P15AB12 Trieur de M& » History » Version 5

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axel BARRIEUX, 04/02/2021 10:56 AM


Projet GE4a-GE5a
Entreprise : Polytech Clermont-Ferrand / Client : . Mr Sébastien Lengagne :
Auteurs : Jean-Ferréol de Villeneuve, Ludovic Descout
Responsable Projet : Mr Sébastien Lengagne
Tuteur industriel : Mme Isabelle Goi


Résumé

La section Génie Electrique de Polytech Clermont-Ferrand a décidé de créer de nouveaux systèmes ludiques, à présenter lors des portes ouvertes de Polytech, afin d'attirer les étudiants.
C’est dans ce but que le projet Trieur de M&M’s a été envisagé. Le système va permettre de former une image grâce à des M&M’s. Les bonbons sont placés sur un plateau et un outil vient les déplacer pour que l’ensemble des M&M’s ressemble à une image désirée.
Le projet étant une vitrine du Génie Electrique, celui-ci doit regrouper un maximum de matières. Il y a par exemple la programmation en C, de l’automatisme, robotique, de la conception de carte electroniques, du traitement vidéo, ou encore de la création d’interfaces graphiques, via le logiciel Qt.
L'avant-projet nous a permis de savoir comment le système sera fait : le plateau supportant les M&M’s sera composé de bois et de mousse troué afin de les tenir, le système de déplacement des bonbons est composé d’un bras et d’un préhenseur. Le bras utilisé est un bras parallèle et le préhenseur une pompe avec électrovanne. Le plateau sera également mobile pour assister la préhension. Il y aura une webcam afin de visualiser l’ensemble du plateau et un ordinateur permettant l’affichage d’informations (le nombre de M&M’s total et par couleur, l’image à réaliser, …).


Abstract

The Electric Engineering branch of Polytech Clermont-Ferrand needs entertaining stuff to introduce the school to young learners during open days.
As a consequence, the M&M’s sorter project seemed to be the answer to this issue. He consists in making a picture with those candies, allocated randomly on a tray and a tool will move them M&M’s into a choosen picture.
This project needs to show most of school subjects of Electronic Engineering. For example, there is the C programming, automatism, robotic, computer-aided design, video processing, or even graphics interfaces thanks to the Qt software.
This first draft of the project allowed us to understand the system, and to design a first sketch. The tray who support the candies is composed of wood and perforated foam, the M&M’s moving system is made with a robotic arm and a gripper. The robotic arm is a parallel one and the gripper a pump with solenoid valve. The tray can also move in order to assist the gripper. There will be a webcam to view the entire tray and a computer for information display (total and per color M&M’s number, picture to realize …).


Introduction

Au vu des effectifs en baisse de la section Génie Electrique de Polytech Clermont-Ferrand, celle-ci à décidé de redorer son image auprès des étudiants envisageant une école d’ingénieur. C’est de cette idée de mise en avant que le projet ci-présent a été créé.
Mr Sébastien Lengagne est un membre du corps enseignant de Polytech Clermont-Ferrand et plus particulièrement des sections Génie Electrique et Génie Physique. Il a choisi de proposer à ces élèves de quatrième année de travailler sur deux projets, dont celui-ci, qui ont pour butent d’être la vitrine du Génie Electrique lors des portes ouvertes.
Afin de toucher le plus grand nombre, il à été choisi de travailler avec des M&M’s – qui n’aime pas ces chocolats ? Le projet s’intitule de ce fait « Trieur de M&M’s. » Il consiste en la réalisation d’images pixélisées grâce à ces sucreries, le plus rapidement possible, afin de satisfaire les attentes d'un public peu patient.


Présentation du sujet

Le côté ludique du système implique une contrainte en terme d’accessibilité. De ce fait il a été choisi de placer les sucreries de manière visible, sur un plateau, aléatoirement disposé dans des petits slots, et un système de bras robotiser viens par-dessus le plateau, pour les trier, les ré-agencer, afin de former une image simple. Cette image sera faite avec les couleurs disponibles des M&M’ s (six couleurs), et ce sur un carré de 10x10 emplacements (100 pixels au total).
Pour réaliser ce système, deux traitements majeurs en découlent :

une première partie mécanique, qui consistera à designer et à gérer les déplacements d'un bras robotisé (en rouge ci dessous)

l’autre partie traitant une image du plateau par webcam, pour interpréter les mouvements faits/ à faire, agissant ainsi comme « les yeux » du système (en jaune ci dessous)


Cahier des Charges
Le système devra être rapide, pour éviter d’ennuyer les potentiels étudiants par une durée de cycle qui s’avèrerait trop longue. Par ailleurs le système devra être probablement déplacé pour être bien visible sur un stand. Il en résulte le cahier des charges suivant :

Contraintes :

Temps < 5 min, pour un nombre défini de M&M’s (Dans une optique de gain de temps, le nombre initialement prévu de 400 à été réduit à 100, cf Faisabilité)

Transportable dans une valise

poids < 2 kilogrammes.

webcam USB du commerce (prix < 30 euros)

Contrôle sous Linux

Duplicable sur les 4 côtés du plateau

Livrables :
-Système de tri fonctionnel
-Code informatique complet, pour pouvoir retravailler dessus à l’avenir


Developpement
Plateau

Problématique

Il est nécessaire d’avoir un support pour poser les M&M’s, c’est pourquoi il a fallu définir comment les M&M’s sont posés au départ. Par ailleurs, il faudra aussi prendre en compte la taille du plateau (qui influencera le nombre de M&M’s, mais aussi le dimensionnement du bras)

Faisabilité

Les M&M’s doivent former un quadrillage : si les bonbons sont posés de manière anarchique, il sera trop difficile de les déplacer car il peut y avoir potentiellement des M&M’s superposés et la partie visio ne pourra pas repérer s’il y a un ou plusieurs M&M’s a une position

Il faut une surface souple pour ne pas abimer les M&M’s : étant donné que le système fonctionnera pendant une journée entière, il faut éviter d’abimer les bonbons afin qu’ils tiennent jusqu’à la fin

Les M&M’s doivent être stables : lorsqu’on dépose les M&M’s sur le plateau au départ ou après un déplacement de ceux-ci, il ne faut pas qu’ils bougent de leur position. Des trous sont donc réalisés dans la surface souple (la créamousse) afin de déposer les M&M’s dans ceux-ci.

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P1.pdf (537 KB) axel BARRIEUX, 04/02/2021 11:24 AM

RAO.pdf (428 KB) axel BARRIEUX, 04/02/2021 11:24 AM

RapportGe4a.pdf (362 KB) axel BARRIEUX, 04/02/2021 11:25 AM

code.zip (158 KB) axel BARRIEUX, 04/02/2021 11:25 AM

Optimisation de mouvements pour la reorganisation d_images - Jean-Ferreol de Villeneuve.pdf (1.73 MB) axel BARRIEUX, 04/02/2021 11:27 AM

P15AB12_fig5_20150623101652_20150623113303.png (41.8 KB) axel BARRIEUX, 04/02/2021 11:29 AM