Projet E&R 2025/2026 • IUT de Cachan (GEII)

Conception d'une Station de Triage & Bras Robotisé

Système automatisé complet de tri de balles associant un Robot mobile Zumo (ESP32) et un Bras Robotisé (WAGO CC100 / Servos Dynamixel RS485)

Projet E&R 2025/2026 ESP32 (PlatformIO) WAGO CC100 PLC Bras Robotisé 3 Servos Pont RS485-TTL Dynamixel Capteur de Couleur U009 (I2C) KiCad PCBs Impression 3D SolidWorks

1. Présentation du Système de Triage Automatisé

Station de Triage Globale - IUT de Cachan

Présentation du Projet E&R

Ce projet d'Ingénierie & Recherche (E&R) réalisé à l'IUT de Cachan (2025/2026) par l'équipe d'Emmanuel Coignard vise à concevoir une cellule de tri industrielle totalement autonome pour balles de ping-pong (rouges, vertes, bleues).

L'architecture combine le contrôle embarqué temps réel sur microcontrôleur ESP32 pour le robot mobile et un automate industriel WAGO CC100 relié à un capteur de couleur I2C U009 et des servomoteurs Dynamixel.

Robot Zumo Real con Embudo 3D

Tarjeta PCB ESP32 (KiCad) Diseñada y ruteada a medida para el chasis Zumo

Hardware & Embebidos

Robot Mobile Zumo & Tarjeta PCB KiCad

Robot à chenilles fourni par l'IUT, équipé de 2 moteurs CC à pont en H, d'un support de balle imprimé en 3D sous SolidWorks et de capteurs CNY70.

El robot a orugas Zumo lleva a bordo una tarjeta PCB personalizada diseñada en KiCad con microcontrolador ESP32, encargada del seguimiento de línea óptico (CNY70), control de motores CC por PWM y transporte de pelotas con embudo impreso en 3D.

ESP32 (PlatformIO) SolidWorks 3D KiCad PCB CNY70 IR

Bras Robotisé 3 Axes + Pince

Bras articulé mû par 3 servomoteurs Dynamixel et une pince de préhension (Gripper), assurant le rangement dans le réservoir de stockage.

Armoire de Commande & Câblage

Intégration du coffret électrique avec automate WAGO CC100, disjoncteur Schneider, convertisseurs 230V/24V/12V/5V Mean Well et pupitre IHM.

2. Architecture Système, PCB KiCad & Câblage QElectroTech

Carte Principale Zumo ESP32 (KiCad)

Conception du PCB sous KiCad avec carte de développement ESP32, régulateur 7805, boutons poussoirs IHM, potentiomètre et connecteurs Omnimate.

Carte Interface Capteur de Couleur (KiCad)

PCB développé sous KiCad hébergeant l'ESP32 dédié au traitement d'image/couleur I2C et la conversion vers les entrées d'automate WAGO.

3. Spécifications Techniques & Code C++ / PlatformIO

Microcontrôleur ESP32 & PlatformIO

Développement sous Visual Studio Code avec PlatformIO (Framework Arduino C++). Algorithme de suivi de ligne autonome par reflexión infrarouge (4x CNY70) et régulation de vitesse.

Support de Balle SolidWorks 3D

Conception sous SolidWorks et impression 3D FDM d'un entonnoir de réception de balle sur le châssis Zumo, intégrant un capteur optique d'embouchure.

Servomoteurs Industriels Dynamixel

3 servomoteurs à communication série et pont RS485 vers TTL assurant la rotation de base, l'élévation d'épaule/coude et l'ouverture/fermeture de la pince (Gripper).

Discrimination Optique de Couleur

Analyse spectrale via le capteur I2C U009 décodée en 4 combinaisons logiques (Pas de balle = 00, Verte = 10, Bleue = 01, Rouge = 11) envoyées au WAGO CC100.