Plan de développement du projet N°50

V.Bilan et perspectives

1.Bilan humain

Cette année, l’équipe E=M6 a rencontré quelques difficultés pour se former. En effet, au début de l’année une seule personne était présente. Son premier travail a été de recruter d’autres membres afin de pouvoir honorablement participer à la compétition. Les nouveaux arrivants ont toujours été très bien accueillis, l’intégration au sein de l’équipe s’est très bien déroulée. Le peu d’effectif initial a très certainement aidé. Dans ce genre de projet, plus nous sommes nombreux, meilleures seront nos chances de réussite. L’effectif final était seulement fixé au mois de février lors du début du projet S4. La majorité des membres se connaissaient peu voire pas du tout. Cette méconnaissance ne nous a point gêné, au contraire nos relations étaient vierges donc nous avons pu partir sur de bonnes bases.

Nous avons pu bénéficier d’une équipe multiculturelle. En effet « seulement » trois personnes étaient de nationalité française sur une équipe de sept. Les problèmes de maîtrise du français sur les documents officiels tels que les rapports ou les comptes-rendus représentaient bien entendu une charge de travail supplémentaire pour les membres francophones, mais cela ne représentait qu’une partie infime du projet. En effet, nous n’avons rencontré aucun problème de dialogue et tout le monde arrivait à bien se faire comprendre. Les non-francophones aiment notre langue et ont envie de s’améliorer. Ce projet nous a bien sûr apporté des connaissances techniques mais également un enrichissement culturel. En effet, nous avions souvent l’occasion de travailler en petits groupes. Lors de ces rencontres nous avons pleinement pu discuter de nos coutumes et de nos pays réciproques. Dans le monde toujours plus cosmopolite dans lequel nous vivons, cette expérience va nous permettre de mieux nous adapter aux origines de chacun. En effet les entreprises sont de plus en plus internationalisées. Les fusions et les acquisitions ont rendu les équipes de travail cosmopolites. Donc dans notre future vie d’ingénieur nous serons très certainement emmenés à travailler avec des gens de diverses nationalités. Ce projet nous permettra sans aucun doute d’y faire face sereinement. Il n’est pas rare de voir de grandes fusions échouer pour des raisons culturelles. En effet, une fusion sur deux n’est pas créatrice de valeur ajoutée. Les différences de travail d’une équipe à l’autre sont de temps en temps telles que les équipes de direction n’arrivent pas à communiquer. Ce projet nous a permis de nous donner un avant goût des risques culturels. Une légère gêne au niveau du rapport s’est tout de même produite. Si nous arrivions à bien communiquer, il n’était pas forcément facile pour les étrangers de bien écrire. Les francophones ont, à cette occasion, eu un surplus de travail que nous avons pris avec plaisir tellement nos relations étaient bonnes.

Nos origines, nos aspirations et nos compétences étaient très diverses mais complémentaires. Ces différences nous ont initialement facilité les choses pour nous départager le travail. Nous avons ainsi choisi de travailler en petits groupes afin d’avancer le plus rapidement possible. Ce choix nous a permis de créer une ambiance conviviale. Le fait que nous avons tous des caractères assez conciliants, nous a aidé à créer une atmosphère de travail sereine. Nous avions tous les ingrédients pour être une équipe soudée et nous pouvons, je crois, être fier d’avoir toujours su bien réagir face à chaque membre.

Le projet s’est déroulé sur une courte période ce qui n’a pas été un avantage pour finir le robot. Mais cela nous a très certainement permis de garder de bonnes relations. Nous ne saurons jamais si sur un projet plus long nos relations ne se seraient pas dégradées. Mais étant donné les conditions de grand stress auxquelles nous avons été confrontés, nous pouvons être satisfaits d’avoir toujours su maîtriser nos anxiétés et nos craintes. Dans de tels projets, il n’est pas toujours facile de faire face à des situations qui semblent désespérées.

Les quelques jours passés à La Ferté-Bernard furent et demeurent inoubliables, en émotions comme en expériences. Le fait de rencontrer d’autres équipes, à des stades d’avancement différents, d’horizons sensiblement variés est un réel stimulant. L’ambiance est incroyable, l’entraide de rigueur, tout comme le partage de connaissances, à part de très rares équipes venues seulement pour remporter la Coupe.

Nous avons ainsi pu apprendre le travail en équipe sous des contraintes diverses, tout en gardant le cap sur des objectifs bien définis. L’auto-organisation initiale n’a pas été déplorable. Mais une meilleure organisation avec le plan de management a fortement contribué à l’aboutissement du projet.

Enfin, même si il est trop tôt pour affirmer que la Coupe a révélé des vocations, il est indéniable qu’une partie de l’équipe souhaite revenir l’année prochaine. Il semble également que nos péripéties ont donné envie à de nouveaux étudiants de l’école de participer à cette aventure l’année prochaine. Même si, dans nos objectifs initiaux nous n’avons jamais dit explicitement que nous devions trouver des successeurs, il semblerait qu’une équipe de cinq ou six personnes soit déjà motivée pour perpétuer ce fabuleux projet.

2.Bilan matériel

Le bilan matériel n'est évidemment pas parfait, même si il semble plus positif que les années précédentes. Dès le début de l'aventure, notre stratégie était claire, utiliser les acquis des années passées et faire un maximum de récupération. Le bilan matériel est donc grandement influencé par ces choix stratégiques.

Tout d'abord au niveau mécanique, de nombreux éléments tels que les moteurs (une dizaine de moteurs à courant continu) ou les engrenages sont réutilisables. Les problèmes rencontrés quant au développement de l'ascenseur nous laissent également un moteur pas à pas de très bonne précision (1.8° de pas angulaire). La carcasse du robot est difficilement réutilisable, cependant, suivant le prochain règlement, avec quelques adaptations, un nouveau robot pourrait voir le jour. Une dizaine de télémètres, "les yeux de notre robot", essentiels pour repérer les balles et les objets, sont restés en parfait état de marche et seront donc utilisables. En outre, la carte électronique gérant les signaux des télémètres a fait ses preuves et pourra donc être rapidement opérationnelle. Par ailleurs, du matériel onéreux tel que le chargeur de batteries (de très bonne qualité) n'a subi aucun désagrément pendant l'année et est donc toujours en état de marche.

Concernant l'électronique, mis à part les petits composants électroniques tels que les résistances, les capacités, les transistors ou encore les câbles, il reste peu de composants onéreux. Comme nous l'avons déjà dit, nous avons rencontré des problèmes importants pour l'implantation des microcontrôleurs AtMega128. A ce jour, il ne reste plus aucun microcontrôleur non utilisé.

Le fait d'avoir récupéré un maximum de composants de l'année précédente tout en conservant les mêmes techniques, nous a permis de ne pas dépenser tout le budget mis à notre disposition. Il nous reste en effet 895 euros au terme de notre projet. On pourrait nous rétorquer que les résultats auraient été meilleurs si l'argent avait été totalement utilisé dans des systèmes performants, cependant nous estimons que le peu de temps qui nous était alloué pour le projet ne nous permettait pas d'élaborer de nouveaux systèmes fiables. En outre, notre budget a été connu très tard (les comptes ayant du mal à s'ouvrir). Nous avons donc utilisé l'argent qui nous semblait nécessaire pour mener à bien notre projet.

3.Perspectives

Suite à notre expérience sur ce projet et à différentes influences externes (un peu d’espionnage des autres équipes à la Coupe, discussions avec d’autres participants), nous allons présenter ce qui nous semble important pour bien réussir ce projet. Nous allons diviser cette présentation en deux parties : facteurs internes puis facteurs externes.

3.1.Facteurs internes

• 
  Il faut commencer le projet le plus vite possible, c'est-à-dire en octobre, immédiatement après la publication du thème du concours par Planète Sciences. Il y a deux scénarii possibles pour faire ceci :
  
  • 
    dans le cadre d’un (ou plusieurs) projet(s) S3 proposés par l’école. Ainsi le travail pourrait réellement commencer dès octobre. Cette solution a l’avantage évident, d’une part, de motiver un grand nombre d’élèves à participer au projet dès le début de l’année et d’autre part de faire bénéficier aux participants de créneaux horaires libres pour travailler. Les résultats seront sans aucun doute bien meilleurs.
    
  • 
    sans avoir un cadre offert par l’école, avec toutes les implications qui s’ensuivent (scénario des années précédentes).
    
• 
  Cette année le principal point sensible était, comme l’année passée, l’électronique. Pas nécessairement au niveau conceptuel, mais plutôt au niveau des détails (faux contacts, pistes trop fines sur les cartes, liaisons trop sensibles pour les utiliser en embarqué). Il faut vérifier séparément chaque carte, ensuite chaque brique du système, avant de tout assembler au final.
  
• 
  Effectuer des simulations avec des outils spécifiques (PSpice, Circuit Maker) avant de réaliser les cartes. Cela permettra sûrement de gagner du temps voir de diminuer les frais de composants brûlés.
  
• 
  Il faut partir sur une stratégie simple et la développer au fur et à mesure suivant les mésaventures éventuelles, si le temps le permet. Pour les équipes qui n’ont pas engrangé beaucoup d’expérience au fil des années, une solution trop compliquée paie rarement, même si cette solution paraissait la meilleure au niveau des ambitions.
  
• 
  L’utilisation des microcontrôleurs est la meilleure solution pour faire la partie commande du robot. En fait, la majorité des meilleures équipes présentes à la Coupe utilisent cette solution. L’autre grande approche, l’intégration d’une plateforme PC est prétentieuse en terme de temps et trop sensible pour les conditions données.
  
• 
  Un repérage du robot sur le terrain à l’aide des balises externes (permises par le règlement) n’est pas essentielle pour pouvoir remporter la coupe (les vainqueurs de cette année l’ont montré), mais cette solution est souhaitable, notamment pour que le robot puisse se repérer lors de chocs. Une bonne solution est d’utiliser un laser (technique essayée en 2003 par l’équipe, mais pas encore mis au point).
  
• 
  Il faut réutiliser au maximum l’expérience accumulée. La capitalisation de l’expérience demeure un point faible de notre équipe et il est un fait que les meilleures équipes sont celles qui capitalisent leur savoir. Nous avons essayé de transmettre aux futurs participants au projet une documentation concernant tous les aspects de notre travail, qui se trouve sur le BSCW.
  
• 
  Etablir des responsabilités précises pour chacun des membres et communiquer le plus possible au sein de l’équipe. Les outils de gestion du projet semblent être dans un premier temps une perte de temps, mais, en fait, ils permettent de mieux aborder la gestion de projet.
  

3.2.Facteurs externes

• 
  Le projet de Coupe de Robotique E=m6 est à l’heure actuelle trop volumineux pour être traité seulement dans le cadre d’un S4 normal. De plus, dans la nouvelle organisation de l’enseignement, le budget horaire alloué aux projets est à la baisse, ce qui n’est pas encourageant. Nous considérons nécessaire de proposer et de réaliser un ou plusieurs projets S3 pour préparer ce S4. Comme sujets possibles, nous pouvons mentionner la réalisation des cartes électroniques (jusqu’à la réalisation s’il y a de l’argent sinon jusqu’à la phase de simulation), l’étude et la réalisation d’un système de balises. Nous espérons que ces projets S3 vont être réalisés car ils sont nécessaires pour obtenir un bon résultat.
  
• 
  L’allocation d’un budget en début de l’année est la condition préalable pour toute tentative de travail pratique sur le projet. Ceci a été un problème cette année, car nous n’avons pas été sûrs de notre budget jusqu’au mois de mars.
  
• 
  Cette année, la partie mécanique du robot a été finalisée extrêmement tard (à peine 3 semaines avant la coupe). Dans les années futures, nous conseillons dans un premier temps de décider de l’architecture du robot très tôt, c’est-à-dire avant décembre. La solution consistant à demander l’aide de M. CLERE est toujours envisageable, mais d’autres solutions sont à envisager. Un partenariat avec un IUT spécialisé en mécanique pourrait être à conseiller si le travail en collaboration n’est pas trop contraignant de part et d’autre. Une autre solution serait d’utiliser des matériaux facilement manipulables sans avoir besoin du département mécanique. Ainsi, le châssis pourrait être réalisé au département mécanique pour avoir une base solide, et le reste du robot pourrait être réalisé avec de l’aluminium fin ou du bois.
  

VI.Annexes

1.Photos de la coupe de Robotique

Notre arrivée à la Ferté-Bernard le mercredi vers 14h30



Notre stand se trouvait sous une grande tente.

Chaque équipe avait à peine 2 m² pour installer tout son matériel.




La feuille validant notre homologation



Les terrains d’homologation



Le petit robot de MINITECH faisant des tests



La salle des phases finales



Positionnement des cocotiers et des ballons pour notre 4^e match



Notre quatrième match de qualification




Notre panneau ENST Bretagne au sein des stands




Nos robots sont lancés dans l’arène !

2.Liste de la documentation réalisée

2.1.Documentation technique

[1] Julien CORNIC, Adrian POPESCU "Généralités sur la mécanique", toutes les généralités à prendre en considération avant de concevoir la partie mécanique d’un robot.

[2] Julien CORNIC "Solutions envisagées pour la partie mécanique", inventaire des différentes solutions étudiées avant réalisation et solution finale choisie.

[3] Julien CORNIC, Adrian POPESCU "Moteurs utilisés pour la mécanique", descriptif des différents moteurs existants et ceux utilisés.

[4] Habib KASSEM "Carte de puissance – schéma Orcad, typon Orcad ", tutorial pour l’utilisation de la carte de puissance.

[5] Adrian POPESCU "Carte des télémètres – schéma Orcad, typon Orcad", fichier d’explications pour le fonctionnement de la carte des télémètres.

[6] Jérôme VALETTE, Etienne KASPERCZYK "Etude des télémètres Sharp GPD12".

[7] Ana-Maria ISAR "Carte HCTL - schéma Orcad, typon Orcad", schéma et fichier d’explications sur le fonctionnement de la carte HCTL.

[8] Dorian LUPU "Carte Atmega128 – schéma Orcad, typon Orcad".

[9] Habib KASSEM "Carte ascenseur – schéma Orcad, typon Orcad".

[10] Dorian LUPU "Logiciel pour commander le robot à l’aide d’un ordinateur".

[11] Ana-Maria ISAR "Carte câble série robot / ordinateur – schéma Orcad, typon Orcad".

2.2.Gestion de projet

• 
  Avant-projet.
  
• 
  Présentation Power Point pour la micro soutenance.
  
• 
  Comptes-rendus pour chaque réunion par Adrian POPESCU.
  
• 
  Compte-rendu de la Coupe par toute l’équipe.
  
• 
  Listes des achats et bilan financier complet par Jérôme VALETTE.
  
• 
  Triptyque, résumé et poster pour le forum.
  
• 
  Rapport final : ce document que vous avez entre les mains.
  
• 
  Présentation Power Point pour la soutenance finale.lien MAJERUS, moi, donc a priori il restera comme ça)aire ce tableau.
  

Toute la documentation est disponible sur BSCW (http://bscw.enst-bretagne.fr) ainsi que sur notre site Internet (http://resel.enst-bretagne.fr/club/em6).

3.Glossaire / Lexique

• 
  ASIC : application Specific Integrated Circuit. Une définition générale des circuits comme les HCTL.
  
• 
  Atmega128 : microcontrôleur à 64 pattes utilisé pour l’asservissement du robot.
  
• 
  Ball-casters : système de boules (avec roulement à billes) sous le robot permettant de glisser sans avoir besoin d’utiliser des roues.
  
• 
  BSCW : Basic Support for Cooperative Work. Système sécurisé conçu pour partager des fichiers informatiques entre plusieurs utilisateurs et faciliter le travail collaboratif.
  
• 
  Câble AVR : câble de programmation utilisé pour «charger» le programme dans l’Atmega128.
  
• 
  DIP : socle pour des circuits intégrés ou CMS (dans notre cas pour l’Atmega128).
  
• 
  Encodeurs : compteurs utilisés pour donner des signaux aux HCTL (un pour chaque moteur) et ainsi connaître la position du robot
  
• 
  HCTL : circuits qui gèrent le déplacement du robot (la vitesse, l’accélération,…).
  
• 
  Homologation : phase préliminaire de la Coupe de robotique
  
• 
  Moteur Maxon2322 : moteurs continus utilisés pour faire avancer le robot.
  
• 
  NOP – No OPeration : instruction en assembleur qui ne fait rien, mais qui est très utile pour générer des temporisations.
  
• 
  Orcad : logiciel très complet permettant de réaliser des schémas de circuits électroniques.
  
• 
  PIC : microcontrôleur envisagé pour commander l’ascenseur.
  
• 
  Pont en H (L298) : composant commandant les moteurs.
  
• 
  PWM : Pulse Wide Modulation. Signal sortant des HCTLs contrôlant les moteurs.
  
• 
  Optocoupleurs : composants utilisés pour la séparation de la partie logique et puissance (sur la carte de puissance).
  
• 
  Télémètres : composants permettant de détecter un objet suivant la distance qui le sépare du composant.
  
• 
  Transistor Darlington : composant constitué de plusieurs transistors amplifiant très fortement le courant.
  
• 
  USART : interface matérielle d’un microcontrôleur qui permet de réaliser une liaison série avec un autre microcontrôleur ou avec un ordinateur ; le processus entier de sérialisation est commandé avec l’aide de deux instructions.
  

1 en fait c’est la seule fonction (parmi les fonctions d’écriture/lecture) qui est utilisée ; pour les autres, même si elles ont été bien écrites, on a jamais eu besoin d’ajouter les temporisations parce qu’on ne les utilise pas.

2 la meilleure solution pour les temporisations est d’utiliser des instructions NOP. Ainsi le code est moins sensible au changement du compilateur ; méfiez vous si vous utilisez un compilateur avec des optimisations de code…