Conceptions de systèmes mécaniques — Atlantia STEM Olympiad

Objectif de la catégorie

Mécanismes innovants & tri automatisé

Les concurrents doivent concevoir une machine automatique fonctionnelle et autonome en utilisant les principes fondamentaux d'ingénierie tels que les chaînes cinématiques, les rapports d'engrenages, les systèmes à manivelle et les mécanismes de bielle.

Cette catégorie teste comment les connaissances théoriques en physique et statique/dynamique peuvent être transformées en systèmes mécaniques en mouvement résolvant un problème industriel.

Spécifications techniques

Spécifications & limites du système mécanique

400 x 400 x 400 mm Limite de taille

Max. 3 kg Limite de poids

12V DC Tension max.

4 bar Pression pneumatique

Matériaux autorisés

Aluminium, plexiglass, bois, fibre de carbone, filaments d'imprimante 3D (PLA/PETG/ABS) et toutes les fixations mécaniques standard (roulements, engrenages, courroies, poulies) sont autorisés.

Éléments interdits

L'utilisation directe de bras robotiques industriels prêts à l'emploi, de châssis de jouets ou de kits d'assemblage en boîte fermée non modifiés est interdite. La conception originale du mécanisme doit appartenir à l'équipe.

Actionneurs & alimentation

Les servomoteurs, moteurs pas à pas ou moteurs DC à réducteur peuvent être utilisés. La tension de fonctionnement maximale est limitée à 12V DC. Si un système pneumatique est utilisé, le compresseur doit être externe et la pression du système ne doit pas dépasser 4 bar.

Déroulement de la mission

Défi de tri autonome & logistique

Le système mécanique doit détecter, transporter et trier 10 objets aux propriétés physiques différentes depuis la trémie d'alimentation vers les bacs cibles corrects en 3 minutes.

ÉTAPE 1

Mesure & approbation de l'arbitre

Les dimensions, le poids et les normes de sécurité du système (pas de câbles dangereux exposés, métal tranchant, etc.) sont inspectés.

ÉTAPE 2

Défense technique (3 minutes)

Le porte-parole de l'équipe présente les calculs de couple/vitesse, les degrés de liberté (DoF), les choix d'engrenages et de bielles utilisés dans le mécanisme au panel de jury VIP lors d'une présentation technique.

ÉTAPE 3

Test de performance en direct

Le système est activé et le chronomètre de 3 minutes démarre. La machine ramasse de manière autonome les objets (bille de fer, cube en bois, cylindre en plastique) de la zone d'alimentation et les place dans les bacs de tri correspondants.

Notation

Système de notation

L'évaluation est basée sur un total de 100 points.

Max. 50 points

Tri & succès de la tâche

+5 points sont attribués pour chaque objet placé dans le bon bac. Les objets doivent être transportés mécaniquement sans dommage.

Max. 30 points

Qualité de conception cinématique & mécanique

La fluidité du mouvement, la minimisation des frottements, la réduction du jeu et le savoir-faire d'ingénierie aux points de connexion sont évalués par le jury.

Max. 20 points

Solution innovante & optimisation

Des points d'innovation sont attribués aux conceptions produisant des solutions mécaniques astucieuses avec un nombre minimum de moteurs (par ex., générer plusieurs mouvements à partir d'un seul moteur via un arbre à cames).

Pénalités

Pénalités & violations critiques

Intervention manuelle

Une pénalité de -10 points est appliquée pour chaque intervention physique effectuée pour secourir ou rediriger une pièce coincée pendant que le système fonctionne.

-10 points

Chute d'objet / hors limites

Si la machine fait tomber un objet au sol ou le projette en dehors de la zone de compétition pendant le transport, aucun point ne peut être gagné pour cet objet.

0 point (cet objet)

Défaillance structurelle & violation de sécurité

Si le mécanisme se brise en raison d'une contrainte excessive pendant les tests ou crée un risque de sécurité en projetant des pièces, le tour est arrêté par décision de l'arbitre.

Tour arrêté

Livret du règlement

Amenez votre conception mécanique sur scène

Prenez votre place sur la scène de l'Atlantia STEM Olympiad avec votre système mécanique innovant.

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