01/2014.[vimeo]http://vimeo.com/73267626[/vimeo]
  4. Jacques BLOCH-MORANGE s’entretient avec Albert DUCROCQ, journaliste scientifique, l’un des pionniers de la cybernétique et l’inventeur du renard électronique. Il explique le principe de l’appareil, qui utilise l’électronique alors que les automates utilisaient la mécanique…
    http://www.ina.fr/video/CAF88038611/albert-ducrocq-la-cybernetique-1ere-partie-video.html

A / Appropriation du cahier des charges.
Que doit faire notre robot ? Que doit-il respecter ?

1 séance.

Objectif : Au cours d’un travail d’équipe, à partir du « Cahier des charges-projet robotique » donné, préciser les fonctions et les contraintes souhaitées. Activités : Exprimer la demande. Formuler l’expression fonctionnelle du besoin. Identifier les contraintes.

  1. Enoncé du besoin : A qui le robot rend-t-il service ? Sur quoi agit le robot ? Dans quel but utilise-t-on le robot ? En déduire la ou les fonctions d’usage du robot.
  2. Liste des contraintes à respecter pour la réalisation du robot pour le défi. A partir du « Cahier des charges-projet robotique » retrouvez les contraintes pour la fabrication du robot.
  3. L’analyse fonctionnelle du robot. Après avoir établi la liste des contraintes, il faut maintenant énoncer les fonctions contraintes correspondantes (FC). Rappel : Pour énoncer une fonction contrainte, il faut toujours commencer par un verbe à l’infinitif.
  4. Compléter alors le Cahier des charges fonctionnel.
  5. Correction de l’analyse fonctionnelle du robot: Analyse fonctionnelle robot

B / Recherche de solutions techniques.
Comment répondre au cahier des charges fonctionnel  (CDCF) ?

1 séance
Capacité : Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction.
Réaliser le schéma du châssis du robot.
A partir de la liste des composants à implanter, faire un croquis, sur votre cahier, de la forme du châssis.
Réaliser 3 vues : Vue de dessous, dessus et face.
ConceptionChassis

C / Validation du prototype.
Quelles sont les solutions pertinentes ? Comment prendre en compte les idées des autres pour améliorer ma solution ?

Capacité : Valider une solution technique proposée.
  1. Former les groupes.
  2. A partir des différents croquis des élèves du groupe, proposer une solution de forme commune pour le châssis en prenant en compte les idées des autres et les contraintes de fabrication*.
  3. Dessiner votre châssis à partir du document suivant : Dessin du châssisFixation MoteurFixation Moteur2Pour la fixation des moteurs nous utiliserons la solution ci-dessus.
    La forme du châssis que vous proposerez devra intégrer cette solution technique.
  4. Assembler sur votre châssis, à l’aide du logiciel SolidWorks, les composants suivants :
    Support de fixation moteur (2 Cloisons et une plaque de dessus) ; Carte programmable ; Servomoteur+Roue ; Capteurs ; Coupleur de piles ; Roue folle.

D / Réalisation

1. Gérer l’organisation et la coordination du projet.
Réaliser le planning de votre groupe en complétant le document « Planning élève« 
2. Réaliser le projet en suivant le planning prévisionnel que vous avez établi.
Ressources :
  • Évaluer le coût global du robot.

E / Présentation finale du projet.
Comment rendre compte de mon travail ?

 Objectif : Présenter les étapes de recherche de différentes solutions et la réalisation de celles retenues.

Activités Créer et scénariser un document multimédia du projet, mobilisant plusieurs médias (photos, croquis, texte, sons, vidéo, …). Remarque : ce travail doit être commencé dès la première étape du projet – Contenu de la Présentation du projet – Préparer un exposé oral. Présenter oralement son travail au sein de l’équipe en s’aidant de documents multimédias

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