Puzzle Bot
Bienvenue dans le projet “Puzzle Bot” ! Vous allez concevoir et construire votre propre machine qui résout un puzzle, sans plans préétablis, en laissant libre cours à votre imagination et vos compétences.
Inspiré par des dispositifs créé par Mark Rober, Stuff Made Here ou d’autres projets open source, celui-ci vous permettra d’explorer des domaines variés comme l’électronique, la programmation, et la fabrication numérique, tout en manipulant des composants tels que des moteurs pas à pas, des servos, et des cartes Arduino avec CNC Shields.
Le projet se déroule sur un semestre pendant 90h, ce qui vous laissera le temps de vous immerger pleinement dans toutes les étapes de création.
Ce que vous allez apprendre et réaliser
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Conception Assistée par Ordinateur (CAO) : Vous apprendrez à imaginer, dessiner et modéliser les pièces de votre machine à l’aide de logiciels de CAO.
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Fabrication numérique : Une fois vos pièces conçues, vous utiliserez les outils du MakerSpace pour les fabriquer. Entre impression 3D, découpe laser et autres outils et technologies de prototypage rapide, vous avez tout ce dont vous avez besoin pour tester et concrétiser vos idées.
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Programmation et électronique : Vous programmerez des cartes Arduino et apprendrez à piloter des moteurs et des servos. Vous pourrez également travailler sur le développement logiciel pour générer les déplacements de votre machine ou concevoir vos propres cartes électroniques.
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Assemblage et calibration : Vous assemblerez votre machine, en veillant à aligner et calibrer chaque élément pour garantir un fonctionnement optimal. C’est ici que votre machine prendra vie !
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Vision : Vous aborderez les aspects de la vision par ordinateur, permettant à votre machine de repérer les pièces et de les traiter efficacement.
Pourquoi ce projet ?
Ce projet s’inscrit dans la continuité du projet d’I2 autour des machines de dessin. Il vise à approfondir et à structurer les compétences déjà mobilisées, en passant d’une première exploration créative à une démarche d’ingénierie plus complète et plus rigoureuse.
Vous serez amené·e·s à consolider vos choix techniques, à améliorer la fiabilité et la précision de vos machines, et à intégrer de nouvelles fonctionnalités en lien avec des problématiques réelles (contrôle, automatisation, interaction avec l’environnement). Le projet se déroulera au MakerSpace, dans un cadre collaboratif, avec un accès aux outils de prototypage et un accompagnement technique.
L’objectif est de vous faire progresser vers une approche plus professionnelle du développement d’une machine : analyse du besoin, conception, itérations, tests et validation. Ce projet constitue ainsi une étape clé entre un prototype exploratoire et un système abouti.
Instructions pour le projet
Organisation générale
Le projet Puzzle Bot se déroule sur un volume total de 75 heures, structuré en plusieurs phases complémentaires.
- Phase de pré-projet (25 h) : Cette phase est consacrée à la définition du concept et au prototypage initial du Puzzle Bot. L’objectif est d’aboutir à un Proof of Concept (POC) fonctionnel, validant les principes mécaniques, électroniques et logiciels retenus. Cette étape se conclut par une évaluation intermédiaire permettant de vérifier la cohérence du projet et la faisabilité technique.
- Phase de projet – finalisation (50 h) : Vous poursuivrez le développement du Puzzle Bot afin d’aboutir à une version finale plus aboutie et fiable. Cette phase porte sur l’amélioration des performances, la robustesse du système, l’intégration des fonctionnalités avancées (détection, traitement, interaction) et la préparation de la démonstration pour la Journée des Projets.
En parallèle, 15 heures sont dédiées à des enseignements en gestion de projet, visant à structurer votre démarche d’ingénierie : organisation du travail, planification, suivi de l’avancement et communication technique, en lien direct avec le projet.
Formation des équipes
- Les équipes sont constituées en moyenne de 6 étudiants, organisés en sous-équipes de binômes.
- Afin de répondre aux besoins d’équilibrage du projet, vous êtes invités à constituer vos binômes et à identifier clairement les compétences dominantes de chaque binôme (mécanique, électronique, logiciel embarqué, logiciel sur ordinateur, etc.).
- Le groupe final sera ensuite structuré à partir de ces binômes, regroupés par compétences, de manière à former une équipe cohérente et complémentaire, adaptée aux enjeux techniques du projet.
Méthodologie et autonomie
Ce projet n’est pas un TP classique avec des instructions détaillées à suivre. Vous êtes les maîtres de votre réussite :
- Utilisez le site dédié pour trouver des pistes et des ressources pour démarrer.
- Prenez des initiatives : posez des questions, effectuez des recherches, testez différentes solutions.
- N’hésitez pas à travailler en dehors des heures de cours. Le MakerSpace est ouvert presque toute la semaine, profitez-en pour avancer sur votre machine.
Travail attendu et livrables
À la fin des premières 25h (Proof of Concept - POC)
- Présentation technique - 15 minutes : Présentez vos choix techniques, le fonctionnement de votre POC et les défis rencontrés.
- Rendu OnShape : Réalisez l’ensemble de la CAO de votre machine dans le document de travail Onshape mis à disposition au début de votre projet.
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Documentation technique : Initiez la rédaction de votre documentation technique en utilisant le dépôt GitHub mis à disposition au début du projet. Pour ce premier rendu, celle-ci devra intégrer a minima :
- L’explication et la justification de vos choix techniques (fondements scientifiques et techniques).
- La description de l’implication et des missions de chaque membre au sein du projet.
- L’état d’avancement des recherches et des réalisations actuelles de votre développement.
À la fin du projet (Version finale)
- Rendu OnShape : Fournissez un document complet avec la CAO de la machine finalisée.
- Sources techniques: Vos codes, cartes électroniques et autres sources techniques regroupés dans votre dépôt GitHub.
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Documentation technique : Documentez votre machine de manière exhaustive, en incluant :
- Les étapes pour la recréer.
- Les améliorations possibles.
- Une évaluation critique des choix techniques.
- La qualité de votre documentation sera évaluée sur sa capacité à être réutilisé par d’autres.
- Vidéo finale - 1 minute : Une vidéo au format portrait présentant la version finalisée de votre machine et son fonctionnement. Cette vidéo doit avoir une vocation professionnelle, comme si vous présentiez votre projet à un futur recruteur. Elle devra illustrer clairement le fonctionnement de la machine et mettre en valeur vos compétences techniques, votre démarche de conception et votre capacité à mener un projet d’ingénierie jusqu’à son aboutissement.
- Participation à la Journée des Projets : Préparez votre stand pour exposer votre machine et les travaux réalisés.
- Soutenance technique - 20 minutes : Une présentation approfondie de votre projet devant un jury.
Journée des Projets (Juin)
La Journée des Projets est un événement phare où vous aurez l’occasion d’exposer votre machine devant des professionnels (enseignants d’autres écoles, entreprises, responsables politiques, etc.). Votre travail sera évalué par un jury sur :
- La qualité de la machine.
- Les tracés réalisés.
- La clarté et la qualité de votre présentation.
Conseils pour réussir
- Planifiez vos efforts : Travaillez régulièrement tout au long des semestres pour éviter les retards.
- Collaborez efficacement : Communiquez au sein de votre équipe et répartissez bien les tâches.
- Soyez curieux : Explorez les ressources disponibles, cherchez des inspirations en ligne, et expérimentez.
- Profitez du MakerSpace : Utilisez les équipements et demandez conseil si vous avez des doutes.
Débutez votre projet !
Suivez ces premiers tutoriels pour débuter
