52 réponses à ce sujet

[pat92fr]

Bonjour, 

 

A douze jours de la TRR 2023, il est probable que ce nouveau quadrupède, commencé ce week-end, ne parvienne pas à dépasser le stade de la maquette, pour une démonstration statique en bord de piste au RoseLab ! 

 

L'histoire commence en début d'année avec la fabrication d'un remix du Pupper Stanford, à base de servo numériques Jx cls6336hv. Manque de bol, la majorité des servos reçus n'ont pas les performances attendues. En fait, il devient difficile de trouver ces servo et je ne connais pas d'équivalent fiables et rapides.

 

Apres un échange avec le support Feetech, je commande douze STS-3025BL-C002. Les derniers servos intelligents de la marque au format standard 40kg.cm : brushless, encodeur, 360°, 0.117sec/60°.

 (Re)Manque de bol (!!!), les servos n'ont pas les performances annoncées par Feetech. Mon test de performances : https://youtu.be/G61tw22lYiQ. Les servos Feetech manquent de couple et de vitesse. Pour une course, ca promet !

 

Par conséquent, je laisse tomber le design à 12 DOF du Pupper Stanford. Je fais plus simple et je tente d'exploiter au mieux les servo intelligents Feetech.

 

Je me lance dans un quadrupède "maison" en 8 DOF, de grande taille, pour aller en ligne droite (épreuve n°3).

 

Mini-Pupper *** Pupper (Stanford) *** Maxi Pupper "Racer"

 

La suite en images.

[pat92fr]

Pour un empattement de 40cm et une voie de 25cm, j'ai testé deux solutions pour le châssis :

- PLA : Trop lourd, assez rigide avec la bonne structure 3D.

- CTP 2mm : Très souple, assez léger, mais besoin de renforts pour obtenir le bon niveau de rigidité ==> j'opte pour le bois.

 

Découpe :

 

Kit :

 

Collage renforts :

 

Résultat :

 

Comparaison avec ma conception en PLA :

[pat92fr]

Les points de fixation des servos et du support batterie sont un peu léger, je colle des renforts en CTP de 1mm :

 

Je mets en place la platine qui va supporter la batterie et la carte de contrôle, et je boulonne (vis inox, je ne trouve plus les vis nylon) :

 

 

[pat92fr]

Je sors les pièces 3D en PLA qui permettent de fixer les servo Feetech en tête bèche comme sur le Pupper de Stanford :

 

Pour la jambe, j'ai testé deux solutions :

- PLA : Léger en densité, assez rigide, besoin de grosses épaisseurs pour obtenir la robustesse.

- Epoxy : Très rigide, très lourd ==> j'opte pour l'époxy pour gagner du temps à l'usinage...

 

Le but est de faire des tibia et des fémur d'environ 20cm de longueur. Les articulations seront copiées du Pupper, avec des butées à billes (diam. 4mm).

 

PLA :

 

Epoxy:

 

Usinage :

 

Montage d'une première hanche :

 

Assemblage des hanches :

 

Apres une grosse matinée, voici le résultat :

 

Dans la précipitation, j'ai mis de la colle (cyano) partout et la poussière d'époxy noire s'est collée au bois. C'est pas propre ! Si j'ai le courage, je ponce et je peins pour cacher la misère !

[pat92fr]

Pour les tibias, deux solutions (encore) :

- PLA

- Epoxy

 

Comme je suis pressé ... 

 

....et que les imprimantes tournent à fond...

 

Léger avantage au PLA qui se montre plus rigide (10mm épaisseur) que l'Epoxy (3mm) pour masse a peine supérieure.

 

Que choisir ! Verdict :

 

Ok, le choix n'est peut etre pas tres rationnel. Je pourrai toujours changer plus tard. 

 

Montage à double butée à billes comme le Pupper de Stanford :

 

La rigidité de l'ensemble est passable en torsion. Pour faire de la ligne droite, ca devrait aller (jambe toujours perpendiculaire au sol). Je vais faire des pieds larges, pour limiter au maxime la torsion de la jambe.

 

En flexion/extension, c'est en revanche tres rigide au point que je n'aimerais pas être à la place des pignions de sortie du servo.

[pat92fr]

Pour terminer les jambes, il me reste à assembler les renvois pour les articulations du genou, avec chapes, rotules et tige filetée comme le Pupper.

 

 

 Mauvais karma ces deniers temps ! Il me manque 2 cm de tige filetée.

 

Plan B comme Epoxy (de nouveau).

 

Le renvoi massif pèse 5g de plus que la biellette, et il faut quatre butées à billes supplémentaires pour le monter.

 

Plus que trois jambes et quatre pieds...

 

[pat92fr]

Finalement, les "biellettes" en Epoxy participent à la rigidité des pattes en torsion.

 

Montage des quatre pattes :

 

A ce stade, sans les pieds, sans l'accu et sans le câblage :

 

Ca commence à faire une masse. 

 

A ce stade, je me rends compte de la taille de la bête ! C'est une folie. Les servo font vraiment petits par rapport au corps et aux jambes. Ils ne vont pas durer longtemps !    

 

Les pieds, avec une tentative de faire semi rigide pour réduire les impacts au moment du touch down. A refaire en TPU certainement...

[pat92fr]

Je monte les pieds, et je fais le câblage des servo (bus) au scotch .

 

 

 

Il ne manque que la batterie (et un bouton "start" pour la course... il faut y croire) !

 

Verdict 

NB : sans trucage.

 

Il faut compter 170g pour une batterie 3s (12V) 2000mAh. 

 

Le quadrupède va finir à 1800g. Sur les dernieres photo, il tient dans une 'boite' de  60cm de longueur, 30cm de largeur et 28cm de hauteur. Ca donne une idée des proportions de l'animal.

 

Mise sous tension ce soir ou demain.

 

Je me demande juste comment les servo Feetech vont mourir : une petite fumée bleue, un craquement, des étincelles,... ou alors le faisceau (bus servo TTL) va prendre feu ?

 

A suivre !

[pat92fr]

C'est tout pour aujourd'hui ! Pliage !

 

Facile à ranger (7 cm de hauteur une fois bien écrasé) :

 

 

[Oracid]

1800g ! C'est inespéré. Bravo !

 

 

A douze jours de la TRR 2023, il est probable que ce nouveau quadrupède, commencé ce week-end, ne parvienne pas à dépasser le stade de la maquette, pour une démonstration statique en bord de piste au RoseLab ! 

Tu as fait le plus difficile. Il reste une grosse semaine pour la programmation. Fastoche !

[pat92fr]

Je branche l'adapteur USB-TTL de Feetech sur le bus servo et j'active les servos. Ca tient, avec la batterie posée dessus !

 

Le courant semble tout à fait raisonnable en statique (ex. "Torque = -40" sur 1000).

On voit les huit servos connectés.

 

Oui; il ne reste plus que le logiciel. 

 

Mais j'ai vraiment un doute que les servos tiennent jusqu'à la TRR. Je n'ai pas bcp de rechange...

[Oracid]

Ton dessin, c'est un losange. Si la position d'initialisation des 2 servos est à angle égal, alors le centre de l'extrémité de la patte doit être aligné avec l'axe extérieur du servo.

Evidemment, l'extrémité des 4 pattes doivent être à la même hauteur.

Pour ce réglage, le quadrupède doit être sur un piédestal. Je pense que c'est la meilleur méthode pour le calibrage des pattes. 

Après ce réglage, rien ne t'empêche de positionner le quadrupède au sol en position de repos avec les pattes légèrement en arrière.

 

Je ne vois pas pourquoi tes servos ne tiendraient pas. Avec un servo ayant un couple de 40kg.cm, j'ai soulevé 1kg avec un palonnier de 10cm.

Là, tes palonniers font 20cm. Cela fait 500g, mais avec 2 servos cela fait 1kg. Avec 4 pattes, tu devrais soulever 4kg.

Sauf erreur.

[pat92fr]

Pas la patience d'attendre demain !

 

Téléchargement de mon contrôleur perso de type Stanford porté sur ESP32 (ESP IDF).

 

Branchement d'un ESP32 à la carte de debug de Feetech (compatible 3v3 contrairement au TTLinker).

 

Calibration façon Pupper de Stanford :

- Tibia vertical 

- Fémur horizontal

https://pupper.readt...alibration.html

 

Ensuite, je configure tous les servo avec une limite à 20% de couple, et j'active la démarche au gamepad.

 

 

On va dire que les premiers pas sont réussis ! Les pieds trainent et la démarche est inefficace avec si peu de couple disponible. Je testerai demain en rehaussant la limite de couple (40, 60, .. 100%).

 

Encore, cette malédiction de la marche arrière, plus rapide que la marche avant !   Je vais tester avec la correction de Cg (reculer/avancer le centre de la démarche par rapport au centre géométrique du robot)

 

Du coup, est-ce qu'il pourra courir ? En principe, il devrait pouvoir faire des foulées de 20 à 30cm... Quel dommage que les servos soient si lents !

[pat92fr]

Ton dessin, c'est un losange. Si la position d'initialisation des 2 servos est à angle égal, alors le centre de l'extrémité de la patte doit être aligné avec l'axe extérieur du servo.

Evidemment, l'extrémité des 4 pattes doivent être à la même hauteur.

Pour ce réglage, le quadrupède doit être sur un piédestal. Je pense que c'est la meilleur méthode pour le calibrage des pattes. 

Après ce réglage, rien ne t'empêche de positionner le quadrupède au sol en position de repos avec les pattes légèrement en arrière.

 

Je ne vois pas pourquoi tes servos ne tiendraient pas. Avec un servo ayant un couple de 40kg.cm, j'ai soulevé 1kg avec un palonnier de 10cm.

Là, tes palonniers font 20cm. Cela fait 500g, mais avec 2 servos cela fait 1kg. Avec 4 pattes, tu devrais soulever 4kg.

Sauf erreur.

 

Oui, c'est l'avantage d'avoir tibia et fémur de même longueur !

 

C'est ça, pour la calibration, je pose sur un pied. J'enregistre la position des servo (feedback via le bus) lorsque les fémurs sont bien à plat et les tibias verticaux.

 

En statique, les servo peuvent produire 10kg.cm de couple, et avec une répartition de masse équitable sur les quatre pattes, voire meme deux, ca passe !

 

Je pense que le problème est pendant la marche : l'inertie des pattes et du corps, et les chocs contre le sol.

 

Contrairement aux actionneurs bruhsless de type QDD, les petits servos supportent mal les chocs. Il faudrait une espèce de sauve-servo comme sur les voitures radiocommandées. C'est ce qu'il y a sur les petits robots Petoi. C'est astucieux. Je n'ai pas le courage de fabriquer un tel dispositif.

 

Première saison de robot 24h chrono terminée !

[Oracid]

Oui, la calibration de Pupper, c'est très bien aussi. L'important, c'est de faire une calibration.

 

Sur la vidéo, on voit très bien que les pattes glissent. As-tu essayé directement sur le parquet ?

Quel est le dessin du mouvement de la patte ? Quel est l'écart entre le point haut et le point bas ?

 

L'important, c'est que les servos aient bien supporté le poids. Le reste, c'est de la mise au point.

[pat92fr]

Bonjour,

 

Pour ne pas abimer les servos, je commence sur sol souple et glissant, et je n'ai pas monté l'enrobage silicone sur les pieds.

Pour faire un test sur lino, je comptais découper de la gaine de protection de tuyaux. Ca devrait amortir un peu et moins glisser que le PLA directement sur le sol.

 

Pour la trajectoire de pied :

walking height = 25cm

swing height = 2cm

stance height = 0cm

reference point (offset) = 0cm par rapport à l'axe des servo (pas de compensation du centre de gravité en mouvement).

step length = variable (commande de vitesse)

gait cycle  = 800s

 

Je vais continuer en augmentant le couple ...

[Oracid]

Je suppose que ce sont des millimètres et non des centimètres.

 

Oui, 25mm, c'est pas mal, mais pour un quadrupède de cette taille, il faudrait peut-être revoir cela à la hausse.

A titre de comparaison, moi, je fais un rectangle de x=90 à x=-90 et y=15 à y=-15, soit 30mm.

Je vais directement du coté bas vers le coté haut, sans valeur intermédiaire pour y.

Je fais une translation vers l'arrière de 10mm pour les pattes avants, et 20mm pour les pattes arrières. C'est un peu au pifomètre, mais ça marche.

 

Les chaussons en gaine de tuyau, c'est pas mal, ça amorti très bien, mais ça glisse un peu et donc, ça ralenti. Attention, ça allonge le tibia de 1cm.

Peut-être, devrais tu poncer un peu ton PLA.

[pat92fr]

Merci pour les paramètres de compensation avant/arrière. Je vais tester ! 

 

Voici le premier essai du jour avec 60% du couple des servos. 

 

 

Le corps se balance un peu, mais la stabilité semble tout à fait correcte, compte tenu de la taille du robot. Je ne vois pas de gros défauts. Il me faut un espace plus grand pour tester la vitesse...

 

Vite ! Un bouton 'start' et quelques LIDAR (droit/gauche/haut), c'est parti pour 7m de course. 

[pat92fr]

Je suppose que ce sont des millimètres et non des centimètres.

 

Oui, 25mm, c'est pas mal, mais pour un quadrupède de cette taille, il faudrait peut-être revoir cela à la hausse.

A titre de comparaison, moi, je fais un rectangle de x=90 à x=-90 et y=15 à y=-15, soit 30mm.

Je vais directement du coté bas vers le coté haut, sans valeur intermédiaire pour y.

Je fais une translation vers l'arrière de 10mm pour les pattes avants, et 20mm pour les pattes arrières. C'est un peu au pifomètre, mais ça marche.

 

Les chaussons en gaine de tuyau, c'est pas mal, ça amorti très bien, mais ça glisse un peu et donc, ça ralenti. Attention, ça allonge le tibia de 1cm.

Peut-être, devrais tu poncer un peu ton PLA.

 

Il s'agit bien de centimètres.

 

Les premiers 25 cm représente la hauteur de la jambe (sol - axe servo). Et les 2cm correspondent au déplacement vertical vers le haut du pied pendant la phase de Swing (en l'air).

 

Pour la hauteur de swing, j'ai mis le minimum pour commencer, avec le risque de trainer un peu au sol si le corps s'affaisse.

 

Je fais comme toi pour la phase de stance (au sol). La trajectoire du pied est rectiligne et parallèle au corps. En fait, il faudrait une pente, mais je n'ai pas programmé cela.

[Oracid]

Bon, et bien, tu as gagné la TRR 2023. 

D'autant que j'ai quelques problèmes de dernières minutes.

 

Ah, oui, je n'ai pas pris les bons chiffres.

Oui, donc, 2cm, ce n'est pas beaucoup. Tu devrais tenter 5cm, pour voir.

La translation vers l'arrière devrait mieux équilibrer le poids sur les pattes.

En tout cas, l'allure est superbe !

 

Bravo !