Les robots de tennis de table
Autant de solutions que d’équipes : Dans le cadre d’un travail de semestre, des étudiants de la ZHAW développaient des robots distribuant des balles de tennis de table.
Un tour d’horizon dans le centre de développement de produits et de processus à Winterthur.
Texte/photos : Stefan Kleiser
On est un matin maussade en décembre. Au centre de développement de produits et de processus de la Haute école zurichoise de sciences appliquées à Winterthur (ZPP), l’ambiance est toutefois bonne. Les étudiants en génie mécanique présentent leurs travaux. En groupe de trois ou de quatre, ils développaient durant trois mois une machine qui lance des balles de tennis de table à différentes hauteurs, positions, rotations et vitesses.
«Nous enseignons la construction et le développement de produits en génie mécanique», explique Hans-Jörg Dennig, enseignant en développement de produits. Au cours des premiers semestres, les étudiants acquièrent des connaissances en éléments mécaniques. La tâche actuelle englobait «le développement d’un engin qui serait commercialisable». Il fallait toutefois concevoir seulement un modèle fonctionnel. «Cette courte période ne permettrait pas de développer entièrement une machine.» Et pourquoi le tennis de table ? La machine doit être petite. «Le tennis n’est pas possible à cause de la taille.»
Mieux vaut le tennis de table que séparer les blancs des jaunes d’œufs
Chantal Weiss, Fabian Jäggi et Dominik Ursprung placent une tour composée de trois boîtes empilables au milieu de la table. «Le dispositif de lancement était notre première boîte, c’est celle du milieu», explique Chantal Weiss. «Ensuite, il nous fallait un récipient pour les balles. Nous pensions alors qu’il serait pratique s’il était en haut.» Le résultat est presque un chef-d’œuvre de design. «Pour nous, il était important que la machine soit symétrique.» Avant ce travail, Weiss ne savait pas grand-chose du tennis de table. Durant ses loisirs, elle joue au volley-ball en 3ème ligue.
Il y a une année, les étudiants construisaient une machine permettant de séparer les blancs des jaunes d’œufs. «La tâche de tennis de table me semble nettement plus sympa», se réjouit Chantal Weiss: «Nous jouons aussi au tennis de table durant la pause». En tournante. Fabian Jäggi se souvient lorsqu’il a découvert le thème du travail de semestre: «J’avais alors une vision du modèle fonctionnel». Il n’est pas non plus un joueur de tennis de table licencié – il fait régulièrement de la grimpe au centre de grimpe 6a plus à Winterthur.
Les recherches et l’analyse du marché ont été effectuées sur internet où l’on avait aussi observé des joueurs professionnels, explique Jäggi. «Par ailleurs, nous nous échangions avec les autres équipes.» Tout ne fonctionnait pas dès le début, par exemple la commande via la programmation. «Cela prenait quelques heures. Nous avons ensuite constaté que certaines fonctions ne sont pas aussi fiables que prévu. Le lancement des balles n’est par exemple pas très constant», précise Fabian Jäggi.
«Il faudrait optimiser plusieurs choses»
Au cours de la matinée, huit modèles complètement différents sont présentés. Cela n’étonne pas Luca Zimmermann. «Il y a d’innombrables solutions», souligne-t-il. «L’entraîneur de pingpong» développé par son équipe est fixé sur le bord et placé à moitié sous la table. Gabriel Brändle assistait à un entraînement du club de tennis de table Gossau pour l’équipe. «Ils disposent d’une machine», explique Zimmermann. «Il a examiné cette machine et discuté avec des membres du club. Nous avons décidé de faire une variante compacte, comme la machine utilisé par le club.»
«Le tennis de table n’est pas mon sport», se confie également Zimmerman qui pratique l’athlétisme. «Pour commencer, nous avons donc analysé les déroulement du tennis de table.» Et parfois, il s’étonne également. «Comment les autres groupes ont réalisé un détail : parfois c’est mieux que nous, parfois c’est très similaire.» Ce que son équipe a bien réussi ? «La tête rotative à 360° est une bonne solution», pense Zimmermann. La rotation de la tête a fonctionné dès le début. Si le modèle était fabriqué en série, «il faudrait toutefois encore optimiser plusieurs choses».
Pas dans le segment de clientèle
«C’était sympa d’essayer tout ça», commente Timothée Finger. Si elle était sur le marché, il n’achèterait toutefois pas sa propre machine. «Je ne suis pas dans ce segment de marché», explique-t-il avec un sourire. Timothée Finger fait du basket-ball et de la gymnastique à la barre – et il ne joue que rarement au tennis de table. Ce qu’il a appris au sujet de ce sport ? «J’ai découvert le spin. En tant que joueur amateur, on n’y pense pas vraiment.» «L’entraîneur de tennis de table», que Timothée Finger a construit avec Christoph Früh et Wolfgang Mielsch donne l’effet aux balles grâce à trois rouleaux placés en triangle et ceci sans devoir tourner la machine. 70 à 170 balles sont ainsi lancées par minute.
Une balle coincée mit un terme à la présentation. Cela est évidemment «pénible», avoue Finger. Mais cela fait aussi partie du processus d’apprentissage. «La machine qui lance la balle avec un ressort est intéressante», commente Finger en observant les autres modèles. Et il précise : «La prochaine fois, je commencerais avec la construction du récipient des balles». Car l’élément qui semblait être le plus simple avait en effet créé le plus de difficultés.
Une production en série ? Cela est peu probable
Est-ce que l’un de ces modèles fonctionnels du ZPP sera désormais développé pour être commercialisé ? «L’idée de pouvoir faire une production en série était toujours là», explique Chantal Weiss. Mais pour le faire, il manque le temps nécessaire. Les études au ZPP durent finalement encore 1.5 ans. «Cela dépendra de l’intérêt» si l’on se lance sur le marché avec une machine, ajoute Fabian Jäggi. «On pourrait en discuter. Mais pour nous, il s’agit tout d’abord d’un travail de semestre.»
La commercialisation reste en effet l’exception. En dernier, le ZPP développait le BICAR, une voiture électrique habile à trois roues qui permet d’économiser de la place. Et un entraîneur de marche qui est utilisé en réadaptation par exemple avec les patients victimes d’un accident cérébral vasculaire. Et : Oui, une personne du ZPP a tout de même un lien avec le tennis de table. «J’étais Champion régional en double», nous confie Hans-Jörg Dennig. C’était pendant son adolescence, dans l’arrondissement d’Enz de Bade-Wurtemberg dans le district de Karlsruhe. Il s’agit d’un arrondissement de 200 000 habitants et 40 clubs. «Mais cela remonte à 25 ans», sourit-il.
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