Fleur artificielle - Lycée Julliot de la Morandière - 50400 GRANVILLE

[Morandière]

Information de contact 

Année de soumission : 2018

Nom de l’établissement scolaire : Lycée Julliot de la Morandière – 50400 GRANVILLE - FRANCE

Liste  des membres de l’équipe :

Nom prénom	email
Duhommet Jules	Julesduhommet2@gmail.com
Caplain Timothé	Timothecaplain@hotmail.fr
Marie Benjamin	Benjam.m@hotmail.Fr

Encadrant de l’équipe : Mr Cyril ANDRE

Adresse e-mail de l’encadrant : cyril.andre@ac-caen.fr

Information sur le projet :

Titre du projet : Une fleur artificielle pour étudier les abeilles

Abstract : Pour les besoins de Mathieu Lihoreau, chercheur du CNRS sur la cognition animale, les 3 élèves doivent prototyper une fleur artificielle capable de distribuer en quantité contrôlée du nectar et/ou du pollen. Cette fleur sera installée sur un support  équipé d’une caméra capable de reconnaitre un Qr code collé sur le dos des abeilles, pour identifier les insectes, enregistrer leurs visites et analyser leurs comportements.

Produits :

Liste des produits NI utilisés, logiciels, modules, toolkits dans le projet :

My rio

RobotRio pour piloter le servomoteur qui distribue le pollen

Vision pour la caméra qui filme les QRCode, les lit et les analyse

Labview pour tout intégrer

Liste des autres composants et/ou logiciels utilisés dans le projet :

Moteur Pas à pas + carte de contrôle

Servomoteur

Ventilateur

Logiciel Solidworks pour modélisation 3D

Logiciel Z-suite pour imprimer les pièces en 3D

Logiciel Charlygraal pour la fraiseuse numérique

Le Challenge : pour les besoins de l’équipe de chercheurs du CNRS dirigée par Mathieu Lihoreau, la mission est d’ analyser et d’enregistrer les mouvements d’insectes pollinisateurs sur des fleurs, afin de comprendre leur comportement de butinage : heure et nombre de visites, type de nourriture recueillie, influence de la couleur de la fleur…… Pour cela , les élèves ont imaginé un prototype de « fleur «artificielle » pour observer une colonie en laboratoire . Cette fleur délivre du nectar et du pollen en flux contrôlé, enregistre le passage des abeilles grâce à un « QR Code » collé sur leur dos, et permet de comprendre comment une abeille arrive à résoudre les tâches cognitives extrêmement  complexes que demande le butinage.  

Votre solution :

Après avoir fabriqué une fleur artificielle grâce à une imprimante 3D et une thermoformeuse, les élèves ont fabriqué un protoytype de « fleur artificielle ». Ils ont utilisé une poire à maquillage pour pulvériser le pollen. Cette poire est « pressée » par un système de « pince » actionné par un servomoteur contrôlé par le MyRio.

Ils ont utilisé une pompe à nutrition pour amener le nectar dans le cœur de la fleur. Le moteur pas à pas de cette pompe est piloté par des signaux générés par le myrio. Le cœur est équipé d’un capteur de niveau « trop plein ».

Les Qr code, imprimés en 4x4mm , sont collés manuellement avec de la glue sur le dos des abeilles. Quand l’insecte vient se poser sur la fleur artificielle, il est identifiée par la caméra qui, grâce au logiciel Visio, le reconnait et analyse son emplacement (sur le cœur = l’insecte prend du nectar ; sur les pétales = l’insecte prend du pollen).

Le tout est affiché en direct sur une interface Homme/Machine (IHM) Labview et enregistré afin de permettre une analyse des données.

Intérêt et avantages d’utiliser LabVIEW et les outils NI :

L’outil Visio permet une reconnaissance et une lecture simplifiée des QR code

L’Interface est intuitive

 Etat du démonstrateur :

Le prototype est validé par le chercheur du CNRS, il reste maintenant à l’améliorer, c'est-à-dire le rendre « réplicable » à bas coût, pour une production en série et une utilisation en laboratoire.

Temps de construction du projet : 70h (en classe)

Pistes d’amélioration du démonstrateur :

Il faudrait trouver un moyen de réduire encore la taille des QR code, car la taille 4 x 4 convient pour un bourdon, mais est trop gros pour une abeille.

Fiabiliser la lecture des QR codes

Augmenter la vitesse d’analyse