Projet TS Lanceur de balles automatique pour chien

[Elfey]

Bonjour / bonsoir, nous sommes un groupe de 3 étudiants en Terminale S, nous avons un projet à réaliser cette année (un peu comme le TPE en 1ere ^^)

Nous sommes partis sur un lanceur de balles automatique pour chiens, qui ne requiert aucune intervention de l'homme.
En gros, c'est cet objet: https://www.youtube.com/watch?v=vpG2Am1dE8s
En plus de cela, le chien sera récompensé par une friandise qui sera distribuée une fois qu'il aura ramené la balle 5 fois.

Notre système utilisera une carte Arduino pour faire fonctionner les différents capteurs, de ce côté nous n'avons pas rencontré de problème pour le moment
Pour propulser la balle nous allons fabriquer un canon. Il faudra qu'on puisse régler son inclinaison verticale manuellement (idéalement, elle changerait automatiquement, mais on verra cela plus tard).

Notre problème est le suivant: comment faire ce canon?

Nous avons penser à un système a air comprimé, un système de tendeur (type arbalète), ou un système de ressort.
Dans les deux derniers cas, nous ne savons pas comment tendre le tendeur ou comprimé le ressort, puis les relacher.

Alors est-ce que certains ici pourraient nous aider? D'abord a choisir un de ces 3 systèmes, puis a le mettre en pratique?

Merci d'avance
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[XK150]

Bonjour ,

Eh bien non , ce n'est pas simple : il faut demander à Mr Kalachnikov ( et autres fabricants de ce genre de trucs pas très sympas ) , comment ils ont résolu
l'approvisionnement des armes automatiques … Vaste sujet , des milliers de pages à écrire ! Vous n'imaginez pas quel fût " le progrès énorme " pour tuer les gens que d'être passé
du fusil à un coup à l'arme automatique !!!

Pour les petits comme vous , dont l'appareil n'a pas besoin d'être léger , maniable , et qui peut être posé au sol , la solution simple pour cracher des balles en continu ou au cas par cas ,c'est de les faire passer entre 2 roues en rotation : je vous laisse cogiter un peu sur le système ...

[penthode]

nonobstant le coté pédagogique du projet ,

le lancer de baballe au chien est un jeu empathique entre le quadrupède et le bipède.


je doute fort qu'une machine remplace !!!

[Elfey]

XK150: Effectivement j'ai oublié de mentionner ce type de propulseur aussi. Vous avez une idée de la taille des roues qu'il faudrait, de leurs vitesses angulaires nécessaire, ce genre de chose?

penthode: Merci d'avoir répondu mais si vous relisez bien mon premier message, on ne vous demande pas ce que vous pensez du projet ^^

[A voir en vidéo sur Futura]

[penthode]

effectivement , mais je le dis....

tu peux toujours me mettre un zéro à la copie pour "hors sujet"

[tchitchou]

Bonjour à tous

Vous avez une idée de la taille des roues qu'il faudrait, de leurs vitesses angulaires nécessaire, ce genre de chose?

Ça pourrait lié à la vitesse attendue de la balle, vous ne croyez pas ?
En terminale, ce genre de calcul est jouable.

En tout cas, félicitations, vous n'avez pas attendu le dernier jour des vacances pour demander de l'aide.

[XK150]

Oui , j'ai des idées , mais c'est à vous de proposer ces calculs élémentaires !
A quelle vitesse peut on lancer une balle pour le chien-chien sans qu'elle ne se satellise ?

[Elfey]

tchitchou: Nous voulons que la balle sorte du tube avec une vitesse de 10 m/s, avec une inclinaison de 37,5° par rapport au sol, celle-ci atterirait a 10 metres.
(obtenu grace a des equations balistiques/horaires)

XK15: meme chose

Merci encore pour vos réponses

[Ikhar84]

Je ne voudrais pas dire de bêtises, mais je crois que le moyen le simple pour projeter une baballe est d'utiliser deux roues souples "contra-rotatives", pas besoin de compresseur et autre joujous. Et ça règle du couo le problème de l'approvisionnement automatique avec un simple magasin.

Par contre reste le problème de la précision du "tir"...

Un peu dans ce style (lien pris au hasard juste pour illustration)

PS: d'habitude je ne réponds pas aux fils que je juge plus ou moins agressifs, d'autant plus que Penthode fait partie des meilleurs contributeurs maison... Acceptes les critiques, elles sont toutes constructives ici, malgré les apparences, les contributeurs qui prennent le temps de répondre ne le font que dans le but d'aider ta réflexion...

[Elfey]

Merci lkhar84

Pour que le tir soit prècis, la balle passera dans un tube de pvc, pour lui donner une trajectoire.
Du coup j'ai toujours la meme question: dans ce cas la, comment calculer la vitesse qu'il est nécessaire de donner aux roues et la taille qu'elles doivent avoir?

Sachant que nous avons le poids de la balle, et la vitesse que nous voulons lui donner

[R4GE]

Salut

En sachant que la vitesse linéaire (que tu as) de la balle est fonction de la vitesse de rotation de la roue ET de son diamètre, tu ne peux pas les déterminer en même temps.
Fixe toi un diamètre en fonction de l'encombrement que tu peux/veux te permettre et déduis en la vitesse de rotation

[Elfey]

D'accord R4GE, très bien, en revanche pourrais-tu me donner la relation entre la vitesse linéaire de la balle et les caractéristiques de la roue?

La vitesse de la balle idéale serait de 10m/s, il s'agirait de balles de tennis (ou si c'est plus simple pour modéliser, de balles de babfoot en liege).
On pourrait partir sur des roues de 7 cm de diametre? 10? Est-ce réaliste?

[Elfey]

S'agit-il simplement de la relation:

Vlinéaire = Vangulaire * Rayon ?

Ainsi pour avoir une vitesse lineaire de la balle de 10 m/s avec deux roues de diametre 10 cm il faudrait:

10 = Vang * 0,05
Vang = 200 rad/s = 1909 tr/min

Est-ce exact? Cela fonctionnerait? Les deux roues auraient donc la même vitesse?

[XK150]

Oui , la balle devrait d'abord partir avec la vitesse circonférentielle des roues .
Oui , les roues doivent tourner à la même vitesse sinon la balle va avoir de " l'effet " tout à fait inutile et perturbant le mouvement .
Une seule roue motrice suffit , mais l'autre doit être couplée à la roue motrice .
Les roues ne doivent pas être trop petites pour allonger le temps de contact roue - balle , et lui laisser un temps d'accélération au passage .
Plus les roues sont grandes et plus on se rapproche d'un système idéal .

[Tifoc]

Bonjour et désolé mais je vais, comme Penthode, faire un hors sujet
Je souhaite au toutou de ne pas être en face du canon quand la baballe de tennis va sortir à 10 m/s
Après, il risque de ne plus avoir envie de jouer...

[Elfey]

Merci beaucoup XK150, du coup y'a-t il des formules mathématiques impliquant peut-être la taille des roues ou leur vitesse, peut-être aussi la masse de la balle, qui permettent de connaitre la vitesse de la balle?

J'ai regardé car je ne connaissais pas la notion de vitesse circonférentielle. Elle semble simple à calculer mais j'imagine que la vitesse de la BALLE dépend aussi de sa masse. Peut être aussi de la différence entre son diamètre et la distance entre les deux roues (plus petite puisque nous "compressons" la balle pour lui donner de l'énergie en sortie).
Le temps de contact roue-balle est sans doute aussi impliqué.

Donc y'a t il une formule mathématique pour connaitre la vitesse de la balle en fonction de tous ces paramètres? Sinon comment la déterminer?


Tifoc oui biensur vous avez raison, nous avons pensé à ça. Le système sera équipé de capteurs de présence, notamment un devant pour ne pas propulser la balle si le chien se trouve devant