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Energie d'un robo tbipède "full size"


9 réponses à ce sujet

#1 Leon

Leon

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Posté 08 juillet 2010 - 06:35

Salut à tous,

J'ai vu que plusieurs d'entre vous (Bernard et Electron au moins) se posaient des questions concernant l'alimentation en énergie d'un robot bipède "full size". Je vais essayer d'apporter une petite contribution au débat.

Combien ça consomme? Difficile à dire. Un humain, pour marcher, produit une puissance musculaire entre 50 et 100W, si mes souvenirs sont bons. Si on considère que la mécanique de notre bipède a un rendement de 50% (conception amateur pas optimisée), il faut donc prévoir au moins 200W. Attention, ce serait la consommation moyenne, lissée. Les mouvements brusques amènent à une puissance instantannée bien plus élevée. Ce n'est qu'une approximation très grossière, d'autres ont peut-être des données plus précises... Bernard?

Comment donc obtenir ces 200W?
1) Le plus simple, c'est LA PRISE DE COURANT! 200W c'est rien du tout pour une bonne vieille prise de courant 230V. Faire un robot bipède "full size" en amateur est déjà un exploit. Alors ce robot n'a pas forcément besoin d'être autonome à mon avis. On pourrait alors utiliser des moteurs à courant continu compatibles 230V, avec le "pont en H" adapté. C'est la solution qui me parait la plus simple. Et surtout, c'est la seule solution que je vois si on veut faire un robot LEGER.

2) Batterie: Si on veut un robot autonome, la batterie est la solution évidente. Pour la puissance moyenne demandée, et pour une bonne autonomie, les batteries de vélo électriques me semblent bien. Ca fait dans les 200Wh en moyenne, ce qui devrait permettre d'atteindre une bonne autonomie. Prévoir une batterie Li-Ion, mais attention au prix! D'après ce que j'ai pu voir, ça va de 300 à 500€ la batterie.

3) un groupe électrogène! Ce n'est pas une blague! Je ne parle pas forcément des groupes électrogènes 230V, mais de faire un groupe électrogène adapté à l'utilisation. Ok, ça fait un peut usine à gaz, ça rajouterai une source de panne potentielle, et c'est bruyant. Mais l'autonomie atteinte serait énorme, pour un bipède d'extérieur. Un peu comme le big-dog. On peut chercher dans les moteurs d'outils de jardin (honda) par exemple, avec en générateur un moteur brushless à bon rendement.

La tension? On a tout intérêt à travailler avec une tension élevée. Autour de 50V, ça parait un bon compromis. Les fils, l'électronique de puissance (variateur) sont plus légers et moins chers, moins encombrants quand on travaille à tension plus élevée, pour puissance identique. Rester en 12V 'pour la simplicité', ça me parait une mauvaise solution.

Voilà, j'ai ouvert le débat, si quelqu'un d'autre veut ajouter sa pierre à l'édifice...

Leon.

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#2 VBRK

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Posté 08 juillet 2010 - 11:30

Leon, tu parts du postulat qu'un robot bipède de taille humaine, soit dans les 1m60 doit forcément peser lourd, soit 60 kg le bestiaux (je prends l'exemple de ma mère qui fait cette taille et ce poids là).

J'avais moi-même réfléchi à l'autonomie d'énergie en me basant sur un être humain :
  • 1M60 pour 60kg, on a un IMC normal, presque à la limite du surpoids.
  • 1M60 pour 50kg, on est mince. Pas de graisse qui traine.
  • 1M60 pour 45kg, on est très mince. C'est le poids d'un mannequin femme si elle faisait cette taille.
  • 1M60 pour 40kg, on est maigre. On voit les os saillants, c'est pas très beau à voir.
  • 1M60 pour 35kg, on est squelettique. Des millions d'africains pourraient en toucher deux mots.

Un robot est capable de faire 30 kg pour 1m60. Lui, ça ne lui pose pas de problèmes. Plus il est léger, moins il a besoin de servomoteurs puissants pour se mouvoir, et par conséquent, sa batterie n'a pas besoin d'être aussi lourde pour l'alimenter.

Après, tout dépend de ce qu'on attend de ce robot humanoïde... Est-ce qu'il sert juste à faire "plante verte", comme guider des visiteurs dans un magasin (donc 0g de charge utile), ou alors on veut en faire un petit ouvrier bien robuste pouvant porter des armoires anglaises ?

#3 Jan

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Posté 10 juillet 2010 - 02:47

Bonjour,

Je n'ai pas la capacité pour tout mesurer et tout quantifier, je fais dans le grossier pourvu que ca fonctionne.
Je pense que dans un premier temps on peut se permettre de faire une usine à gaz ensuite viendra l'optimisation, les mesures...
Je ne suis qu'un amateur ^^
Je vais essayer de déporter les moteurs, ne pas les mettre aux articulations, une sorte de système de tendons.

Je suis pour le groupe électrogène. Vu dans les 50 euros à carrefour ce matin marque bidon mais customisable (comme tout).
L'essence ca se trouve partout, même plus facilement que de l'électricité et c'est pas très cher.
Reste à bien réguler ce qui en sort et c'est simple dans l'absolu...

J'ai vu que dans l'assos caliban http://www.caliban-web.com/ ca bouge bien et ca cherche aussi à faire des membres chez eux, j'ai pu voir une main à la mécanique sympathique sur une vidéo et des
jambes en dev. J'ai hate de voir la suite.

#4 VBRK

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Posté 14 juillet 2010 - 12:31

Je prolonge ma réponse précédente sur cette question de poids, puisque cela fait partie de l'enjeu de l'autonomie d'énergie du robot :

Pour ceux ayant une idée de la construction d'un robot humanoïde grande taille, ou ayant déjà entreprit d'en construire un (comme Bernard, apparemment), comment faites-vous pour arriver aux conclusions que ce robot pèsera lourd ? Je veux dire, qu'est-ce qui joue autant dans la construction de ce robot pour qu'il fasse plus de 50kg ?

J'ai fait des calculs de mon côté, incluant le squelette, les servos, la batterie, l'électronique, et j'arrive à beaucoup beaucoup moins que 50 kg, même en forçant sur les composants...

#5 Electron

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Posté 14 juillet 2010 - 05:34

qu'est-ce qui joue autant dans la construction de ce robot pour qu'il fasse plus de 50kg ?

je pense qu'un robot bipède qui doit avoir une taille humaine doit avoir un poids suffisant pour une meilleure stabilité au sol, que ce soit contre le vent ou contre un choc extérieur, on fait plus facilement tomber un maigre qu'un lourd les judokas le savent, et je pense que selon le rapport taille/poids donné précédemment on peut voir le poids minimum à avoir et faire en sorte que les pièces du robot fassent un total de ce poids-là au minimum.

"Plus on partage, plus on possède, voilà le miracle". LEONARD NIMOY
"Celui qui se bat peut perdre, celui qui ne se bat pas a déjà tout perdu". BERTOLT BRECHT (1898-1956)
Comment se lancer dans la robotique !
Mince encore un post pour augmenter mon compteur ;)


#6 VBRK

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Posté 16 juillet 2010 - 09:33

Un moyen pour avoir une autonomie d'énergie très élevée pour son robot, voir infinie : des chercheurs pour le compte de l'armée américaines y travaillent en permettant au robot de manger des végétaux. Cela lui fourni de l'énergie, exactement comme avec les êtres vivants.

Le lien de robotblog qui en parle :
http://www.robotshop.com/blog-fr/eatr-le-robot-croqueur-de-vegetaux-747?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+BlogRobotShop+%28Blog+RobotShop%29&utm_content=Google+International

Nous avons aussi la présentation officielle, format PDF, qui fait quelques 59 pages (en anglais) :
http://www.robotictechnologyinc.com/images/upload/file/Presentation%20EATR%20Brief%20Overview%2013%20June%2010.pdf

je pense qu'un robot bipède qui doit avoir une taille humaine doit avoir un poids suffisant pour une meilleure stabilité au sol, que ce soit contre le vent ou contre un choc extérieur, on fait plus facilement tomber un maigre qu'un lourd les judokas le savent, et je pense que selon le rapport taille/poids donné précédemment on peut voir le poids minimum à avoir et faire en sorte que les pièces du robot fassent un total de ce poids-là au minimum.

Un robot mince et léger n'est pas pour autant une brindille de 10 grammes ! Léger, c'est quand même 20 kg pour une taille humaine. 20 kg, même si c'est 3 fois moins lourd que celui d'un humain, c'est quand même relativement lourd. Imagine une chaise de 20 kg, sans ses roues ! Tu aurais un mal de fou à la déplacer, et encore plus à la soulever.

Et puis même en poussant le robot, à part en y allant comme une brute, s'il a de bons algo, il pourra maintenir son équilibre. Et même en tombant, il se relèvera. Au contraire, un lourdaud est peut-être plus dur à mettre à terre, mais une fois qu'il y est, il y reste... (un sumo qui se relève c'est quelque chose).

#7 Heron_d'Alexandrie

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Posté 01 avril 2011 - 06:34

Bonjour,

Désolé de déterrer ce sujet mais je pense que le groupe électrogène est la seule solution actuelle à une source portative et importante d'énergie.
Pour le moment je n'ai vu aucun bipède l'utiliser, pourquoi ? et même je dirais aucun robot...

#8 Leon

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Posté 02 avril 2011 - 02:58

BigDog, qui est certainement mon robot préféré, utilise un groupe hydraulique à moteur thermique, ce qui est au final équivalent à un groupe eletrogène.


Leon.

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#9 ANT-001

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Posté 02 avril 2011 - 08:31

Impressionnant ce Big Dog ! J'ose à peine imaginer le tarif du robot.
Certes ce n'est pas un bipède, mais un bipède résisterait à un coup de latte de coté ? Sans bien sûr ruser avec un poids de 300 Kg ...

#10 Jbot

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Posté 02 avril 2011 - 10:09

Peut être pas à un gros coup de latte, mais a un ptit coup ça a l'air de résister un minimum ^^


Malédiction du Créatif :
Plus vous avez d’idées et moins vous arrivez à les structurer.




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