đŸ€– Analyse fonctionnelle du MasterPi

Activité interactive à partir du dossier technique et des diagrammes SysML du robot Hiwonder MasterPi.

🎯 Objectif

RepĂ©rer les Ă©lĂ©ments caractĂ©ristiques de chaque diagramme, comprendre leur rĂŽle et complĂ©ter progressivement les reprĂ©sentations de l’analyse fonctionnelle du MasterPi.

Chapitre 0

đŸ€– PrĂ©sentation gĂ©nĂ©rale du MasterPi : fiche ressource

Toutes les informations nécessaires pour répondre aux questions sont données dans cette présentation ou dans les petits chapitres placés avant chaque diagramme.

Le Hiwonder MasterPi est un robot éducatif utilisé pour travailler la programmation, la robotique et l'intelligence artificielle. Il possÚde une base roulante, un bras manipulateur, des capteurs et un ordinateur embarqué.

🚗 Se dĂ©placer

Le robot possÚde quatre roues mecanum motorisées. Elles permettent au chùssis de se déplacer vers l'avant, l'arriÚre, latéralement et de tourner. Le chùssis à roues mecanum est donc un sous-systÚme interne du MasterPi.

đŸŠŸ Manipuler

Le MasterPi possÚde un bras robotisé terminé par une pince. Il permet de saisir ou déplacer des objets. Dans le diagramme de contexte du QCM, le bras est considéré comme un sous-systÚme interne.

đŸ‘ïž Percevoir l'environnement

Une caméra et un capteur de distance à ultrasons permettent de recueillir des informations. La caméra peut servir à reconnaßtre des objets, des couleurs, des lignes ou des visages. Ces éléments appartiennent au robot ; les objets observés constituent, eux, l'environnement extérieur à explorer.

🧠 Traiter les informations

Le robot embarque un Raspberry Pi 5. C'est le mini-ordinateur du robot : il exécute les programmes, traite les informations des capteurs et peut utiliser des bibliothÚques de vision. Dans le BDD du QCM, le Raspberry Pi 5 est donc un sous-systÚme interne.

đŸ’» Comment le robot est-il pilotĂ© depuis un PC ?

Le Raspberry Pi fonctionne dans le robot, mais on n'a pas besoin d'y brancher un Ă©cran, un clavier et une souris. Un PC distant peut se connecter au robot par le rĂ©seau Wi‑Fi et afficher le bureau du Raspberry Pi grĂące au logiciel VNC Viewer. Le PC distant est donc un Ă©lĂ©ment extĂ©rieur au robot, tandis que le Raspberry Pi 5 est Ă  l'intĂ©rieur.

PC distant
VNC Viewer
⇄ Wi‑Fi ⇄ Raspberry Pi 5
ordinateur embarqué
→ Capteurs / moteurs / bras

Une tablette ou un smartphone peut Ă©galement servir de moyen de commande du robot, notamment via une application et une liaison Wi‑Fi. Dans les diagrammes de contexte et pieuvre, la tablette / le smartphone sont donc eux aussi des Ă©lĂ©ments extĂ©rieurs.

🎓 Qui utilise le MasterPi au lycĂ©e ?

Dans cette activité, les deux acteurs humains principaux sont :

  • l'enseignant, qui prĂ©pare une sĂ©ance, donne une activitĂ© et Ă©value le travail ;
  • l'Ă©lĂšve, qui rĂ©alise l'activitĂ©, programme, observe et manipule le robot.

Le programme scolaire guide le contenu des apprentissages. Il est extérieur au robot. L'outillage et les moyens de réalisation du lycée sont également extérieurs au MasterPi.

🏭 Que signifie « fabrication » dans ce QCM ?

Il ne s'agit pas de fabriquer le MasterPi en usine. La phase de fabrication correspond au prototypage de nouvelles piÚces ou de nouveaux accessoires pour adapter le robot à une activité. On peut par exemple modéliser une piÚce, la réaliser avec les moyens du lycée, la contrÎler puis la monter sur le robot.

🔋 Quelques contraintes à retenir

  • Le robot doit disposer d'une alimentation Ă©lectrique et ĂȘtre suffisamment autonome : une batterie rechargeable rĂ©pond Ă  cette exigence.
  • Il doit pouvoir Ă©voluer sur un sol / une zone d'Ă©volution.
  • Il doit pouvoir interagir avec un environnement Ă  explorer.
  • Il peut ĂȘtre commandĂ© depuis une tablette / smartphone ou un PC distant.
RepÚre pour les diagrammes : un acteur ou un élément external est à l'extérieur du systÚme ; un sous-systÚme fait partie du MasterPi. Une exigence indique ce que le systÚme doit satisfaire ; une relation « Satisfy » relie une solution technique à l'exigence à laquelle elle répond.
Vue générale du robot Hiwonder MasterPi
Vue générale du MasterPi : base roulante mecanum, bras manipulateur et caméra.
Vue de dessus de la base roulante du MasterPi
Vue de la base roulante : quatre roues mecanum permettent de contrÎler le déplacement du robot.