Robot Chasse-Neige Avancé : Déneigement Autonome Télécommandé (Arduino + PS2)

Composants et Fournitures

Composant	Quantité
Arduino UNO R3	1
Carte Relais 1 Canal	1
Motor Shield Arduino (pilote moteurs DC)	1
Moteurs DC 24V 250W (réducteurs, chenilles)	2
Actionneurs Linéaires 12V (course 5cm, charge 50kg)	3
Supports pour Actionneurs Linéaires	4
Pilote Moteurs Puissance (Double Pont H 35V/15A)	1
Convertisseur DC/DC Step-Up (pour projecteur LED)	1
Shield PS2 (récepteur 2.4 GHz manette PlayStation 2)	1
Batteries Plomb-Gel 12V 7,2 Ah	6

Description Générale

L'objectif : éviter la fatigue et le froid du déneigement manuel en créant un robot chasse-neige télécommandé, réplique miniature d'un vrai engin : chenilles, lame motorisée (hausse/baisse + orientation), projecteur LED pour travail nocturne, pilotage par manette PlayStation 2 sans fil (2,4 GHz).

Dimensions : 600 × 375 × 240 mm (sans lame). Poids : ~30 kg. Châssis : profilés acier rectangulaires soudés.

Architecture Électronique

L'Arduino Uno héberge 3 shields :

• Motor Shield : pilote les 3 actionneurs linéaires (lame) via bibliothèque dédiée. Alimentation externe 12V (jumper sur EXT) car forte consommation.
• PS2 Shield : interface récepteur RX-PS2 (2,4 GHz) pour manette PS2. Bibliothèque constructeur.
• Carte Relais 1 Canal : commande le projecteur LED (via convertisseur DC/DC) depuis broche D13.

Gestion Alimentation (Double Tension)

6 batteries 12V 7,2 Ah montées en série par paires :

• Ligne 12V : point milieu (2 batteries en série) → alimente Arduino (Vin), shields, actionneurs linéaires (via Motor Shield EXT), LED témoin Arduino.
• Ligne 24V : série complète (4 batteries) → alimente pilote moteurs traction (double pont H 35V/15A) et convertisseur DC/DC pour projecteur LED.

Interrupteur bipolaire (125V, 2×15A) coupe les deux lignes. Diodes de roue libre sur actionneurs.

Actionneurs Linéaires (Lame)

• Moteur 12V DC + vis sans fin, course 5 cm.
• Charge dynamique 50 kg, statique 250 kg.
• Auto-freinant (maintien position sans courant).
• Fins de course intégrés + diodes pour inversion.
• Indice IP63 (poussière/éclaboussures).

Les 3 actionneurs gèrent : hausse/baisse lame, orientation gauche/droite, et éventuellement inclinaison/rotation.

Pilote Moteurs Traction (Double Pont H)

• Alimentation 24V (batteries).
• 4 entrées logiques Arduino (2 PWM + 2 DIR) → vitesse + sens chaque chenille.
• 4 LED indicateurs sens rotation.
• 2 radiateurs aluminium (dissipation forte puissance).
• Bibliothèque constructeur pour Arduino.
• Câbles section ≥ 1,5 mm². Respecter polarité (sinon chenilles inversées).

Projecteur LED (Optionnel)

Projecteur 220V AC modifié : suppression étage AC/DC, LED de puissance raccordée directement sur convertisseur DC/DC Step-Up (sortie ~30V, ~340 mA pour ~10W). Relais commandé par Arduino D13. Photoresistance (diviseur 10kΩ sur A0) → allumage automatique projecteur si obscurité.

Réception Manette PS2

Shield PS2 + module RX-PS2 (2,4 GHz). Bibliothèque constructeur : décodage commandes → actions moteurs/actionneurs/relais.

Instructions de Construction (Guide Rapide)

Le projet est complexe (soudure, mécanique lourde, câblage puissance). Étapes clés :

1. Châssis : Soudure profilés acier selon cotes. Précision alignement axes chenilles.
2. Motorisation chenilles : Fixation moteurs 24V 250W, montage chenilles, tensionnement.
3. Lame et actionneurs : Fixation 3 actionneurs sur supports, liaison mécanique lame (articulations robustes).
4. Électronique : Montage shields sur Arduino, câblage selon schéma (attention puissance 24V).
5. Alimentation : Montage batteries en série/parallèle, interrupteur, fusibles, répartition 12V/24V.
6. Projecteur : Modification projecteur 220V → DC, câblage convertisseur + relais.
7. Récepteur PS2 : Insertion module RX-PS2 sur shield, appairage manette.
8. Programmation : Téléversement firmware (voir section Code).
9. Tests : Vérification sens moteurs, fins de course actionneurs, portée radio, projecteur auto.

Code Arduino (Firmware)

Le sketch complet est disponible en téléchargement :

Vittorio_Snowplow_Robot.zip

Il inclut :

• Bibliothèques : Motor Shield (actionneurs), PS2 Shield (manette), Pilotage Double Pont H (tractions).
• Gestion double alimentation 12V/24V.
• Lecture manette PS2 (joysticks, boutons) → commande proportionnelle vitesse chenilles + actions lame (haut/bas, gauche/droite) + projecteur auto/manuel.
• Gestion photorésistance (A0) → allumage projecteur automatique nuit.
• Sécurités : coupure moteurs si perte liaison radio, fins de course actionneurs.

Schéma de Câblage (Image)

Points Critiques et Conseils

• Sécurité 24V : isolations soignées, fusibles, gants pour manipulation batteries.
• Poids/Adhérence : 30 kg + charge batteries → bonne traction, mais attention pentes.
• Étanchéité : actionneurs IP63, mais électronique Arduino à protéger (boîtier étanche recommandé).
• Autonomie : 6×7,2Ah ≈ 43Ah à 12V (≈ 500 Wh). Traction 2×250W = 500W max → ~1h à pleine charge, plusieurs heures usage réel.
• Portée radio : 2,4 GHz ~30-50m en extérieur, antenne récepteur bien positionnée.

Projet impressionnant mêlant mécanique lourde, électronique puissance et télécommande ludique. Idéal pour makers expérimentés ayant accès à atelier soudure/mécanique.