Ramasseur de balles robotisé

Entreprise / Client : Association de Tennis de Table d'Aulnat / Maurice GAGNO
Auteur : Vincent LEDAIN
Tuteur technique : Sébastien LENGAGNE
Tuteur industriel : Gérard CHAZELLE

Introduction

Dans le cadre de la formation d'ingénieur en Génie Electrique, les étudiants sont amenés à réaliser un projet. Ce projet permet de mettre en oeuvre nos connaissances techniques et nous apprendre à gérer un projet et la communication tant au sein de l'équipe qu'avec le client.
Le projet qui m'a été confié, est proposé par l'Association de Tennis de Table d'Aulnat. Au sein de ce club de tennis de table, il y a une catégorie handisport. Les personnes jouant dans cette catégorie sont en fauteuil roulant. Lors des entraînements, à la fin de chaque exercice, il peut y avoir entre 100 et 150 balles au sol. Il est donc difficile et long pour les personnes pour ramasser toutes les balles.
Le but de ce projet est donc de réaliser un système mobile permettant de récupérer les balles plus vite et faciliter la tâche des joueurs pour les ramasser.

Cahier des charges

  • système qui se déplace de manière autonome avec commande manuelle possible
  • regroupement des balles ramassées dans une zone de l'aire de jeu
  • éviter les obstacles autour de la table(personnes, fauteuils, objets)
  • 100 / 150 balles à récupérées
  • temps de ramassage 3 min
  • durée de l'entrainement 1h30
  • prix du système inférieur à 200€
  • ne pas faire de marque au sol avec le système

Définition de la solution

Dans un premier temps, il a fallu définir le système à réaliser pour réaliser la fonction finale. Plusieurs solutions se présentaient. Une modification du sol pouvait être apportée en inclinant légèrement le sol vers un coin de l'aire de jeu. Les balles rouleraient et seraient donc regroupées dans un coin et ce serait plus rapide pour les joueurs de récupérer les balles. Cette solution est apparue impossible car la salle doit être homologuée pour des compétitions nationales. De ce fait la modification du sol ne peut pas être apportée.
Une deuxième solution est d'installer un système qui souffle les balles et les pousse donc dans une zone de l'aire de jeu. Etant donné que les dimensions de l'aire de jeu sont importantes, soit 6m par 12m, la puissance pour souffler serait importante.
Une autre solution est de réaliser un robot mobile qui se déplace dans l'air de jeu et regroupe les balles. Il s'agit de cette solution qui a été adoptée.

Choix des composants

Pour déplacer le système, j'ai choisi d'utilisé une base mobile composée de deux roues motrices fixes permettant de diriger et déplacer le robot, et une roue folle pour maintenir l'équilibre du système. Deux moteurs à courant continu sont utilisés afin de déplacer le robot dans toutes les directions possibles.
Deux modes de fonctionnements sont réalisés : un mode automatique où le robot se déplace tout seul et regroupe les balle, un mode manuel où l'utilisateur peut prendre le contrôle du robot.
Pour le mode automatique, des capteurs ultrason sont utilisés pour détectés les obstacles qui peuvent se trouver sur le chemin du robot.
Pour le mode manuel, les déplacements du robot sont commandés par l'utilisateur en utilisant une application sur smartphone. Un moule bluetooth permet la connexion entre le smartphone et le robot.
Le système sera commandé par un Arduino Mega 2560. Il s'agit d'une carte électronique comportant un microcontrôleur 8 bits Atmega2560. C'est sur ce microcontrôleur que les programmes sont implanté pour réaliser les différentes fonctions du système.