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#69694 R.Hasika : un robot Raspberry pi précis, autonome et extensible

Posté par sky99 sur 04 mai 2016 - 06:00 dans Robots roulants, chars à chenilles et autres machines sur roues

R.Hasika - présentation

 

R.Hasika est le successeur de R.Cerda, un robot basé sur le Raspberry pi. Si à l'époque mon objectif était simplement de construire un robot basé sur le Raspberry pi, avec R.hasika, je suis plus ambitieux. En effet, il s'agit cette fois de concevoir entièrement le robot, que tout soit correctement pensé, plutôt que de faire certains éléments comme le châssis avec ce qui est disponible sous la main. Cette fois ci, chaque élément du robot aura été pensé. Dans ce billet, je vous propose une rapide présentation de ce robot et de ses objectifs.

J'ai créé une page pour le projet R.Hasika, que je vous invite à consulter pour davantage de détails.

Ce post est un portage de l'article original que j'ai écrit ici. Je sépare le tout en plusieurs posts moins gros pour plus de lisibilité sur le forum, et je modifie 2-3 choses sur la mise en page, mais c'est essentiellement la même chose :)

 

Motorisation et déplacement

R.Hasika est un robot à conduite différentielle, s'appuyant sur deux moteurs à courant continu. Ces moteurs sont dotés de capteurs de rotation qui permettront un déplacement précis. Ils sont contrôlés par une puce DRV8835, qui permet de les commander facilement en PWM avec seulement 4 GPIO.

Ces moteurs entraînent deux chenilles, mais on peut les remplacer par des roues si on le souhaite. Dans tous les cas, ce choix de propulsion en fait un rover agile, capable de tourner sur lui même sur place, et avec une bonne capacité de franchissement d'obstacles.

Grâce aux capteurs de rotation des moteurs, on sera capable d'ajuster la vitesse de ceux ci pour effectuer des trajectoires parfaitement rectilignes, des rotations d'un angle précis, et même de l'odométrie et ainsi cartographier une zone.

motors-both_sleeved_5680_800px.jpg

 

Châssis et éléments structurels

Par rapport à R.Cerda, cette fois, le châssis à été pensé à l'avance. En pratique, la conception a été faite entièrement avec le logiciel libre OpenScad, et le code source (libre) permet à tout un chacun de modifier les paramètres du robot pour l'ajuster à ses besoins.

Le châssis a été pensé pour être fabriqué à l'imprimante 3D d'une seule pièce, avec tous les trous et emplacements de fixation requis pour l'assemblage d'un robot complet. Ce châssis comporte également l'emplacement des batteries, des moteurs, des roues libres et de la plaque de support de l'électronique.

Cette dernière justement est la seconde pièce, sur laquelle viennent se fixer les composants électroniques du robot, les capteurs, etc. Cette plaque se visse simplement sur le châssis, renforçant ainsi davantage sa solidité.

La troisième pièce est la carrosserie, qui vient se visser par dessus, et qui permet de protéger l'électronique, et sert de support à divers autres éléments (voir plus bas dans la section du même nom).

chassis_bottom.png




#69693 Oracid - Mon imprimante 3D Dagoma Discovery 200

Posté par sky99 sur 04 mai 2016 - 04:07 dans Impression 3D et Imprimantes 3D

Salut, je ne connais pas cette imprimante, en général pour quelqu'un qui commence, je dirais de regarder si il y a un système de mise à niveau automatique du lit;

s'il y a un lit chauffant (dans le cas contraire, il faut utiliser du PLA, pas d'ABS), et s'il y a de la doc dispo.

La mise à niveau auto n'est pas indispensable, mais c'est chiant à faire manuellement.

 

Edit : 

je lis : 

  • La tête d’impression E3D V6 et l’extrudeur prêts pour vous (palpeur inductif inclus)

 

La E3Dv6 c'est le top des extrudeuses, et le palpeur inductif, c'est super cool, ça permet de faire la mise à niveau auto.

Donc ça me parait bien, je vois que les circuits sont dispos, le code source du firmware aussi.

 

ça n'a AUCUNE importance quand on commence, mais plus tard, ça veut dire qu'on peut ajuster des trucs si besoin, et qu'on peut ajouter des mods sur l'imprimante facilement :)

bref, ça parait bien! et comme c'est open source et que les retours sont bons c'est probablement que le produit est bon :)

Edit : 




#69633 R.Ian, un robot open-source très économique, extensible et facile à construire

Posté par sky99 sur 02 mai 2016 - 04:18 dans Robots roulants, chars à chenilles et autres machines sur roues

Merci! N'hésite pas à jeter un œil sur le sujet sur la Printrbot simple metal, sur ce même forum (c'est l'imprimante que j'ai utilisé pour toutes ces impressions) :)




#69618 R.Ian, un robot open-source très économique, extensible et facile à construire

Posté par sky99 sur 02 mai 2016 - 07:15 dans Robots roulants, chars à chenilles et autres machines sur roues

Les pneus de R.Ian

 

Les pneus quand à eux sont imprimés dans un matériau souple ayant une texture caoutchouteuse, telle que le Ninjaflex, ou encore le Semiflex. Ces pneus sont légèrement plus petits que les roues (97% de la taille des roues) de façon à être très serrés contre la roue une fois en place et ainsi éviter tout glissement. En pratique, j'ai conçu deux modèles de pneus  : les pneus lisses et les pneus rainurés (liens vers les fichiers STL sur le github du projet) :

R.Ian_Slick_Tyre.png?resize=268%2C268  R.Ian_Tyre.png?resize=268%2C268

 

Une fois imprimé en ninjaflex, on obtient le résultat suivant :

tire_165125_800px.jpg

 

 

Sur la photo du dessus, on ne voit pas particulièrement la souplesse du matériau, c'est pourquoi j'ai rajouté les deux photo ci après :

 

 
compressed_tyre_165132_800px.jpg?resize=  pneu_R_Ian_plie_165215_800px.jpg?resize=

 

Il faut quelque peu insister pour mettre le pneu en place sur la roue, mais cela fonctionne, et une fois en place, il ne bouge pas. Le ninjaflex offre également une texture caoutchouteuse qui adhere bien sur la plupart des matériaux.

Je n'ai essayé que la version rainurée, qui permet une très bonne adhérence, il faudra que j'essaie le pneu lisse, mais lui n'est pas garanti pour le moment. En revanche, sur du carrelage, bois, béton, on a une parfaite traction avec le second pneu. Pour ceux qui ne pourraient pas imprimer le pneu en Ninjaflex, une excellente solution utilisant des élastiques est présentée dans cette vidéo,  et une seconde solution tout aussi ingénieuse, mais utilisant cette fois du joint en D de fenêtre est visible sur cette autre vidéo. Pour la première, je ferai une roue avec des crochets permettant d'accrocher les élastiques facilement.

 

Notez au passage que j'ai démarré un projet indépendant dédié aux roues et chenilles, OpenWheel, documenté sur ce même forum. A terme, R.Ian recevra donc une mise à jour pour intégrer les avancées dues à ce projet.




#69617 Mon avis sur la Printrbot metal, une imprimante 3D abordable

Posté par sky99 sur 02 mai 2016 - 04:43 dans Impression 3D et Imprimantes 3D

C'est ce que je pensais, dommage, moi qui pensais pouvoir me faire un écran de la taille et de la forme que je voulais :(.

En effet, je doute fort que ce soit adapté. Par contre, pourquoi pas un plexi et une découpe laser? c'est rapide, précis, et le plexi c'est transparant :)




#69551 Lego - Parabolic Tank Climber

Posté par sky99 sur 29 avril 2016 - 02:25 dans Lego

Dans la pratique,, mes chenilles étant très longues et l'élasticité aidant, la différence de vitesse des moteurs n'a jamais été un problème.
Mais, c'est vrai que je n'ai jamais fait de tests de longue durée.

L'idéal serait de faire un banc de mesure pour tirer tout cela au clair.

A mon avis si le couple moteur est négligeable par rapport à la solidité des chenilles ça ne devrait pas poser problème!




#69540 R.Ian, un robot open-source très économique, extensible et facile à construire

Posté par sky99 sur 29 avril 2016 - 01:47 dans Robots roulants, chars à chenilles et autres machines sur roues

Franchement, le coût est tellement faible que, à mon avis, cela ne vaut pas la peine de s'embêter avec des élastiques.
D'autant que, des bons élastiques, ce n'est pas si facile que ça à trouver, et puis vu la quantité, ce n'est pas forcément moins cher.

Merci pour tes précisions.

Le coût est bas, certes, mais le rouleau de ninjaflex de 500g coûte 50€. C'est un filament moins courant que le PLA/ABS, que tous ceux

qui ont une imprimante 3D ont sous la main. Le ninjaflex, moins de gens en ont. 

D'autres part, certaines imprimantes ont du mal avec les matériaux souples comme le ninjaflex. Donc le coup des crochets pour élastiques,

c'est pour qu'il y ait au moins une autre solution, pour ceux qui ne pourraient pas imprimer en ninjaflex.

C'est aussi pour ça que je veux faire une version des roues avec des reliefs pour l'adhésion.

Du coup ce sera au choix, du mieux au moins efficace : 

 

-Roue + pneu

-Roue + élastiques

-Roues avec reliefs sans pneus ou élastiques

 

Mais du coup il suffira de changer une variable pour activer telle ou telle option (les crochets, les reliefs sur les roues, etc).

Dans l'absolu, j'aimerais avoir une solution de rechange pour chaque problème, et ne pas dire "si vous n'avez pas ceci, vous ne pouvez pas

construire le robot, du tout".

 

D’où le fait qu'il y a un schema pour souder les éléments sur une perfboard, mais il y en a aussi un pour une breadboard, sans soudures. Par contre, il

faut que je réfléchisse à un système pour fixer la breadboard, parce que pour le moment la solution c'est "trouvez un moyen d'accrocher ça sur le robot" ^^

 

Tout ça ça vient du fait que parfois on trouve un tuto en ligne, qui est bien, mais on bute sur un problème dont ne parle pas le tuto. Alors parfois c'est tout con,

et avec un peu d'expérience, on s'en sort en bidouillant. Mais pour un novice, ça peut être l'élément bloquant qui fait la différence entre un projet qu'il ne finit jamais,

avant de passer à autre chose, et un projet qu'il finit, qui lui permet de prendre confiance, apprendre des trucs, et plus tard être celui qui donne des conseils au débutant

ou encore contribue au wiki!

 

Je pense à toutes ces personnes qui sont intéressées, mais qui ont juste besoin d'un petit coup de pouce pour se lancer et rentrer dans le domaine. C'est l'un des objectifs

de ce robot, d'ou mon zèle sur certains aspects!




#69539 R.Ian, un robot open-source très économique, extensible et facile à construire

Posté par sky99 sur 29 avril 2016 - 01:35 dans Robots roulants, chars à chenilles et autres machines sur roues

Bonjour,

 

Très beau projet, c'est bien de rendre la robotique économique car ça peut vite devenir une dépense importante ! ;)

 

Je ne pense pas que tu en ais déjà parlé mais tu utilises quelle imprimante 3D ? Parce que tu parles d'un coup entre 30 et 50€ tout compris mais si on ne dispose pas de moyen d'impression ça peut vite revenir cher de faire sous-traiter tout ça !

Bonjour,

j'utilise une printrbot simple metal, sur laquel j'ai fait un sujet sur ce même forum. Bien sur, sans imprimante, ça revient un peu plus cher, mais pas beaucoup plus!

En effet, il suffit de trouver un fablab, un hackerspace, voire même un lycée/collège... A la limite le deal peut être "vous m'en imprimez deux, et le second je vous l'assemble".

Une autre solution, c'est les services en ligne d'impression 3D, comme shapeways. Et là, selon ce qu'on veut, on peut même aller plus loin et imprimer en metal :)

(ils font même l'impression 3D en argent, en or, et encore plus dingue, en platine :P )

A terme, je ferai un budget incluant un tel service (shapeways ou autre, pour les fablabs, hackerspaces, etc, c'est plus compliqué, car les tarifs dépendent du lieu).

 

Mais sinon il reste la solution de demander à quelqu'un de bien vouloir lui imprimer les pièces. Pour ma part je n'ai pas de soucis pour le faire, tant qu'on me paie le coût d'impression et les frais de port. Je calcule justement tous ces coûts, car je suis prêt à faire des trucs sans y gagner, mais il ne faut pas non plus que j'y perde des sous ^^

 

A terme quand je serai satisfait, je vais voir comment je peux faire des kits complets, voir des modèles assemblés.

Au passage, je compte designer un circuit, du coup c'est pareil : soit vous pouvez le faire vous-même, soit vous passez par un service de fabrication en ligne avec expédition. (ou alors faire le circuit sur breadboard/veroboard/perfboard/stripboard à la maison).




#69538 Lego - Parabolic Tank Climber

Posté par sky99 sur 29 avril 2016 - 01:29 dans Lego

Sur le pourquoi, on peut trouver une explication : le moteur c'est des aimants fixes, et des bobines de fil cuivré enroulées (électro-aimant).

L'électro aimant est fait en faisant des tours de fil de cuivre, et c'est fait par une machine. Mais même la machine n'est pas parfaite, et il

peut y avoir de petites variations, donc un champ électro-magnétique légèrement plus fort d'une bobine à l'autre.

fatalement, ça implique un couple qui varie légèrement.

 

Deuxième point : les aimants sont fabriqués avec une certaine précision. Du coup ils changent aussi, la force du champ magnétique varie légèrement.

Parfois simplement la forme des lignes de champ magnétique, et donc les forces exercées.

 

De même, l'alignement des éléments peut jouer.

Bref, plein de choses peuvent varier. Je suppose qu'on doit pouvoir avoir des moteurs calibrés pour ça, mais un retour est sans doute plus simple à mettre en oeuvre, pour un ajustement dynamique.

 

Dans la vie des moteurs, les matériaux magnétiques changent également de puissance magnétique (les aimants s'usent), principalement avec la chaleur. Du coup, encore du changement.

 

 

Concernant deux moteurs en parallèle, sur une source de courant : ils prendront chacun ce dont ils ont besoin pour fonctionner. Si le courant disponible est limité, j'ignore ce qu'il se passe. Mais même dans ce cas, l'efficacité des moteurs est variable, donc pour 1A, un moteur peut faire 3000 tours/minute et l'autre 3015.

De même le couple va varier, et donc la vitesse de rotation sous une charge.

 

D’où la nécessite en théorie de synchroniser les moteurs. Maintenant si la différence entre deux moteurs est faible, le moteur le plus rapide sera ralenti par le moteur le plus lent. Le plus rapide consommera plus, car il essaiera de tourner plus vite, et sera freiné par la résistance. Donc le tout tournera à une même vitesse.

Mais selon le couple des moteurs, ça peut générer une tension supplémentaire sur les maillons de la chaîne.

 

Le second cas de figure, c'est quand le moteur 1 tourne quand même plus vite que le 2, et là on peut avoir un glissement, quand la force devient trop important, le plus rapide va sauter un maillon, la chaîne va glisser jusqu’à libérer la tension, etc...

 

C'est pour ces raisons que pour l'instant je n'ai pas fait de robots à plus de 2 roues motrices. Mais effectivement, on perd en efficacité, mais c'est peut être négligeable, et c'est sans doute moi qui suis trop pointilleux! Et du coup si j'avais essayé au lieu d'attendre la solution parfaite, j'aurais la solution, maintenant ^^




#69537 Lego - Parabolic Tank Climber

Posté par sky99 sur 29 avril 2016 - 01:18 dans Lego

Ok je vais essayer d'expliquer mieux !

 

Si tu achètes deux moteurs identiques on peut supposer que leurs caractéristiques seront les mêmes mais en pratique ce n'est pas exacte. De part d'infimes différences en terme d'usinage, montage, durée de vie etc on peut voir des disparités : leurs puissances ne seront pas tout à fait les même, l'un sera peut être à 100 W et l'autre à 101 W.

 

Dans ton modèle tes deux moteurs sont couplés mécaniquement par des ensembles rigides et  à priori peu élastiques. Si on raisonne en terme de couple et qu'on considère que tu utilises tes moteurs à leurs couples maximums pendant une certaine durée et du fait de leurs différences tu vas avoir un moteur qui va fournir 160 mN.m par exemple et l'autre 165mN.m. du coup ces 5 mN.m de différence vont agir comme un couple résistif et imposer une différence de couple qui va se traduire par une augmentation de l'effort dans tes chenilles. Ici ce sera de la traction !

 

Je ne suis pas sur à 100% de tout ce que j'avance et je pense que tout ceci est négligeable, mes ordres de grandeurs ne sont pas forcément correct et je ne parle pas d'expérience mais voilà c'est mon idée sur la question !

 

Je pense qu'il vaut mieux tester tout ça :)

 

Bonjour,

Je confirme tout cela.

j'ai acheté des TAS de moteurs, toujours par paire ou par packs de 2N, avec des spécifications identiques.

Aucun n'est jamais exactement le même que l'autre. En pratique, à moins que ce soit calibré d'usine (et là, c'est très cher),

la vitesse de rotation des moteurs pour une même alimentation est généralement légèrement différente.

 

Tous mes robots à conduite différentielle ont par défaut une déviation d'un coté ou de l'autre, alors même qu'ils sont symétriques.

Sur mes premiers robots, je pouvais attribuer cela à l'imprecision de mes assemblage, mais j'ai refait des robots avec

les pièces coupées à la laser (précision très élevée), ou imprimée à l'imprimante 3D (de l'ordre du 1/10 de mm), et j'ai toujours cet effet.

 

La solution la plus simple pour moi, c'est de faire tourner les moteurs avec un contrôle PWM de la vitesse, et de baisser légèrement la vitesse

du moteur le plus rapide.

 

Mais là encore, c'est un pis-aller, car quand la tension de la batterie variera, le rapport entre les deux risque de changer.

 

La vraie solution à mon sens, c'est d'ajouter un retour sur la rotation des moteurs, et là, on peut ajuster automatiquement la vitesse des deux moteurs.

C'est ce qui est prévu sur mon autre rover à chenilles, R.Hasika.




#69536 Mon avis sur la Printrbot metal, une imprimante 3D abordable

Posté par sky99 sur 29 avril 2016 - 01:10 dans Impression 3D et Imprimantes 3D

Ah au passage, j'ai aussi testé le Tech-G et le Alloy910, qui m'ont paru pas mal translucides également,

alors qu'ils ont des caractéristiques mécaniques supérieures sur le papier.

Je dis sur le papier, car même si de ce que j'ai vu c'est vrai, je n'ai pas encore mené de tests fournissant

des valeurs numériques pour comparer le tout; du  coup ma perception est empirique ou basée sur

les autres infos que j'ai trouvées sur le net.

 

En tous cas, ces nylons sont intéressants dans cette optique.

 

Par contre il ne faut pas espérer imprimer des lentilles, ou des optiques pour des applications précises (lasers, etc).

L'utilité c'est réellement de faire soit des diffuseurs, soit des conduits à lumière (surtout avec le T-Glase : dans une forme

creuse en T-Glase la lumière se réfléchit de paroi en paroi, donc on peut faire des coudes pas trop violents pour amener la lumière quelque part, il y

a des indications à ce sujet sur le site)




#69535 Mon avis sur la Printrbot metal, une imprimante 3D abordable

Posté par sky99 sur 29 avril 2016 - 01:05 dans Impression 3D et Imprimantes 3D

As-tu testé le filament transparent (ou plutôt très transparent) ?

Hello, oui, je l'ai testé, il s'appelle le T-Glase, en bleu et en neutre.

En effet, il est translucide, et non pas transparent. Ceci vient de la méthode d'impression, qui laisse des lignes, si on pouvait

faire refondre le tout pour uniformiser, ce serait davantage transparent. Mais bon, pour moi, c'est aussi bien qu'on puisse faire

avec une imprimante FDM.

Donc en pratique, non, on imprimera pas des choses totalement transparentes, mais on peut imprimer des choses translucides, très pratique pour

des "light pipes", faire des diffuseurs pour LED, etc. 

J'ai fait une petite vidéo sur l'impression du T-Glase en transparent, ou je montre le résultat après l'impression.

L'aspect est assez brillant, on a l'impression d'avoir quelque chose qui reflète la lumière. ça me fait penser un peu à du verre dont une face serait dépolie,

ça brille mais on voit flou à travers. On peut voir les couleurs mais pas bien les formes au travers.

 

Je vais essayer de poster la vidéo rapidement, et je posterai aussi des photos. Peut être que je devrais faire un thread sur les différents filaments, carrément :)




#69496 Lego - Parabolic Tank Climber

Posté par sky99 sur 28 avril 2016 - 08:01 dans Lego

J'aurais bien aimé le faire plus petit, mais je n'y suis pas parvenu.
Pour les moteurs, en théorie tu dois avoir raison, mais dans la pratique cela fonctionne bien. D'autant que ces moteurs ont un réducteur de vitesse incorporé.
Il doit y avoir un phénomène d'auto compensation. Quand on couple deux moteurs dont un seul est alimenté, l'autre tourne également. J'ai fait une vidéo sur ce sujet, ' https://youtu.be/X4BDD0Big5c '
Pour la rigidité, c'est un problème, mais une certaine souplesse n'est pas un inconvénient. Disons que j'essaye de m'en convaincre.
Mais de toute façon, rigidifier l'ensemble serait trop lourd.

Effectivement, si ça ploie un peu, ça permet sans doute une forme d'amortissement, et du coup de mieux adhérer au terrain!

Je vois l'idée pour les moteurs, merci pour les infos :)




#69495 R.Ian, un robot open-source très économique, extensible et facile à construire

Posté par sky99 sur 28 avril 2016 - 07:55 dans Robots roulants, chars à chenilles et autres machines sur roues

Peux-tu nous donner le diamètre et le coût de revient de ta version ?
Il suffirait de faire un anneau cranté et en débordement sur le coté de la roue, d'une hauteur d'environ 3 à 5mm, pour y accrocher la boucle d'un élastique à gauche, puis à droite.
La surface de roulement de ta roue est lisse, c'est une option, mais dans ce cas, ne serait-il pas intéressant de faire des bandes de roulement (sillons), par exemple 3, de manière à minimiser la surface de contact. Ou alors, une surface bombée, mais cela présenterait peut-être un problème pour le positionnement d'un éventuel pneu.
Pour le matériau plus souple, cela pourrait être intéressant pour diminuer le bruit, pour le reste, le pneu est, je pense, la bonne solution.

Beau boulot. Bravo.

Hello!

Pour les crans, sur les côtés, ce n'est pas possible. En effet, il faut une surface plane pour l'impression, et du coup je fais en sorte que les deux côtés soient visuellement proches.

En revanche, pour les élastiques, j'ai déjà une solution : sur l'intérieur de la roue, tournés vers le moyeu central, je vais rajouter des structures en T qui permettront d'accrocher les élastiques.

 

La surface de contact est lisse, en effet, car cette roue est prévue pour avoir un pneu (je détaillerai dans le prochain billet).

Je dois réfléchir à la possibilité de faire des reliefs sur la roue, en effet, en option pour ceux qui ne pourraient pas imprimer en matériau souple.

 

Pour ce qui est du diamètre de la roue, encore une fois, c'est au choix, configurable.

Dans cette version, pour un ordre d'idée, chaque roue fait environ 70-72mm de diamètre, 76mm avec les pneus.

En largeur, on est à un peu moins de 10mm.

La roue me coûte environ 25 centimes à imprimer, le pneu 40 centimes, donc 65 centimes pour chaque roue avec son pneu.

 

Dans ces conditions, la résistance de la roue est très importante : je parviens à peine à la déformer a deux mains en essayant d'écraser la roue diamétralement, et je suis incapable de la casser à mains nues.

Je peux également y aller très fort en essayant de la tordre, ça fait mal aux doigts avant de se déformer.

Le PLA est particulièrement dur.

 

Les évolutions viendront dans le projet OpenWheel, et seront ensuite répercutées sur celui ci.

(je dois à terme refaire une version de ce robot améliorée)

 

Dans le prochain billet, je mettrai les infos sur les pneus!




#69475 Lego - Parabolic Tank Climber

Posté par sky99 sur 27 avril 2016 - 08:33 dans Lego

Salut!

Il est énorme :)

A propos des moteurs, c'est une question que je me posais la dernière fois : 

y a t'il un système qui permet de les synchroniser entre eux (je pense à ceux qui

sont sur la même chenille)? car dans mon cas, mes moteurs ont tous une vitesse

légèrement différente, et sans ajustement précis, ça causerait des soucis pour

un robot avec plusieurs moteurs par chenille.

Comment gères tu cela?

 

Sinon, avec des dimensions aussi importantes, n'y a t'il pas des effets de torsion? Je ne connais pas bien

la rigidité des poutres lego à cette échelle!




#69466 R.Ian, un robot open-source très économique, extensible et facile à construire

Posté par sky99 sur 27 avril 2016 - 02:24 dans Robots roulants, chars à chenilles et autres machines sur roues

Les roues

Nous avons ici opté pour le fait de fabriquer les roues nous-même. En effet, il existe des roues pour ce moteur, vendues ici chez Pololu pour 5$ la paire, ou à 2.5$ l'unité chez Adafruit, ou encore en pack de 10 roues chez Aliexpress pour 20$, mais je n'en avais pas quand j'ai développé ce robot, et j'ai de plus décidé de fabriquer les miennes pour pouvoir en faire qui soient configurables.

Je les ai donc réalisées avec OpenSCAD, tout comme pour le châssis. Ces roues ont par défaut un trou central (celui par lequel on passe la vis de fixation du servomoteur), et quatre trous adaptés aux bras de servomoteurs fournis avec le FS90R, et 5 bras.

Voici le lien vers le fichier stl des roues,  prêt à imprimer sur le github du projet.

En cliquant sur les liens STL de cet article, vous pourrez les visualiser en 3D dans votre navigateur, en les tournant à volonté (et en zoomant également).

Toutefois, à peu près tous les paramètres des roues peuvent être ajustés, comme l'épaisseur de la jante, la largeur de la roue, du disque central, etc... Je ne vais pas illustrer tous les changements possibles, mais simplement la modification du nombre de bras de la roue. On peut en effet le changer en modifiant une seule variable, servoWheelsArmsCount01, en changeant sa valeur (5 par défaut, parce que c'est ce que j'ai vu sur les roues de voitures en cherchant sur google). Nous pouvons voir sur les images ci dessous le résultat :

 

 R.Ian_Wheel_3Arms.png?resize=177%2C177 R.Ian_Wheel_5Arms.png?resize=177%2C177R.Ian_Wheel_16Arms.png?resize=177%2C177

 

 

 

En pratique, voyons le résultat lorsque la roue est imprimée :

 

wheel_no_tire_172639_800px.jpg

 

En pratique, cette roue est fonctionnelle, mais n’aura pas une très bonne adhérence, car la surface est plutôt lisse. Pour y remédier, nous ajouterons un pneu, mais nous reviendrons sur cela plus tard. Pour l’instant, l’essentiel est que l’impression 3D est très simple, et fonctionne parfaitement. La roue est bien ronde, équilibrée, et sans artefacts majeurs. A l’avenir, je ferai une seconde version de ces roues avec des crans sur l’extérieur, pour favoriser l’adhérence pour ceux qui ne pourraient pas imprimer de pneus.

Pour imprimer ces roues, il faut sélectionner un matériau rigide, tel que le PLA ou l’ABS. Sur l’exemple ci dessus, la roue est en PLA. Dans l’idéal, un matériau avec un peu plus de souplesse pourrait apporter un léger plus en se déformant davantage du fait des déformations du terrain. Par exemple un nylon légèrement souple pourrait être intéressant, en fournissant un amortissement léger, mais c’est à tester. En pratique, mes roues en PLA ont parfaitement fonctionné, et on peut penser que le pneu remplit déjà un rôle d’amortisseur.

Dans tous les cas, il s’agit d’optimisation théoriques minimes, passons donc maintenant aux pneus.




#69420 Lego - Le V Tank climber

Posté par sky99 sur 26 avril 2016 - 01:01 dans Lego

Salut!

Il est énorme ce robot!

Je comprends le problème d'échelle, mais j'espère que tu n'abandonnes pas le concept général, car

cette  configuration des chenilles est justement très intéressante

D'ailleurs depuis que j'ai vu tes vidéos de parcours sur les marches, je me dis qu'il faudrait organiser une sorte de challenge :)

 

Bref, en tous cas cette solution semble très efficace pour le franchissement d'obstacles!




#69304 R.Ian, un robot open-source très économique, extensible et facile à construire

Posté par sky99 sur 20 avril 2016 - 05:40 dans Robots roulants, chars à chenilles et autres machines sur roues

Salut! J'ai fait un autre billet, avec le détail exact et complet des composants à imprimer ou acheter pour fabriquer R.Ian.

Avec ceci, les liens vers des fournisseurs pour chaque élément (ou vers les fichiers STL pour les éléments à imprimer)

sont fournis, et donc le robot peut facilement être reproduit. Je porterai également ce billet vers le forum (c'est un peu long,

je dois refaire tous les liens).

A bientôt!




#69260 OpenWheels : roues et chenilles paramétriques pour l'impression 3D

Posté par sky99 sur 19 avril 2016 - 06:52 dans Impression 3D et Imprimantes 3D

Merci pour toutes tes explications. Tout cela me semble, maintenant, cohérent.

Mais,... quand je construit un char, et ces derniers temps, j'en ai fait quelques uns, je ne connais pas sa longueur à l'avance, et donc la longueur de la chenille.
D'où l'intérêt, pour moi, d'avoir des maillons.

Salut! C'est un énorme avantage des maillons, effectivement :)

Avec mes chenilles je suis obligé de prévoir très précisément la taille de l'ensemble, car trop peu de tension et ça en fonctionne pas, trop de tension et ça force sur les moteurs.




#69224 OpenWheels : roues et chenilles paramétriques pour l'impression 3D

Posté par sky99 sur 18 avril 2016 - 05:12 dans Impression 3D et Imprimantes 3D

Bonjour, et merci :)

  • L’intérieur de la chenille est cranté, comme la roue d'entrainement de la chenille. 
  • l'extérieur aura un motif, ou pas, activable ou désactivable. Pour l'instant, pas encore de motif, mais rapidement, je mettrai des stries comme sur le pneu de R.Ian, puis des motifs plus complexes plus tard (des rainures en V). Encore une fois activables ou désactivables en changeant une variable : 1 pour activer, 0 pour désactiver.
  • je suis d'accord, les chars de combat on des maillons. Mais à petite échelle, la chenille souple reste efficace. Quand ça devient trop gros, la chenille souple devient impossible, il faut passer aux maillons. Ceux ci sont de plus aussi solides qu'on veut, puisqu'on peut les faire en metal. Mais quand on a un petit robot, la chenille souple type caoutchouc permet une meilleure adhérence, selon moi;
  • si tu parles de la largeur de la chenille, elle fait 5mm sur les photos, juste pour tester. L'impression 3D a pris 20 minutes pour les deux roues et au moins autant pour la chenille. Donc je fais petit jusqu'à etre satisfait de tout, avant d'en faire une grande adaptée pour un robot. là, c'est des protos :) Si tu parles réellement de l'épaisseur, eh bien 2mm d'épaisseur ça permettait une bonne solidité, sans prendre trop de matériau, et c'est comparable aux chenilles pololu. Dans tous les cas, largeur et épaisseur de la chenilles sont réglables, en changeant une variable dans le script;
  • les barbotins, ce sont les roues d'entrainement? dans ce cas, si tu regardes R.Ian, qui  a des roues plus grandes, avec seulement 5 rayons, eh bien pourtant les roues sont incroyablement solides. Je ne pourrai pas les casser à la main, et elles ne se déforme pas du tout. Le matériau, c'est du PLA. Les petites roues en photo au dessus, je ne pourrais pas les casser même en me mettant debout dessus, or les forces exercées par mes robots sont bien plus faibles (mes robots sont petits, généralement moins de 20cm dans la plus grande longueur). De toutes façons, c'est encore réglable, on peut configurer la largeur de la roue, l'épaisseur des bras, voire le fait d'avoir un fond plein (par contre je n'ai pas prévu une roue pleine, je l'ajouterai). J'ai fait comme ça pour 3 raisons : économiser le plastique et la réduire la durée d'impression, l'esthétique (les roues pleines sont rarement jolies ) et le fait qu'avec une roue à rayon, je peux avoir un capteur qui détecte les rayons et ainsi savoir de combien la roue à tourné.



#69215 Mon avis sur la Printrbot metal, une imprimante 3D abordable

Posté par sky99 sur 18 avril 2016 - 04:35 dans Impression 3D et Imprimantes 3D

Effectivement, voici les liens : 

Un paquet de liens vers des ressources sur les filaments 3D, sur mon wiki : http://www.nagashur.com/wiki/doku.php?id=impression_3d:filaments:home
 
Les specifications officielles chez Taulman3D : 
 
Filaments de chez Ninjatek : 



#69214 OpenWheels : roues et chenilles paramétriques pour l'impression 3D

Posté par sky99 sur 18 avril 2016 - 04:32 dans Impression 3D et Imprimantes 3D

La chenille ne se barre pas ?

 

Il y a pas mal de model de roue sur thingiverse, mais aussi des chenilles à maillons.

Du fait de la lèvre sur le côté, la chenille reste en place. Sur la photo, il s'agit du

premier prototype, qui lui n'en disposait pas (et là, la chenille reste mal en place).

 

Sur thingiverse, il y a en effet des tas de roues. Il y a aussi des chenilles, etc.

Seulement peu sont paramétriques, ajustables, facilement configurables. 

Le but c'est bien ça : quelqu'un veut une roue ou une chenille pour un robot,

il suffit de changer la valeur de quelques variables pour générer roues et chenilles.

 

De plus, de par la conception paramétrique avec openscad, il est possible d'intégrer

directement l'ensemble à un modèle de chassis, et de faire que de nombreuses choses

se calculent automatiquement, comme je suis parvenu à le faire pour  R.Ian et R.Hasika.

 

Un autre point à prendre en compte, c'est l'inter-compatibilité de tous ces éléments. 

En effet, l'idée c'est que quand j'ai mes roues, je peux mettre des pneus, ou des chenilles dessus, sans

les changer. De même je peux avoir divers types de pneus, ou de chenilles.

 

Je peux aussi changer mes moteurs, en conservant les chenilles, il suffit de changer soit la roue entière, soit

le système de fixation de la roue sur l'axe moteur.

 

Bien sur, tous les paramètres sont ajustables (longueur, largeur, nombre de bras des roues, motifs des chenilles/pneus, etc.), et le tout

en changeant simplement les variables spécifiées en haut du code.

 

En outre, peu de projets complets sont pensés pour l'utilisation du ninjaflex. Tu mentionnes les chenilles à maillons, qui ont l'intérêt de permettre des tailles de chenilles quasi illimitées, mais offrent de moins bonnes performances (bien sur sur les petits robots, sur de très gros, ça devient irréaliste).

 

Enfin, dernier point, il s'agit d'un projet totalement open source, donc quiconque peut faire un fork, modifier et redistribuer le code, ou encore contribuer, contrairement à un simple fichier stl sur thingiverse. En outre la licence de thingiverse est devenue semble t'il restrictive et suspecte.

 

Bref, je ne dis pas que rien de tel n'existe, mais si on prend tous les critères à la fois, il y a bien moins, voir pas de projet de ce genre ^^

Au cas ou ça ne se serait pas vu, je suis à fond sur l'open source/open hardware ^^ Dans le cadre de la robotique, sans ça, on aurait pas de raspi (raspbian rend utilisable le raspi, et sans un linux derrière, ça ne serait pas devenu ce que c'est maintenant) ou le arduino (open source ET open hardware ^^), donc je pense qu'il faut continuer à pousser!




#69208 OpenWheels : roues et chenilles paramétriques pour l'impression 3D

Posté par sky99 sur 17 avril 2016 - 09:42 dans Impression 3D et Imprimantes 3D

Intéressant tout ce que tu peux imprimer :wub:

Juste une question, tes chenilles sont lisses à l'extérieur (face en contact avec le sol, en cours d'utilisation) ?

Bonjour,

précisement, c'est le cas pour le moment. L'intérieur a les "bumps" qui vont avec les creux de la roue (et le contraire).

La face en contact avec le sol est lisses, mais je prévois d'ajouter des reliefs (configurables).

 

Un peu comme sur les pneus de R.Ian : 

tire_165125_800px.jpg

 

D'ailleurs, c'est ce que je ferai dans un premier temps, avant d'essayer divers motifs. Il faudra que je fasse des essais pour voir ce qui fournir la meilleure adhérence.




#69203 Mini robot très compact et autonomie très importante

Posté par sky99 sur 17 avril 2016 - 08:38 dans Robotique ludique, robotique insolite

Peux-tu nous en dire plus sur tes chenilles ?
Si j'ai bien suivi, tu veux faire des chenilles en ninjaflex !?
Des chenilles de 1cm de large ? Je ne comprends pas !
S'agit-il de chenille complète ou de maillons à assembler pour constituer une chenille de la longueur souhaitée ?
Quand on fait ce genre de chose, je pense qu'il est toujours intéressant d'être compatible Lego.
En tout cas, je suis très intéressé.

 

Salut!

En effet, les chenilles, je les fais en Ninjaflex. Exactement comme les pneus de R.Ian (ce n'était peut être

pas bien clair, mais ils sont imprimés également en ninjaflex).

Comme le matériau est caoutchouteux, on a une bonne adhérence.

 

J'en ai fait un sous projet, openWheel, que j'ai commencé à documenter ici, sur ce forum.

 

Donc pour l'instant, il s'agit de chenilles souples, en un seul tenant, pas d'assemblage.

Pour la largeur, il n'y en a pas de définie : ça se règle avec une variable dans OpenScad, et

les roues de la bonne largeur ainsi que les chenilles sont générées. (ou des pneus pour les roues, au choix).

 

Sur les roues j'ai dans l'idée d'intégrer des petits crochets pour accrocher les élastiques comme tu le fais.

 

Pour les chenilles à maillons à assembler, je ne me suis pas encore penché sur le problème, je le ferai plus tard. Pour l'instant je n'ai pas encore trop d'idée sur le sujet.

 

Concernant la compatibilité Lego, en effet, aucun problème, l'ensemble est pensé pour être paramétrique et générique. Si tu as un moteur Lego, avec un axe d'un format quelconque, il est facile de rendre mon système adaptable, puisque la partie centrale de la roue est modifiable, c'est un sous module à part. Il suffit donc que je fasse une version du module central adaptée (en fait c'est simple, il suffit de faire un cylindre, et de découper dedans la forme de l'axe moteur, ou mettre les trous de fixation adaptés).

 

S'il s'agit d'imprimer des chenilles pour des roues lego existantes, c'est plus compliqué, car il faut faire un peu de reverse enginering pour trouver le profil correspondant à la roue de lego (à moins que ce soit une roue lisse? dans ce cas, c'est ultra simple.)

 

Au passage, c'est tout en GPL3, donc le code est accessible librement, et toute contribution est bienvenue :)




#69202 OpenWheels : roues et chenilles paramétriques pour l'impression 3D

Posté par sky99 sur 17 avril 2016 - 08:26 dans Impression 3D et Imprimantes 3D

Sur un robot, il y a des chances que les roues soient importantes :)

Pour mon dernier robot, R.Ian, j'ai décidé de fabriquer les roues, à l'imprimante 3D.

J'ai donc fait un script OpenScad, et fait en sorte qu'on puisse modifier des paramètres de la roue, par exemple, la taille, l'épaisseur de la jante, le nombre de bras, l'axe central, etc.

 

J'ai maintenant décidé de rendre cette partie du code plus générique, et faire quelque chose d'adaptable, et de configurable à souhait. Du coup, voici le projet OpenWheel, pour lequel j'ai créé un GitHub.

 

C'est encore en développement, mais voici les fonctionnalités prévues: 

  • roues paramétriques (fait);
  • pneus configurables (fait);
  • engrenages paramétriques (fait);
  • roues pour chenilles paramétriques (fait)
  • chenilles paramétriques (en partie fait)

 

Voici les engrenages imprimés :

engrenages_5656.jpg

 

J'ai aussi fait une version avec un rebord, adapté pour l'utilisation avec des chenilles. 

Voici un exemple de test de chenille imprimée en ninjaflex :

chenille_5657.jpg

 

Du coup voici ce que ça donne : 

roues_et_chenille_5659.jpg

 

C'est encore en développement, mais certaines choses sont déjà fonctionnelles. Pour ce qui est des pneus, il y a des pneus lisses, ou crantés, avec des rebords. 

Pour les chenilles et les roues adaptées à celles ci , on choisir le nombre de "crans" sur la roue, et celui sur la chenille, et le script génère les deux pièces adaptées. J'ai pu tester, le tout s’emboîte bien, et la transmission de la rotation et de la puissance se passe bien.

 

La roue avec les rebords permet de garder la chenille en place. Je dois faire un petit ajustement, et élargir celle ci, car la chenille fait la même largeur que la roue, et du coup je vais rajouter une petite marge automatique qui réduira la friction.

Les chenilles ont la face externe plane, je dois également rajouter un système de crans pour améliorer l’adhérence/traction.