Plan de développement du projet N°50



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I.Organisation du projet

1.Structure de l’organisation


Pour qu’un projet soit mené à terme, une organisation interne est nécessaire. Une répartition adéquate des rôles et des tâches permet de diviser le travail tout en gardant un groupe cohérent. Ce paragraphe présente la structure de notre organisation, ainsi que son fonctionnement global.

1.1.L’équipe 2004


Cette année sept élèves participent à la réalisation de ce projet : Julien CORNIC, Ana MARIA ISAR, Habib KASSEM, Etienne KASPERCZYK, Dorian LUPU, Adrian POPESCU et Jérôme VALETTE. Voici l’organigramme des différentes responsabilités au sein du projet :





Adrian POPESCU
Chef de projet





Julien CORNIC
Responsable mécanique


Habib KASSEM
Responsable électronique


Dorian LUPU
Responsable informatique


Etienne KASPERCZYK
Responsable stratégie
et communication


Ana Maria ISAR
Responsable documentation
et co-responsable électronique


Jérôme VALETTE
Responsable achat
et qualité

Fig. 1 - Organigramme de l’équipe 2004

1.2.Fonctionnement global


Vu les délais assez contraignants auxquels nous avons dû nous plier, il était nécessaire de bien structurer notre travail. Dès de début, nous nous sommes organisés afin de mettre le maximum de chances de notre côté. Nous avons donc mis en place une double structure : l’une technique, permettant de faire avancer la réalisation pratique du robot et l’autre administrative, nécessaire au bon déroulement du projet.

Dans chaque structure, nous avons été amenés à déterminer plusieurs domaines qui se sont dégagés assez rapidement (les structures des années passées avaient fait leurs preuves). Les membres de l’équipe se sont répartis dans les différents domaines suivant leurs connaissances et leurs envies. Un responsable a été nommé dans chaque domaine afin de coordonner plus facilement le travail entre les différentes équipes (coordonner l’électronique et l’informatique par exemple), mais cette hiérarchie permettait également de prendre plus facilement des décisions au sein de petits groupes.



Structure technique : nous avons choisi de travailler dans une organisation hiérarchisée avec trois domaines techniques (repris en détail dans le paragraphe II. Choix Techniques) :

  • la mécanique (responsable Julien CORNIC) : il s’agit de déterminer l’architecture globale de notre robot (forme, taille,…). La mécanique intervient surtout en début de projet. C’est en effet la réalisation pratique du robot qui permet aux électroniciens et aux informaticiens de faire des tests.

  • l’électronique (responsable Habib KASSEM) : l’électronique est le lien entre la mécanique et l’informatique. Ce sont les différentes cartes électroniques qui permettent au robot de se déplacer.

  • l’informatique (responsable Dorian LUPU) : c’est le niveau le plus haut dans la hiérarchie de la conception du robot. L’informatique définit la stratégie du robot. Les cartes électroniques exécutent le fonctionnement décidé par le programme informatique.

Structure administrative : une partie « administrative » est nécessaire au bon déroulement de tout projet :

  • chef de projet (Adrian POPESCU) : ce poste est primordial dans le bon déroulement d’un projet. Le chef de projet tient le rôle le plus important tant au sein de la gestion du projet, que dans le management de son équipe. Il a le rôle de locomotive pour l’ensemble des membres du projet ; il doit insuffler la motivation lors des moments difficiles, partager le travail entre les différents membres, organiser des réunions régulièrement et les animer. Il coordonne le travail au sein du projet afin d’obtenir un ensemble cohérent.

  • responsable achats (Jérôme VALETTE) : ce poste est également très important car il faut gérer les entrées / sorties d’argent afin d’optimiser au mieux le budget alloué en début d’année.

  • responsable documentation (Ana MARIA ISAR) : tout au long de l’année, même lorsque le travail technique demande beaucoup de temps, il faut penser à la documentation. Elle est en effet un des liens importants qui garantira la continuité de notre travail au fil des années. Le rôle du responsable est de coordonner la rédaction des différentes documentations, de les rassembler et de les rendre accessibles facilement par tout le monde (BSCW par exemple dans notre cas).

  • responsable communication extérieure (Etienne KASPERCZYK) : son rôle est de maintenir un contact constant avec les encadrants du projet, mais également avec les partenaires extérieures afin de les tenir informés des différentes réunions, de l’avancement du projet, etc.

2.Gestion du projet

2.1.Objectifs


Ce projet a la particularité de ne répondre ni à un besoin, ni à une demande d’un partenaire industriel. Il s'agit de participer à la Coupe de France de Robotique, un événement important dans le milieu de la robotique du fait de sa médiatisation par la chaîne TV M6. L'objectif principal de ce projet est de bâtir un robot conforme aux conditions imposées par Planète Sciences : l'organisateur de la Coupe. Le règlement nous impose des contraintes liées principalement à l’encombrement : périmètre, hauteur, extensions limitées…

Au début du projet nous avions réalisé un plan de management, où nous avions identifié principalement trois objectifs à atteindre.



  • Tout d'abord, il fallait mettre en place une bonne gestion du projet afin de faciliter l'organisation, tout comme un planning de réalisation et une bonne communication : interne et externe.

  • Ensuite, nous devions réaliser un robot en état de marche pouvant être homologué.

  • Enfin, nous nous étions engagés à produire une documentation réutilisable concernant nos implémentations afin de faciliter le travail des futurs participants à la Coupe E=M6.

Nous avons essayé de respecter ces trois objectifs. Nous pensons les avoir globalement atteints même si parfois la chance nous a aidé. Dans le plan de management nous avions souligné un problème majeur qui pouvait mettre en cause notre homologation : la durée du projet. En effet, le temps qui nous a été octroyé pour réaliser cette compétition est très nettement inférieur aux années précédentes. Il est difficile de réaliser un robot en moins de trois mois. Nous avons sous-estimé le temps nécessaire pour chaque tâche. Il a donc fallu revoir très largement à la hausse le budget horaire. Finalement avec un peu de chance et beaucoup de travail, nous avons réussi à passer l’épreuve d’homologation avec succès. Nous sommes ensuite arrivés à gagner un match malgré les nombreux problèmes techniques de dernière minute. Nous pouvons nous déclarer satisfaits.

Tout au long du projet, nous avons réalisé de la documentation sur toutes les parties techniques du projet ainsi que des conseils sur les achats. Mais l’essentiel a été fait après la Coupe pour des raisons évidentes de temps. Tous ces documents sont disponibles sur notre site. Nous conseillons fortement à nos successeurs de les consulter attentivement avant de commencer la réalisation pratique. Cela leur permettra d’éviter certaines erreurs, mais également de gagner un temps précieux.


2.2.L’inscription


En début d’année scolaire, les organisateurs de la Coupe de France de Robotique envoient le règlement pour l’année en cours ainsi qu’un calendrier avec les étapes à suivre pour participer. Afin de valider l’inscription, nous devons tout d’abord annoncer notre intention de participer et envoyer un chèque, ensuite faire parvenir un avant-projet qui contient la description technique des deux robots. Une fois ces deux étapes accomplies, nous sommes officiellement inscrits.

La coupe avait lieu cette année du mercredi 19 au dimanche 23 mai à La Ferté-Bernard (Sarthe), avec les homologations les deux premiers jours.


2.3.Suivi de l’avancement


Afin de coordonner nos efforts, nous avons organisé des réunions hebdomadaires pendant lesquelles nous avons présenté l’état d’avancement de chaque section et les objectifs pour les semaines à venir. Ce mécanisme nous est apparu utile même s’il peut être amélioré sur certains aspects comme l’établissement d’un meilleur ordre du jour. Le résumé de ces discussions permettait de réaliser la trame du rapport d’avancement. Ces rapports ont été divisés en deux parties. Une première sous forme de récit qui contient une description des activités de la semaine précédente. L’autre partie sous forme de graphiques permettant d’avoir un aperçu rapide et intuitif sur la progression des tâches à réaliser et sur les risques liés au projet. Ces rapports ont été distribués aux encadrants du projet, mais également aux membres de l’équipe. Ceci nous permettait de prendre conscience du calendrier serré qui nous était imposé et des délais qui nous étaient impartis.

Dès que nécessaire, d’autres réunions en comités plus réduits étaient organisées. Elles concernaient des parties techniques spécifiques (mécanique, électronique, ou informatique) et ne nécessitaient pas la présence de l’équipe au grand complet. Elles n’impliquaient souvent que le gestionnaire du projet et un responsable technique.

La communication entre les membres du groupe a été assurée par la création d’une liste commune via le courrier électronique de l’école. Cette mailing liste nous a permis de faciliter la diffusion de l’information en interne. Une autre adresse électronique a été utilisée pour maintenir le contact avec les premières années et les anciens du club.

L’école nous a accordé trois créneaux pour la réalisation de ce projet, le mercredi de 9h à 12h, puis de 15h à 18h et le jeudi matin de 9h à 12h. En général, ces créneaux ont été respectés et des créneaux supplémentaires notamment le soir et le week-end ont été rajoutés pour nous adapter à la quantité de travail demandé. Dans les trois dernières semaines le manque de temps s’est réellement fait sentir. Nous avons été obligés d’augmenter sensiblement nos cadences. Ainsi nous passions deux à trois fois plus de temps sur le projet que prévu. Lors de la Coupe, certains membres n’ont pas dormi plus de 2 ou 3 heures par nuit.


2.4.Planning


Des comptes-rendus hebdomadaires sont disponibles sur le BSCW.

  • Février 2004

Début février, après le choix définitif des projets S4, l’équipe E=M6 était enfin au complet avec l’arrivée de trois nouveaux membres. Les premières discussions de nature technique ont porté sur la mécanique, plus précisément sur le ramassage des balles par le robot. Après des tests et une concertation, une solution avec un ascenseur a été retenue. Nous avons également fait quelques tests sur les moteurs et nous avons décidé d’utiliser ceux que nous avions déjà au sein du local. Nous n’étions pas sûrs du montant de notre budget, il nous a donc semblé que cette solution était la plus sage.

  • Mars 2004

Electronique : Une bonne partie du travail a été consacrée à la prise en main du logiciel ORCAD. Les travaux ont porté principalement sur la carte de puissance et à la fin du mois une première version était prête. Nous avons également commencé à décrire sous ORCAD toutes les autres cartes.

Informatique : Nous avons entrepris l’architecture de commande de notre robot. Nous avons choisi de réutiliser au maximum le travail réalisé en 2003 en l’adaptant aux spécifications de 2004. L’étude du microcontrôleur et du code écrit par les anciens a constitué notre principale préoccupation. Une esquisse de la stratégie a également été réalisée.

Mécanique : Le schéma du robot a été remis à M. CLERE début mars, avec des modifications mineures. Le châssis était prêt à la mi-mars, ensuite nous lui avons remis les plans pour l’ascenseur.

L’atmosphère au sein de l’équipe a été bonne et le rythme de travail assez soutenu, à l’exception de la dernière semaine quand, suite à des problèmes en électronique, les premiers signes de découragement sont apparus.



  • Avril 2004

Electronique : Le travail a notamment porté sur la réalisation pratique des cartes électroniques et les tests de celles-ci. Après trois semaines de travail nous avions presque terminé les cartes, ce qui était encourageant et nous donnait un délai de trois semaines avant la Coupe pour les intégrer. Des problèmes se sont manifestés au niveau de la carte de puissance (mauvaises liaisons sous ORCAD) et de la carte d’ascenseur (composants japonais introuvables en France, d’où la nécessité d’une équivalence).

Informatique : L’étude du microcontrôleur a été poursuivie et les premiers programmes de tests ont été écrits. Un modèle de développement en couches a été proposé afin d’obtenir une meilleure modularité de la partie informatique. Malheureusement, nous avons connu quelques retards sur l’intégration de programme en fonction des situations de match.

Mécanique : M. CLERE étant occupé par la réalisation de tâches émanant de l’école, la réalisation de notre robot en a subi les conséquences. A la fin du mois nous n’avions toujours pas de robot prêt pour les tests comme prévu initialement.

Le mois d’avril a été handicapé par les vacances de Pâques qui ont retardé nos travaux. Peu de membres de l’équipe ont profité de ces vacances pour avancer le projet. Mais à la fin du mois nous nous sommes vite remis au travail.



  • Mai 2004

Electronique : Le travail sur les cartes a été bien achevé dix jours avant le début de la compétition (le 19 mai). Toutes les cartes étaient fonctionnelles, il ne nous restait plus qu’à les interconnecter. Ceci s’est avéré bien plus difficile que prévu à cause de l’espace limité dans le robot. Ce manque de place a provoqué des faux contacts. Malgré nos nombreux tests sur chaque connecteur, nous n’avons pas précisément trouvé le point sensible. Le grand nombre de connexions à faire dans un espace étroit nous a fait perdre beaucoup de temps. Mais notre plus grand problème a été le dysfonctionnement de 4 de nos 5 microcontrôleurs achetés. Nous supposons que ces pannes sont dues aux influences électromagnétiques auxquelles ils ont été exposés.

Informatique : Les tests ont occasionné la perte de plusieurs câbles de programmation, mais ils étaient encourageants. Le paramétrage des fonctions réalisées nous a permis d’obtenir des déplacements bien contrôlés. Malheureusement, le dernier câble de programmation a cédé lors de notre première nuit à la Coupe de Robotique et, comme nous n’avons pas pu le remplacer (le sort s’acharnant contre nous), nous avons dû utiliser une solution improvisée. Celle-ci ne nous a pas permis de contrôler le robot comme nous l’aurions idéalement souhaité.

Mécanique : Nous avons eu le robot bâti à la fin de la première semaine. Après de nombreux tests sur l’ascenseur, nous n’avons pas réussi à le faire fonctionner correctement dans 100% des cas. Nous avons donc été conduits à renoncer à cette solution et à en choisir une plus simple. Le robot avalait simplement la balle et entrait avec celle-ci dans l’en-but adverse.

Les trois dernières semaines avant la Coupe, nous avons pratiquement travaillé tous les jours, mais ceci n’a pas été suffisant pour avoir un robot entièrement fonctionnel.



  • Juin 2004

Ce mois est alloué, dans le cycle de vie de notre projet, à la réalisation de la documentation sur les parties techniques, à l’écriture de ce rapport et au Forum. Nous espérons réussir la valorisation de notre travail pendant cette dernière étape.

2.5.Problèmes rencontrés


Il nous semble important de réserver un paragraphe sur les problèmes rencontrés au cours de cette gestion de projet. Nous voulons vous montrer par cette mini synthèse l’apport pédagogique de ce projet.

Il est difficile d’assurer une bonne gestion de projet, nous ne disposons pas en effet de beaucoup d’expérience dans ce domaine. D’ailleurs il ne s’agit pas d’une science très rigoureuse comme les mathématiques peuvent l’être. Il ne suffit pas d’appliquer une formule ou un algorithme pour trouver la solution. L’être humain est imprévisible et peut se révéler dans certaines situations formidable comme dans d’autres exécrable. En effet, nous devons jouer avec le caractère de chacun. De plus, les membres de notre équipe viennent d’horizons très divers ce qui accentue les différences. Nous n’avons pas forcément les mêmes coutumes mais devons travailler ensemble et concevoir un robot en moins de trois mois.

L’un des problèmes rencontré fut la démotivation. Au début du projet tout le monde souhaitait travailler dans cette formidable aventure. Ce projet attire forcément des gens passionnés mais ils sous-estiment souvent le travail à réaliser. Lorsque les premières défaillances techniques arrivent, le moral de l’ensemble de l’équipe peut en prendre un coup. Certaines personnes peuvent être plus touchées que d’autres et risquent de moins travailler. Ce genre de comportement peut être contagieux et donc nuire gravement au projet. Il est difficile d’encourager une personne lorsque les problèmes ne font que s’ajouter. Le responsable du projet doit s’efforcer de remonter le moral de l’ensemble de l’équipe et ponctuellement de certains éléments afin d’éviter un phénomène boule de neige.

Lors de la Coupe et plus précisément au moment de se faire homologuer, la tension commence à monter pour tout le monde. Les surprises de dernières minutes sont les moins bien maîtrisées et cette année en a été particulièrement riche. Certains problèmes peuvent sembler insolubles, mais il ne faut surtout pas perdre espoir. Quelques personnes peuvent penser qu’à un moment donné, nos chances de réussir l’homologation sont nulles. Mais dans ces moments-là, il faut motiver les personnes les plus concernées et compétentes pour surmonter cette épreuve. Il faut faire attention à ne pas rester passif dans ces situations et éloigner les membres qui pourraient être pessimistes ou les inciter à changer de comportement.




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