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Poppy - robot humanoïde - School/Lesson of Moon


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Posté 01 mai 2017 - 11:22

Depuis février 2016, avec la compagnie de danse contemporaine Shonen nous jouons dans différents endroits la pièce de danse contemporaine "School of Moon" avec 2 danseurs, 30 enfants et 5 robots (2 Poppy et 3 Nao)

Je voulais faire un petit retour d'expérience sur ce forum concernant les problèmes que j'ai rencontré sur les humanoïdes et puis le recul que j'ai pu avoir sur ces machines... pour aller plus loin dans l'optique maker.

C'est toujours la même problématique de savoir si on peut faire un robot humanoïde qui marche de grande taille à moindre frais à la maison. J'étudie ce sujet depuis longtemps et je n'ai toujours pas réussi à faire le robot de mes rêves qui marche sur scène. Quand je dis marcher, je parle d'une marche dynamique fluide comme un humain. En effet, sur scène, nous utilisons 3 robots Nao qui peuvent marcher convenablement et qui nous sauvent à ce niveau. Mais bon, même si Nao est un robot qui mêle anges et démons, c'est la satisfaction de faire son propre robot qui est intéressante.

Sur ce point le robot Poppy est plus intéressant puisque modifiable à souhait. Le seul soucis est bien sûr son prix et l'utilisation de moteurs Dynamixel MX.

 

Poppy a été étudié à la base justement pour qu'il apprenne à marcher tout seul comme un enfant. Et il ne marche pas. La question c'est pourquoi il ne marche pas ? Et si on réponds à cette question je pense qu'on va dans la bonne direction pour fabriquer un robot bipède qui marche dans son garage.

Voici donc un ensemble de réponses qui, je l'espère, vous aidera à en fabriquer chez vous.

 

Prennez votre robot bipède et figez-le en position debout. Vous verrez qu'entre la tête et les pieds, le robot se tord, est flexible, se déforme. Si vous le couchez suspendu entre la tête et les pieds, les fesses vont vers le bas. Cela peut être dû à : la flexibilité des membres, l'asservissement sans terme intégral des moteurs ou encore le jeu mécanique.

La flexibilité des membres se résoud à coups de nervures, renforts latéraux ou membres tubulaires

L'asservissement sans terme intégral possède l'avantage de ne pas trop en demander aux moteurs. Sur Poppy, quand j'active le terme intégral, la température des moteurs grimpe assez vite et le risque d'en cramer un augmente (et quand on en crame un... on a les boules)

Le jeu mécanique est l'obstacle le plus violent puisqu'on ne peut pas le mesurer, le robot ne peut donc pas compenser. Pour éliminer le jeu, on peut faire des articulations extrèmement précises mécaniquement et le prix du robot s'envole, on peut aussi caler le jeu d'un côté avec des ressorts/élastiques. En impression 3D, il y a aussi un phénomène de fatigue du plastique au contact des vis qui le creusent qui apparait. Poppy a 16 vis par articulations, il faut bien mettre les 16 pour éviter la fatigue et l'augmentation du jeu dans le temps.

 

Plus ça va et plus je me dis qu'on pourrait faire avec ce jeu sans avoir de grosses articulation super précises méga chères. Il y a 3 ans, j'imaginais mettre une centrale inertielle dans chaque pièce de Poppy pour justement mesurer ce jeu. Mais à l'époque, c'était 120€ la centrale inertielle avec une qualité de signal pourrie. Maintenant, avec un MPU6050 à 2€ on a une IMU d'excellente qualité (rien qu'à voir un drone équipé c'est super stable même après un crash !!)

On peut donc imaginer de carrément utiliser des moteurs tout pourris mais de mettre des IMU partout pour mesurer véritablement les articulations. Il y a un soucis d'estimation du lacet qui risque d’apparaître tout de même mais en fusionnant avec les mesures des moteurs, on pourrait arriver à quelque chose d’intéressant.

 

L'autre point est que je ne pense pas que c'est l'électronique ni l'informatique qui soient bloquant. Je sens bien qu'une Raspberry Pi 3 est largement suffisante pour gérer tout ça. Ce n'est qu'un sentiment, je ne peux le démontrer.

 

Enfin, le dernier point que j'ai remarqué c'est le problème de stabilité en torsion. C'est souvent la principale limite que j'observe. Si le robot n’adhère pas assez au sol (chaussure glissante, semelle trop rigide ou robot pas assez lourd) il part en vrille quand il met un pied devant. Là encore, il y a une recherche sur les matériaux à faire et ne pas hésiter à lester le robot.

 

Je remet une vidéo de Flame https://www.youtube....h?v=D-lHTXdfWOk

 

Enfin, juste pour dire que je jouerai à Paris au musée d'art et d'histoire du judaïsme le 27 mai et le 10 juin avec Poppy. Un moment privilégié pour justement parler bipédie pour les personnes intéressées.

MAHJ.jpg

 


"Il n'y a rien de plus étrange pour l'homme que son image" RUR, Karel Capek
Caliban Midi - Art - Terroir et Robotique





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