Projet Voiture exploratrice intelligente

Contexte du projet et problématique

Dans le monde de la robotique, de l’exploration spatiale et des zones dangereuses, les véhicules explorateurs (Rovers) sont parmi les outils les plus importants pour collecter des données sans exposer la vie humaine au danger.

Ce projet traite la problématique de la navigation autonome dans des environnements inconnus ou remplis d’obstacles. Il vise à concevoir un robot capable d’explorer son environnement, de détecter les barrières et de prendre des décisions immédiates pour changer de direction de manière automatique et indépendante.

Composants techniques et conception d’ingénierie

Ce robot explorateur a été construit en combinant une structure mécanique solide et un système de détection intelligent. Il se compose de :

• Châssis et systèmes de mouvement : châssis de voiture 2WD équipé de deux roues reliées à des moteurs à courant continu (DC Motors) et d’une roue libre (Castor wheel) pour faciliter les rotations et les manœuvres.
• Système de vision et de détection : capteur ultrasonique HC-SR04 qui joue le rôle des « yeux » du robot pour mesurer les distances avec précision.
• Système de balayage : servomoteur portant le capteur de distance et tournant à 180 degrés pour explorer l’environnement à droite et à gauche afin de choisir le meilleur trajet.
• Unité de contrôle centrale : carte Arduino programmée pour analyser les données du capteur et piloter les moteurs via un module de commande (Motor Driver).

Réalisation et mode de fonctionnement

Le robot explorateur fonctionne selon un algorithme intelligent de contournement des obstacles :

1. Avance directe : le robot avance tant que le chemin est dégagé.
2. Détection du danger : lorsqu’il s’approche d’un obstacle à une distance donnée, il s’arrête immédiatement pour éviter la collision.
3. Balayage et décision : le servomoteur oriente le capteur ultrasonique à droite et à gauche pour mesurer les distances disponibles dans les deux directions.
4. Changement de trajectoire : l’unité de contrôle compare les deux distances et commande les moteurs pour tourner vers la direction la plus ouverte afin de poursuivre l’exploration.

Lien avec les Objectifs de Développement Durable

Ce projet contribue aux Objectifs de Développement Durable à travers :

• Industrie et innovation (Objectif 9) : développer des algorithmes de navigation autonome et concevoir des robots capables de s’adapter à leur environnement.
• Villes et communautés durables (Objectif 11) : l’idée peut être développée plus tard pour être utilisée dans des opérations de recherche et de sauvetage dans des lieux étroits ou effondrés.

Équipe de travail et répartition des missions

Pour assurer l’intégration entre la structure mécanique et la programmation, les missions ont été réparties avec précision :

• Ingénierie de vision et d’exploration : assurée par l’élève Rmissa Aarab, qui s’est concentrée sur la programmation du capteur ultrasonique et sa liaison avec le servomoteur pour créer un algorithme de balayage et de décision.
• Ingénierie du mouvement et du châssis : assurée par l’élève Hiba Mellouki, qui s’est occupée de l’assemblage du châssis mécanique 2WD et de la programmation de la commande des moteurs afin d’obtenir une réponse rapide et des rotations précises en fonction des ordres du système de détection.