Creaform apporte son expertise en rétroingénierie dans la création d’un prototype de trimaran de calibre olympique avec une orientation « handisport ».
Grâce au MetraSCAN 3D et à la rétroingénierie, Creaform et les étudiants de l’École Normale Supérieure (ENS) de Cachan en France travaillent à la transformation d’un nouveau type de trimaran, le Kiteboadspeed (KBS). En redessinant la coque, ils vont donner au trimaran sa nouvelle vocation et l’adapter aux besoins de skippers handicapés. Pour ce faire, Creaform réalise la numérisation 3D et les étudiants de l’ENS se chargent de la rétroingénierie.
Le Kiteboatspeed : un défi humain et technologique
Depuis 2007, l’équipe KBS travaille à l’élaboration de ce premier bateau performant équipé de foils et tracté par une aile de kite. L’idée des créateurs, Christophe Martin et Christophe Ballois, est de se diriger vers un nouveau type de navigation. « Notre challenge s’inscrit dans l’air du temps, puisqu’il conjugue l’innovation technologique et le défi sportif. C’est également une aventure humaine, celle du dépassement de soi malgré le handicap. » L’équipe pense que dans les années à venir, des régates pourront se réaliser avec des bateaux conçus sur le modèle du Kiteboatspeed. Conjointement avec l’Ecole Normale Supérieure de Cachan, l’équipe du KBS s’affaire à créer une nouvelle classe de bateaux éventuellement éligible aux Jeux Olympiques. Un de leurs axes de travail : donner une accessibilité et une performance identiques, peu importe qui est le skipper : homme, femme, personne handicapée ou non. Pour cela, il faut mettre au point un prototype qui assure performances et sécurité des skippers.
L’Ecole Normale Supérieure de Cachan : une histoire riche
L’ENS de Cachan repose sur une tradition d’excellence académique riche. En 1891, les premières « sections normales » voient le jour. Annexées à différentes grandes écoles, elles ont pour objectif de former les maîtres de l’enseignement technique. En 1932, l’établissement devient l’École Normale Supérieure de l’Enseignement Technique (ENSET). En 1985, l’ENS de Cachan remplace l’ENSET et acquiert un statut identique aux autres écoles normales supérieures, dont les vocations sont scientifiques, culturelle et professionnelle. L’École a pour mission de former les enseignants et les chercheurs des secteurs publics et privés, ainsi que les cadres de la fonction publique ou des établissements à caractère industriel et commercial.
La rétroingénierie au service du projet
Pour répondre aux besoins techniques et mécaniques soulevés par l’équipe KBS, une maquette numérique de la structure existante est nécessaire. Plus précisément, l’objectif que l’équipe s’est fixé avec L’ENS Cachan est la réalisation d’une solution hybride associant la coque du trimaran et l’aile de kite. Les skippers ont besoin d’analyses du trimaran afin de pouvoir modifier le bateau selon les besoins.
En 2014, l’ENS de Cachan propose à Creaform d’être partenaires dans la poursuite de cet objectif. « Il faut numériser le bateau existant afin de pouvoir tester virtuellement les modifications, réaliser une impression 3D et assembler les éléments pour avoir une maquette échelle réduite de présentation et pour la communication. » Un des objectifs est d’obtenir des modèles CAO pour définir des solutions de commandes modulaires permettant de s’adapter à différents types de handicap. Pour que les étudiants de l’ENS puissent travailler à partir d’un plan 3D et réaliser la rétroingénierie, la numérisation 3D de plusieurs parties du trimaran est nécessaire.
Comme le Laboratoire Universitaire de Recherche en Production Automatisée (LURPA) de l’ENS de Cachan possède seulement un capteur à double caméra C-Track de Creaform, deux experts techniques de chez Creaform viennent sur les lieux pour effectuer la numérisation à l’aide du scanner sur MMT optique MetraSCAN 3D et du système de photogrammétrie MaxSHOT 3D. En combinant l’exactitude du MetraSCAN 3D et la performance du MaxSHOT 3D, la numérisation du trimaran est réalisée avec une exactitude optimale, et ce, même dans un environnement jugé inadéquat pour d’autres systèmes de mesure traditionnels.
Rétroingénierie : numériser pour donner une seconde vie
Afin de créer les plans dont l’équipe ne dispose pas, le trimaran est d’abord démonté. Les experts de Creaform peuvent ainsi numériser les deux flotteurs, les deux bras et la coque centrale du bateau de façon individuelle.
La numérisation de la coque du trimaran est réalisée comme suit :
- Instrumentation de la coque : positionnement d’étalons, de pastilles de repères référencées et de pastilles de repères non référencées.
- Photogrammétrie de la pièce à l’aide du MaxSHOT 3D.
- Numérisation de la demi-coque à l’aide du scanner MetraSCAN 3D.
- Traitement du fichier de points effectué par Creaform.
- Traitement du maillage.
- Reconstitution du plan de symétrie et de la coque complète.
- Impression 3D de la coque centrale et des autres éléments du bateau en fil plastique ABS pour en faire un prototype.
- Traitement de surface et assemblage des éléments.
L’équipe est satisfaite !
L’équipe du projet se montre très satisfaite des résultats. Elle réalisera enfin une impression 3D et assemble les éléments pour avoir une maquette échelle réduite de présentation et pour la communication. Les objectifs de la rentrée 2014 seront de définir la répartition des points de ruptures de la structure du trimaran et de simuler les efforts en fonction des modifications 3D apportées.
Avec les solutions métrologiques de Creaform, il est possible de numériser des volumes comparables à ceux du trimaran, dont les dimensions sont de 6m x 5m x 1m. Il aurait bien sûr été possible de reconstituer la géométrie 3D du bateau à l’aide d’un modeleur 3D. Toutefois, cette opération s’avère très longue et elle est d’une grande difficulté, étant donnée la géométrie complexe des coques et des bras du bateau. L’expérience le démontre : L’avantage unique des solutions métrologiques de Creaform est de pouvoir reconstituer des objets 3D dont les plans sont manquants ou inexistants et ce, dans un environnement aux conditions instables.
Pour les étudiants l’ENS de Cachan en France, l’accomplissement du projet est une expérience académique enrichissante. D’une part, c’est l’occasion pour eux d’expérimenter des notions théoriques dans le cadre d’un projet réel et surtout, de se familiariser avec des appareils de numérisation hautement technologiques.
Creaform et le domaine de l’éducation
Bien que les solutions optiques de mesures dimensionnelles soient relativement récentes sur le marché de la métrologie, il ne fait l’ombre d‘un doute qu’elles y sont pour y rester. Les technologies de mesure optiques sont considérées par de nombreux experts du contrôle de la qualité et du design comme étant l’avenir de la mesure dimensionnelle, particulièrement lorsqu’il s’agit d’applications industrielles. Creaform offre des appareils de mesure optique 3D portables conviviaux et d’une grande exactitude.
La mesure optique 3D et les technologies 3D de Creaform sont devenues des sujets actuels et récurrents dans le monde de la métrologie. En effet, depuis 2005, un nombre grandissant d’établissements d’enseignement collégial et universitaire du monde entier les utilisent et en enseignent les rudiments. Soucieux de rester au fait des plus récentes technologies, ils s’assurent que leur personnel de recherche, leurs enseignants et leurs étudiants puissent comprendre et maîtriser ce type d’équipement.
Après une année de travail en collaboration avec l’ENS Cachan, une solution de pilotage de l’aile de kite à distance a été validée, solution que l’équipe appliquera au bateau-test actuel pour des essais réels à l’automne 2014.
Les objectifs de la rentrée seront de définir la répartition des points de ruptures de la structure du trimaran et de simuler les efforts en fonction des modifications 3D apportées.
