Ce projet peut être attribué á un groupe de 3 étudiants
Le CERN utilise depuis plus de 40 ans des capteurs à fil tendu (WPS – Wire Positioning System) pour réaliser l’alignement des composants des accélérateurs de particule. Ces capteurs sont capables de se positionner, en 3 dimensions, relativement à un fil tendu qui sert de référence. Différents types de capteurs existent aujourd’hui, exploitant différentes technologies (optique, capacitives, laser, …) et avec différents niveaux de performances.
L’objectif de ce projet est le développement d’un capteur WPS grand public et bas coût, relativement facile à construire, et idéalement compatible avec une précision et une exactitude sub millimétriques. Le type de fil envisagé est un fil en polypropylène d’environ 1 -2 mm de diamètre, largement accessible au grand public. Les applications visées sont la surveillance d’ouvrages en continue, l’alignement ou le contrôle d’alignement et l’aide à l’orientation de réseaux topographiques dans des tunnels ou des galeries souterraines.
L’idée majeure du projet est de développer un capteur par intégration d’éléments mécaniques (pièces réalisées par impression 3D ou usinage léger) et électroniques (cartes type arduino, rasperry pi ou Omega). Avec dans l’idée une diffusion libre des résultats du projet.
L’idée est de développer un capteur optique, c’est à dire basé sur l’utilisation d’une caméra (type caméra raspberry Pi), et d‘un miroir. La matrice du capteur CMOS est alors séparée en deux : l’une observe le fil directement, l’autre à travers le miroir. Ces deux points de vue doivent permettent la détermination tridimensionnelle de la position du fil à l’intérieur du capteur, et ainsi déduire la position et l’orientation du capteur par rapport au fil tendu.
Pour ce projet, il est essentiel que dès les premiers jours, de premières expériences soient menées pour montrer la faisabilité d’un tel système, et permettre d’identifier les éventuels points durs.
Il s’agira ensuite dans la durée du projet :
- De développer effectivement un ou plusieurs prototypes de capteur WPS
- D’étudier la précision et l’exactitude de ce type de capteur
- De développer une méthodologie d’étalonnage, de calibration et de vérification de ces capteurs
Eléments classiques du projet Codes développés, plans réalisés, manuel technique détaillé et manuel utilisateur
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Besoin de postes informatiques : OUI
Logiciels particuliers requis :
Python