SII-Technologie collège

Simuler le fonctionnement d’un objet avec SketchUp et une carte arduino (ou Microbit…)

13 / 05 / 2018 | Webmaster | Adrien Lakomy

La solution de simulation présentée dans cet article permet de simuler numériquement le comportement d’un objet.

Elle permet aussi de travailler d’autres compétences :

- Identifier le(s) matériau(x), les flux d’énergie et d’information dans le cadre d’une production technique sur un objet et décrire les transformations qui s’opèrent.
- Associer des solutions techniques à des fonctions.
- Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, la structure et le comportement des objets.
- Lire, utiliser et produire des représentations numériques d’objets.

Schéma de principe de la simulation :

La modélisation du fonctionnement d’un système permet de visualiser, modifier, optimiser le fonctionnement d’un système sans sa présence réelle. On peut envisager plusieurs solutions, par exemple, en faisant varier la géométrie d’une pièce, la position d’un composant ou en testant d’autres types d’éléments.


Principe de la simulation :

simulation_arduino_sketchyphysics_site_creteil.

Pour simuler le comportement d’un objet technique, on a besoin d’utiliser un modèle numérique qui est une représentation virtuelle. Ce modèle 3D est réalisé avec SketchUp (version 2015 ou plus ancienne, voir le tutoriel vidéo pour installer Sketchup et les progiciels). Ce modèle numérique va permettre de décrire et de prédire le fonctionnement du système et d’étudier certains aspects ou de valider des solutions.

Les fichiers de simulation (fichier SketchUp avec le paramétrage de la simulation) son conçus de façon à ce que l’objet simulé numériquement se comporte de la même façon que l’objet réel.

La simulation va également utiliser les cartes de programmation (arduino, Micro :bit…) :
Les capteurs du système réel sont reliés à la carte arduino. Les données provenant de ces capteurs sont envoyées en continue vers le modèle 3D dans Sketchup par le port série. Cela permet de visualiser et de modifier le comportement du modèle 3D en fonction des données provenant des capteurs.

Pour réaliser votre propre simulation, vous pouvez regarder les tutoriels ci-dessous :

tutoriel_construire_simulation_site_creteil .

installation_simulation_final_site_creteil.

La vidéo ci-dessous présente la simulation du fonctionnement de la mini-serre automatisée :

presentation_miniserre_site_creteil .

La vidéo ci-dessous vous propose de comparer la simulation du fonctionnement du système d’automatisation de porte et la réalité :

presentation_porte_automatisee_site_creteil.

Installer SketchUp 2015 et le progiciel (plugin SketchyPhysics et les librairies ruby)
Lien de téléchargement de SketchUp Make 2015 : https://drive.google.com/file/d/1jUkP6PPtO_1a1LjOLSWy-9lHEEydBBY5/view
Lien de téléchargement du progiciel : https://drive.google.com/file/d/11uuzSgtvbgI1yGg9DFHxXwvz4u90SdNC/view
Exécuter une simulation existante
Lien de téléchargement des modèles 3D (contenant le paramétrage de la simulation) : https://drive.google.com/file/d/106GbACPvAlPG4hk9GxltFxdz4OndO9mk/view
Lien de téléchargement des programmes Ardublocks : https://drive.google.com/file/d/1ydVEkSV2XVZ2UValyvONL1WugajEgDCa/view