Élaboration d’un modèle numérique de boussole pour Décathlon

Leader mondial de l’équipement sportif, Décathlon a lancé en 2016 une gamme de course d’orientation (CO). Dans la lignée de la philosophie de l’entreprise, l’objectif est de créer une gamme d'équipements pour tous les niveaux de pratique. Décathlon a sollicité ETIC INSA Technologies pour la création de l’élément phare de l’équipement de l’orienteur : la boussole. Le fonctionnement d’une boussole est complexe, et fait intervenir différents domaines des sciences de l’ingénieur : dynamique, magnétisme, mécanique des fluides, mécanique des contacts… Décathlon a confié à ETIC INSA l’élaboration du modèle numérique du comportement de la boussole.

Décathlon voulait obtenir une boussole avec une efficacité optimale et une grande précision. ETIC INSA Technologies a donc tout mis en oeuvre pour leur apporter un modèle permettant d’optimiser la conception et de réduire le nombre d’itérations de prototypage.

L’objectif était, dans un premier temps, de réaliser un modèle mécanique du fonctionnement d’une boussole de course d’orientation. L’étape suivante était d’utiliser ce modèle afin de déterminer la conception optimale pour une pratique en compétition.

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Solution détaillée

En accord avec les enseignements étudiés à l’INSA Lyon, nous avons établit un modèle mécanique simplifié de la boussole en la modélisant par trois solides indéformables. Cela nous a permis de formaliser les équations mécaniques régissant le système et de les implémenter sous Python pour faire les différents tests, à savoir ceux de stabilité, d’équilibrage et de rapidité. Enfin, nous avons cherché à optimiser les performances souhaitées.

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Étapes

1. Élaboration des lois de comportements par une schématisation cinématique du système, un bilan des forces et une identification suivie d’une étude des domaines physiques impliquées.
2. Étude d’équilibrage de l’aimant en déterminant la position optimale de son centre de gravité et de la plage d’inclinaison du champ magnétique terrestre.
3. Étude de la stabilité et de la rapidité de l’aiguille en implémentant des fonctions tests dans un programme Python pour trouver le meilleur compromis entre elles.

Elliot TRABAC - Ingénieur INSA Lyon - Spécialité mécanique

Nous avons accompagné notre client sur une des premières phases du développement produit. Le consultant, en 5ème année de Génie Mécanique, est également sportif de haut niveau à l'INSA Lyon, ce qui lui a permis d'être au coeur des enjeux de ce projet. Cette filière propre à notre école nous permet également de mettre à profit les expériences techniques des étudiants, mais aussi les qualités liés à leurs activités sportives : sens de la performance, exigence personnelle et qualité."‍

Elliot TRABAC - Chef de projet chez ETIC INSA Technologies

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Témoignage client

Le travail réalisé par ETIC est très professionnel, je n'ai pas eu l'impression d'avoir face à moi des étudiants ! Une exigence sur la formalisation des objectifs et des livrables, ce qui donne à la fin un travail concret, pertinent, et abouti."

Louise CABOULET - Sport Leader chez DECATHLON

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