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Le SQYMER

Serge (2004)

 

Encore une fois, notre cher club d’astronomie se distingue par la mise en œuvre d’activités  originales. La dernière en date ne laisse pas de surprendre quant on sait qu’il s’agit de reproduire le plus fidèlement possible une maquette d’un Robot d’Exploration Martien ou in English, un Mars Exploration Rover – avec l’accent, please -, plus connu sous le diminutif de MER.

 

Ayant profité de la dernière opposition martienne, le JPL organisme prestigieux de la NASA, a expédié sur la planète rouge Spirit et Oportunity, deux de ces engins sophistiqués. La nature et l’intérêt de ces missions à retenu toute notre attention. C’est lors de la préparation de l’édition 2004 de la « Science en Fête » qu’a surgit cette idée à priori saugrenue. Le thème retenu par la commune de Magny étant la robotique, quel sujet d’actualité astronomique autre que les MER aurait pu mieux convenir ?

 

Un projet atypique

Si l’idée de départ était de faire un bidule roulant télécommandé, ayant une bonne bouille d’engin spatial, il est vite apparu qu’on pouvait lui adjoindre une petite caméra de type Webcam à transmission hertzienne.

Très vite, nous en avons ajouté une, puis en encore une autre, et une autre encore pour faire plus vrai. Oui mais ces robots on la chance de voir le monde en relief grâce à l’utilisation simultanée de deux caméras. C’est un défi que relève Claude, à qui rien n’est impossible. C’est décidé, notre engin disposera d’une vision binoculaire stéréoscopique, mais aussi, nous renverra des images en couleurs du paysage et des détails du sol situé juste entre ses roues avant et arrière.

A partir de ce moment, il faut cesser de tergiverser, il faut faire une vraie maquette, ressemblante, dotée de ses principaux accessoires. Le décor est planté, le chantier peut commencer, le SQYMER (pour Saint Quentin en Yvelines Mars Rover Exploration) va naître.

 

Etudes préliminaires

Pour cela, il faut accumuler toute la documentation disponible. Durant cette recherche, nous avons appris petit à petit comment ces engins fonctionnaient, comment ils roulaient, se déplaçaient, quel était le but de leurs missions, bref, comment ils marchaient.

Ces travaux préliminaires nous ont amenés à entrer en relation et rencontrer des spécialistes en la matière, membres de l’association Planète Mars. C’est entre autre grâce cette collaboration enrichissante qu’un jour,  j’ai découvert avec émotion dans ma boite à lettre, des plans cotés émanant du JPL, gracieusement envoyés par Olivier de Goursac.

Il va sans dire que ces précieux documents ont été une aide inestimable, sans qui le résultat final ne serait pas ce qu’il est. Que ces messieurs soient ici remerciés pour cette contribution.

 

La mécanique

L’échelle de réduction retenue est de1/2,2. Cette valeur quelque peu bizarre découle de la réalisation des roues. En effet, ces éléments sont déterminants dans la réalisation d’une maquette roulante et en sont généralement le point de départ. Réalisées à partir d’un tube de PVC d’évacuation d’eau 100 millimètres de diamètre, elles conditionnent les autres dimensions.

Nous avons pris en compte la reproduction fidèle de son du train de roulement. C’est un ensemble articulé bien caractéristique de la physionomie du robot permettant des performances d’évolution en tout-terrain. Il supporte les six roues de l’engin. Toutes sont motrices et les quatre externes sont directrices. Les moteurs de propulsion et de commande de direction sont implantés directement au niveaux des jantes. Chacune des roues est commandée indépendamment des autres. Par ce fait, l’engin peut suivre une trajectoire sinueuse ou bien, pivoter sur place.

Le mat de caméra est lui aussi fonctionnel.  Il permet de regarder dans toutes les directions avec une bonne précision de pointage. On peut donc l’utiliser comme un véritable théodolite pour faire des relevés topographiques. Les mouvements saccadés de sa tête équipée d’« yeux » lui donne un aspect humanoïde.

Enfin le corps renferme les cartes électroniques sophistiquées et les batteries nécessaires au bon fonctionnement de la machine. Sans entrer plus en avant dans les détails techniques, disons que notre robot mesure 70 centimètres de long et de haut, pour un mètre de large, ce qui en fait un respectable joujou.

 

Le poste de pilotage

Le pilotage se fait à partir d’ordinateurs  et de télévisions. Les commandes, les retours de données et les images vidéo sont transmis par voie hertzienne.

Ainsi, par divers panneaux de contrôle, le pilote est informé des multiples paramètres de la machine (cap, assiette, vitesse, énergie, etc.). Il découvre l’environnement dans lequel évolue le robot grâce à ses caméras. Petit à petit, les images reçues permettent d’élaborer une carte du site. Celle-ci sert à identifier la topographie des lieux, déterminer les zones infranchissables, les points particuliers qui peuvent être des objectifs ou des repères, à tracer des itinéraires.

 

La conduite

La façon la plus simple de conduire la machine est une utilisation comparable à un véhicule radio commandé basique, avec une action directe sur un volant et un accélérateur. C’est le mode manuel.

Une mode semi-automatique permet d’asservir les organes de direction afin de conserver un cap donné. Enfin, nous avons tenté de d’approcher les principes de locomotion qui régissent les vrais MER avec le mode « rover ». Ils utilisent des méthodes évoluées, qui permettent de générer automatiquement un itinéraire à partir d’un objectif donné, et cela, en évitant et contournant les obstacles ou les difficultés de terrain qui pourraient être rencontrés.

 

L’organisation du travail

Ce chantier s’est naturellement constitué autour de trois pôles de compétences. Tout d’abord,  une partie mécanique pour la réalisation des plans, la réalisation des sous-ensembles complexes et  la construction de la maquette. Ensuite, une partie électronique pour la conception et la réalisation des nombreux organes de commande, de contrôle, de télémétrie et de transmission vidéo. Enfin, un groupe de travail s’est chargé de la partie informatique du projet, articulée autour d’un copieux cahier des charges et programmée en JAVA dans le même langage que les vrais MER.

 

Tout est prêt !

Comme il est de tradition pour l’inauguration d’un important chantier dans notre club, nous avons travaillé d'arrache pied pour présenter la machine en état de marche à la date voulue. Seulement sept mois se sont écoulés entre l’idée initiale du projet et sa réalisation, ce qui est un défi remarquable compte tenu de la complexité et l’originalité de ce travail.

C’est ainsi que le 17 octobre 2004, le SQYMER fit ses premiers tours de roues sur le parvis de la mairie de Magny, instant d’émotion et de bonheur pour ceux qui se sont investi dans cette folle aventure, mais aussi, pour ceux qui ont découvert cet étrange engin.