7 réponses à ce sujet

[Giovannilb]

ROBOTIQUE MOLLE

 

Bonjour à tous,

Je tiens tout d'abord à m'excuser, dans le cas où je ne serais pas dans la bonne portion de ce forum, néanmoins, je n'ai pas trouvé de topic spécial robotique molle.

Je suis actuellement en train de faire des recherches dans le cadre d'un projet personnel sur la robotique molle, néanmoins ce penchant de la robotique n'est que très nouveaux et la plupart des articles sur ce sujet ne font que survoler son fonctionnement.

Néanmoins, j'ai pu trouver une bribe d'explication sur le fonctionnement des robots mou, "C'est à l'aide d'un tube de plastique d'environ 1 mm de diamètre contenant une section poreuse remplie d'un fluide chargé d'électrolytes que les chercheurs de l'Institut italien de technologie de Pontedera ont réussi cet exploit." Science&Vie. Cela ne m'apporte seulement que très peu de réponses, par conséquent ma question est la suivante : quelqu'un de caler sur le sujet pourrait-il m'expliquer plus en détail le fonctionnement de ces robots et/ou me rediriger vers d'autres sources ?

Merci d'avance,

Bonne soirée.

[Mike118]

Je ne suis pas calé sur ce sujet précis mais je pense qu'il y a plusieurs méthodes qui permettent d'arriver au résultat d'un " actuateur mou " . 

Des réactions chimique, ou thermique, et même du pneumatique peuvent permettre d'avoir ce genre de résultat... Le fonctionnement de chacun change beaucoup en fonction du process physique utilisé... 

Quel genre de robot mou souhaites tu réaliser ?

[Oracid]

Tu devrais faire une recherche de "soft robotics" sur Youtube et tu consteras qu'il existe beaucoup de choses dans ce domaine.

Voici un lien et une vidéo qui pourraient t'inspirer, http://opensoftmachines.com/

 

[Giovannilb]

Merci pour vos réponses,

Mike118 : je cherche à faire un robot qui bouge de manière similaire au robot entre 00:15 - 00:20 dans cette vidéo: https://www.youtube....h?v=dOzNN94vh8E.

 

De ce qu'on peut voir sur cette vidéo j'imagine que le principe est relativement le même que dans la vidéo transmisse par Oracid (merci au passage, la vidéo m'a permit de mieux comprendre le principe).

Mon but final serait de pouvoir mouvoir une partie précise du robot (voir piece-jointe), puis de permettre au robot de revenir à son état initial. Est-ce possible?

Image(s) jointe(s)

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[Mike118]

Oui c'est possible. 
De mémoire pour avoir déjà vu passer un article sur ce robot précis il s'agit d'un échauffement localisé avec matériaux se contractant avec la chaleur, combinée à sa géométrie qui permet le mouvement sur celui là ( mais je ne suis pas à 100% sur sur le côté thermique et les matériaux utilisé. ) 

Après quelque soit le process le principe de base reste le même, tu as une structure mole mais non isotrope où tu joues sur les caractéristiques géométrique de ta structure pour " guider " la déformation qui t'intéresse. 

Au coeur de ta structure tu introduit le matériaux déformable que tu contrôles  ( comme un fil qui se rétracte à la chaleur ). Le mouvement de ce matériaux sera contraint pas la structure mole qui est autour... 

Bref pour ce genre de robot il faut être capable d'avoir un bon modèle de déformation et de gestion des efforts, mais leur simulation n'est qu'un problème de simulation de process physique. 

Si je devais réaliser ce genre de chose je prendrais l'approche suivante : 


A) trouver ce qui va faire le coeur du déplacement : 
Système pneumatique ? Fil qui se contracte à la chaleur ? Process chimique ? 

B )Mettre en oeuvre la solution retenu et " modéliser en profondeur " entrée et sortie du système. 
Exemple pour un fil qui se contracte à la chaleur en faisant passer du courant dedans : courant consommé, longueur du fil, force exercée 
+> Beaucoup de test à faire pour bien connaître comment ça se comporte. 

C) Choisir le matériaux souple ( à choisir en fonction des contraintes des choix précédents ... températures etc ... ) éventuellement faire des petits essais de validation avec 
Connaître les process de fabrication applicable...

D) Modéliser le matériaux => Déformation module de young coefficient de poisson etc ... 
Valider le modèle avec des tests 

E) Réfléchir à la cinématique souhaité. Combien d'actionneur différent pour quel mouvement etc ... 

F) Travailler sur la géométrie permettant de réaliser chacune des spécifications définies précédement.
Découper cette étape en autant de sous étape que nécessaire pour les différentes "parties du robot " et définir les modèles physique 

G) réaliser des prototype des différentes sous parties du robot et valider les modèles physiques ( revenir à F si des écarts sont constaté )

H) Réaliser le robot complet ... 

Bref pas mal de boulot mais c'est réalisable même à titre " amateur " . Après mieux vaut y aller " petit à petit " ... commencer par simple et faire de plus en plus compliqué au fur et à mesure ...

[Oracid]

Les structures molles se déplacent souvent par compression d'air. C'est un choix.

Cette compression peut être le résultat de l'action d'un servo sur une poire. Il n'est pas forcément nécessaire d'avoir un système compliqué avec compresseur.

 

Voici un tutorial que j'ai trouvé intéressant et qui me semble répondre à ce que tu veux faire, mais je n'en suis pas certain.

 

[Giovannilb]

Mike118 : Merci pour ce process il va m'être d'une grande aide, oui je penses que c'est pas mal de boulot mais que c'est réalisable.

 

 

Oracid: Parfait, la vidéo à l'air de traiter excatement de ce dont je pensais, merci.

[Sandro]

Bonjour,

je ne m'y connais pas énormément en robotique molle, mais j'ai au moins eut un "petit" TP de 3 après midis sur le sujet, où on avait fabriqué un "robot" souple (enfin, un truc qui se déplace sans aucune intelligence, sans pouvoir tourner, ... bref, le stricte minimum).

 

Un des principes de bases que j'ai retenu, c'est qu'un robot souple, tu as un état "actif", et un état passif : ça veut dire que tu as une position que tu peux commander, mais l'autre, c'est juste l'élasticité de tes matériaux qui t'y ramène. Il faut donc se débrouiller non seulement pour avoir un système qui permette d'atteindre l'état actif, mais il faut aussi un système (passif) qui te ramène à l'état passif

 

Dans notre cas, on avait utilisé une membrane en polymère, qu'on étirait avant de la placer sur un cadre en plastique souple (type transparent pour rétro-projecteur). En appliquant une forte tension (on montait jusqu'à 4000V DC) entre les deux cotés de la membrane (couvertes de graisse conductive) , on créait une force qui comprimait la membrane (les charges positives d'un cotés et négatives de l'autre s'attirent mutuellement. Par conséquent l'épaisseur de la membrane diminuait, ce qui entraîne une augmentation de sa surface (conservation du volume), et relâchait donc de la tension sur le cadre, qui redevenait plus plat.

 1hz_3000V.wmv   39,6 Mo   231 téléchargement(s)

 

 

 

 

Je dirais que globalement,, tu as deux types de robots "souples":

- un embout souple, monté sur un actionneur rigide (par exemple tu fixes une queue en silicone sur un servo moteur pour faire nager un "poisson")

- un actionneur souple : ça peut être un volume que tu gonfles d'air, un matériel qui se dilate en fonction de la température, ... Dans ce cas, tu as d'un coté le problème du fait que tu as l'état passif, mais aussi celui que l'énergie doit venir de quelque part, et que cette source d'énergie n'est généralement pas disponible dans des matériaux souples, mais dans des composants rigides (compresseur, générateur de tension, ...), qui en plus sont souvent lourds. Sans compter que la plupart des techniques de robotique souple sont encore très peu efficaces en termes de rendement. C'est pour ça que beaucoup des robots que tu verra ont une source d'énergie "externe".