{"id":176,"date":"2021-01-30T14:58:05","date_gmt":"2021-01-30T13:58:05","guid":{"rendered":"http:\/\/julescadoudal.ovh\/?page_id=176"},"modified":"2021-03-15T22:46:19","modified_gmt":"2021-03-15T21:46:19","slug":"the-gardener","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/julescadoudal.ovh\/?page_id=176","title":{"rendered":"The Gardener"},"content":{"rendered":"\n

Au lyc\u00e9e, j\u2019ai pass\u00e9 un baccalaur\u00e9at fili\u00e8re scientifique avec option sciences de l\u2019ing\u00e9nieur. Cette formation prenait la place de la SVT dans le cursus et la rempla\u00e7ait par divers cours de sciences orient\u00e9es sur l\u2019informatique, l\u2019\u00e9lectronique et la m\u00e9canique des mat\u00e9riaux. J\u2019y ai donc suivi des cours sur les bases de l\u2019\u00e9lectronique (porte logique, logique combinatoire, convertisseur\u2026), sur l\u2019informatique avec de la programmation grafcet et C ainsi que des cours de m\u00e9canique o\u00f9 l\u2019on a appris \u00e0 utiliser l\u2019outil de CAO Solidwork.<\/p>\n\n\n\n

Pour rendre compte du travail r\u00e9alis\u00e9 en S.I nous avons eu deux TPE, l\u2019un en premi\u00e8re et l\u2019autre en terminale. Pour ces TPE, nous devions imaginer un projet m\u00ealant informatique, \u00e9lectronique et m\u00e9canique.<\/p>\n\n\n\n

Pour le TPE de premi\u00e8re avec deux autres \u00e9tudiants nous avons imagin\u00e9 un robot capable de se d\u00e9placer dans les champs agricoles pour r\u00e9cup\u00e9rer des informations relatives \u00e0 l\u2019humidit\u00e9 du sol (entre autres). L\u2019id\u00e9e derri\u00e8re cela \u00e9tait de permettre \u00e0 l\u2019agriculteur de mieux conna\u00eetre les besoins en eau de son domaine agricole, et cela, avec une pr\u00e9cision g\u00e9ographique l\u00e0 plus grande possible.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019id\u00e9e pour ce projet est venue d\u2019une exp\u00e9rience personnelle, en 2016, j\u2019ai eu la chance de participer \u00e0 un programme d\u2019\u00e9change linguistique aux \u00c9tats-Unis. J\u2019ai v\u00e9cu 10 mois dans une petite ville du Kansas. Cet \u00e9tat am\u00e9ricain est surnomm\u00e9, la r\u00e9serve \u00e0 grain de l\u2019Am\u00e9rique. En effet, on y trouve une concentration de domaines c\u00e9r\u00e9aliers tr\u00e8s importante. Ce qu\u2019il est important de prendre en compte c\u2019est l\u2019\u00e9chelle incroyable \u00e0 laquelle est pratiqu\u00e9e l\u2019agriculture. Elle n\u2019a rien \u00e0 voir avec celle \u00e0 laquelle nous sommes habitu\u00e9s en France. Les parcelles de cultures sont immens\u00e9ment grandes, demandent \u00e9norm\u00e9ment de main d\u2019\u0153uvre et de ressources pour produire en ad\u00e9quation avec les besoins du pays. Or, en m\u00eame temps, cette r\u00e9gion (en tout cas \u00e0 l\u2019\u00e9poque o\u00f9 j\u2019y \u00e9tais) avait de graves probl\u00e8mes de s\u00e9cheresse, le lac alimentant la r\u00e9gion \u00e9tant surexploit\u00e9 par les agriculteurs locaux.<\/p>\n\n\n\n

On pouvait voir \u00e0 longueur de journ\u00e9e les \u00e9normes jets qui arrosaient les champs sans vraiment chercher \u00e0 savoir si, telle ou telle parcelle avait vraiment besoin d\u2019eau.<\/p>\n\n\n\n

En effet, la topologie d\u2019un champ impacte fortement la capacit\u00e9 du sol \u00e0 garder son eau, par exemple un champ en cuvette sera plus sec sur les pentes qu\u2019au fond de la cuvette, \u00e0 l\u2019inverse le sommet d\u2019une colline sera plus sec que le bas de la colline etc.<\/p>\n\n\n\n

Il nous a donc fallu imaginer un robot capable de se d\u00e9placer dans un champ avec toutes les difficult\u00e9s que cela comporte (pr\u00e9sence de boue, pierres, plantes\u2026), capable d\u2019utiliser un instrument de mesure (dans notre cas une sonde \u00e0 humidit\u00e9) ainsi qu\u2019un syst\u00e8me capable de fonctionner le plus longtemps possible, et cela, avec un syst\u00e8me de guidage permettant au robot de se d\u00e9placer et de cartographier l\u2019humidit\u00e9 du terrain sans op\u00e9rateur. Nous avons trouv\u00e9 diverses solutions \u00e0 ces probl\u00e8mes apr\u00e8s avoir \u00e9tudi\u00e9 chaque cas et pes\u00e9 le pour et le contre de chaque solution. (si vous souhaitez plus d\u2019information sur les solutions techniques retenues pour la conception du robot un dossier est disponible en bas de page).<\/p>\n\n\n\n

Mon travail dans ce projet \u00e9tait en partie de penser le syst\u00e8me de communication entre chaque partie constituant le robot. En effet, nous avons utilis\u00e9 un Raspberry pi, comme unit\u00e9 centrale et un Arduino m\u00e9ga, pour contr\u00f4ler les divers \u00e9l\u00e9ments constituant le robot (hors syst\u00e8me de guidage) soit le GPS, la sonde, le pilotage des moteurs ainsi que le module GSM.<\/p>\n\n\n\n

J\u2019ai \u00e9crit le code pour chaque module contr\u00f4l\u00e9 par l\u2019Arduino ainsi que le protocole de communication et les normes utilis\u00e9es. J\u2019ai beaucoup appris avec ce projet, \u00e0 l\u2019inverse des TP r\u00e9alis\u00e9s en classe, le d\u00e9veloppement de ce projet s’est fait sans \u201cguide\u201c comme on pouvait en avoir l\u2019habitude avec les TP. Avant ce TPE j\u2019avais d\u00e9j\u00e0 pu prendre en main le langage C++, mais le fait d\u2019avoir un projet ou tout \u00e9tait \u00e0 penser m\u2019a \u00e9norm\u00e9ment apport\u00e9 dans ma mani\u00e8re de penser un algorithme et un programme informatique.<\/p>\n\n\n\n

J\u2019ai aussi con\u00e7u le circuit imprim\u00e9 pilotant les moteurs et la partie puissance du robot. Il a fallu pour cela choisir les composants ainsi que les dimensionner pour r\u00e9pondre au cahier des charges. Cela a \u00e9t\u00e9 ma premi\u00e8re v\u00e9ritable conception de carte \u00e9lectronique. J\u2019ai vraiment appr\u00e9ci\u00e9 la partie \u00e9lectronique, c\u2019est en partie ce travail qui \u00e0 \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 pour le TPE qui m\u2019a fait aimer cette mati\u00e8re.<\/p>\n\n\n\n

Le robot jardinier ou \u201cThe Gardener\u201c nous a permis de participer au concours des sciences de l\u2019ing\u00e9nieur 2017 o\u00f9 l\u2019on a obtenu le prix des coll\u00e9giens, remis par ces derniers apr\u00e8s avoir \u00e9t\u00e9 voir chaque projet.<\/p>\n\n\n\n

Pour plus d\u2019information sur ce Projet vous pouvez t\u00e9l\u00e9charger le dossier qui a \u00e9t\u00e9 remit au jury.<\/p>\n\n\n\n

Dossier-TPE<\/a>Download<\/a><\/div>\n\n\n\n