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Mon effecteur de verrouillage du Canadarm3

Construisez un bras robotisé comptant plusieurs articulations et muni d'un effecteur de verrouillage pouvant saisir un objet.

Niveau scolaire

3e et 4e secondaire (9e et 10e année hors Québec)

Version textuelle de l'infographie Processus de conception en ingénierie

Processus de conception en ingénierie

  • Problème ou défi
    • Définis le problème
    • Identifie les contraintes et défis de conception possibles
    • Remue-méninges pour penser à plusieurs solutions au problème
    • Sélectionne la solution la plus prometteuse
    • Prototype la solution
    • Teste et évalue ton prototype
    • Revois ton prototype afin de l'améliorer
    • Communique ta solution

Infographie intitulée « Processus de conception en ingénierie ». (Source : ASC.)

Définir

Nous, les humains, pouvons utiliser nos bras pour placer nos mains à un endroit précis et utiliser nos doigts pour saisir des objets. Le Canadarm3, lui, aura des effecteurs de verrouillage au lieu de mains et de doigts qui lui permettront de prendre différents objets et de les manipuler.

Le Canadarm3 servira à manipuler et à déplacer des objets et des matériaux à la station Gateway. Pour ce faire, il devra pouvoir se déplacer d'un endroit à l'autre de la station, notamment jusqu'à la baie de chargement, tout en agrippant diverses charges utiles. Il devra donc pouvoir bouger simultanément grâce à diverses articulations.

Identifier

La main est la partie du corps humain qui nous permet de tenir et de manipuler différents objets. Elle peut faire tout ça parce que les doigts peuvent se replier, et qu'on peut la faire se plier de diverses façons ou encore la faire pivoter. Comment concevoir l'effecteur de verrouillage d'un bras robotisé pour accomplir des tâches comme nous pourrions le faire avec les mains?

Matériel suggéré

Version textuelle de l'infographie de quelques techniques de découpage et pliage de carton

Quelques techniques de découpage et pliage de carton

  • Collerette
  • Renfort en L
  • Languettes
  • Fente + fente
  • Fente + languette
  • Ficelle

Quelques techniques de découpage et de pliage de carton. (Source : ASC.)

Faire un prototype

  1. Tracez votre main sur un morceau de carton (ou une boite de céréales vide) et découpez-la.
  2. Pliez les doigts de la main en carton aux endroits des articulations de vos doigts (vous pouvez faire deux ou trois articulations par doigt, au choix).
  3. Fabriquez des tubes de papier ou trouvez un objet tubulaire comme une paille, et découpez-en des morceaux qui pourront être placés sur les trois segments de vos doigts en carton. Collez-les sur le carton avec de la colle ou du ruban adhésif.
  4. Faites passer un morceau de ficelle dans les tubes de chaque doigt. Nouez-en les extrémités ou collez-les à la main pour que les ficelles ne tombent pas. Les perles sont aussi une excellente option, si vous en avez.
  5. Quand vous tirez sur les ficelles, les doigts doivent maintenant tous pouvoir se replier comme ceux d'une main humaine.
  6. Placez divers objets dans la paume de la main et vérifiez si la main est capable de tenir ou d'agripper l'objet.

Note : Une extrémité du Canadarm3 doit être solidement fixée à un objet stationnaire (le dessus d'un bureau ou d'une table). Au moins deux des parties du bras doivent pouvoir se plier (comme un coude). La main devrait être capable de tenir un objet pendant que les parties du bras bougent.

Une extrémité du Canadarm3 doit être solidement fixée à un objet stationnaire (le dessus d'un bureau ou d'une table). (Source : ASC.)

Placez divers objets dans la paume de la main et vérifiez si la main est capable de les tenir. (Source : ASC.)

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