13 réponses à ce sujet

[the TOBI creator]

LE ROBOT TOBI

 

Dans le cadre d'un TPE, nous voulons construire un robot simple d'aide à domicile. Nous sommes 4 jeunes de 1ereS pour réaliser ce projet.

Le robot ''TOBI'' permettrait aux personnes à mobilité réduite d'aller chercher un objet avec le robot radioguidé par une application mobile, tablettes, ...

 

Ce robot doit avancer, reculer, tourner sur lui-même, et avec un bras comportant une pince au bout. Ce bras peut monter, tourner sur lui-même ainsi que s'étendre ou se rétracter légèrement.

 

Il a une base de 30cm sur 30cm avec 4 roues. Les deux roues avant sont motrices avec un moteur pour chacune des roues.

Ce principe permet d'avancer ( les deux moteurs font avancer les deux roues motrices ), de reculer ( les deux moteurs font reculer les deux roues motrices ), ou bien tourner ( les deux moteurs font tourner les roues dans un sens inversé ).

Pour supporter le poids de l'objet attrapé par la pince et celui du bras, il y a deux stabilisateurs à l'avant. ( deux barres d'acier avec des roues libres de type caddie qui touchent toujours le sol ).

Cette base devrait faire 20 cm de hauteur.

 

Sur cette base serait fixée une barre en métal de 10cm de largeur et de longueur par 120 cm de hauteur. A l'interieur de celle ci, une chaîne à cran de type vélo tendue par deux engrenages aux extrémitées de la barre tournerait ( car l'engrenage du bas est entraîné par un moteur ) pour faire monter ou descendre le bras du robot qui est attaché à une partie de la chaîne.

 

Ce bras semi-articulé horizontal peut tourner sur lui même de 180° de chaque côté grâce à un moteur relié à un grand engrenage de 20 cm de diamètre à la base du bras.

La seconde possibilité d'articulation du bras se situe juste sur la suite du bras : c'est un tube motorisé s'étendant ou se rétractant passant de 20 ou 30 cm rétracté à 50 ou 60 cm étendu.

La dernière articulation est la pince, située à la suite du tube, qui se ferme ou s'ouvre grâce à un autre moteur.

 

Voila pour la présentation du robot. Ce montage permet de prendre un objet et de le déplacer, et ainsi de répondre à la problématique du TPE qui est : quel robot pour accompagner les personnes à mobilité réduite ?

 

Cepnedant, plusieurs points restent obscur ou compliqués pour nous. C'est pourquoi nous postons ce message sur ce forum : nous voudrions savoir :

     - Où trouver le tube s'étendant ou se repliant par moteur ?

     - Quels seraient les meilleurs moteurs à utiliser pour chacune des parties du robot ( les deux moteurs identiques des roues, le moteur de la chaîne, le moteur pour tourner, le moteur du tube ainsi que le moteur de la pince )

     - où trouver les matériaux ? ( exemple : la chaîne à crans de type vélo )

     - Au niveau électronique il y a un gros souci pour nous, et vos conseils avisés nous permettraient de décrocher la meilleure note pour un TPE :

Quelle carte mère utiliser, et comment faire pour que chacun des composants fonctionnent ? On nous a parlé des adruinos et raspberrys, mais lequel choisir, quel modèle, quels branchements et quel prix ?

L'idéal serait de brancher la carte mère du robot à un routeur wifi pour pouvoir utiliser TOBI depuis un smartphone ou une tablette. Quelle serait donc la solution la plus simple et économique à utiliser ?

 

Voici en pièce jointe le schéma du robot

 

Merci beaucoup de votre aide précieuse.

 

             Noé

             Jeremy

             Theodore

             Edouard

Fichier(s) joint(s)

•  drawing 2 - robot.pdf   53,52 Ko   448 téléchargement(s)

[ChristianR]

Espacer davantage les roues motrices vers les extrémités, et supprimer les roulettes de stabilisation.

 

Une carte Arduino suffit pour ce projet, pas besoin de faire plus compliqué avec du Rpi.

 

Une courroie de transmission crantée sera mieux qu'une chaîne de vélo (récupération dans une imprimante cassée).

Je n'ai pas compris quelle sera la hauteur totale, c'est pour attraper un objet posé sur une table à 1.20m depuis un châssis roulant en bas au sol ?

C'est une grue miniature en quelque sorte ?

[the TOBI creator]

Oui, effectivement, c'est une sorte de grue miniature, et sa taille totale serait de 1,40m. Avez-vous regardé les schémas en pdf ? Parce que physiquement, je pense que les stabilisateurs sont nécéssaires : le bras pèsera au moins 2kg et l'objet attrappé au max 1 ou 2 Kg. Vu que la base n'est pas très longue et que le bras avec la pince peut faire 70cm, des stabilisateurs seraient nécéssaires. Pour les roues, elle sont déja exentrées et vraiment aux extrémitées de la base.

 

Et oui je pense que le nom du composant que je cherchais est bien une courroie de transmission crantée.

 

Le plus gros problème est l'electronique. Je connais quelqu'un qui pourra m'aider au niveau du code, mais je ne sais vraiment pas quels composants prendre. Sauriez-vous quoi prendre ? ( il y 6 moteurs indépendants, et l'electronique devrait être branché en WiFi ).

[ChristianR]

Attention, si la base est large, avec les roulettes qui dépassent, on ne peut plus s'approcher d'un meuble prendre un objet au fond de l'étagère.

 

La géométrie qui marche bien c'est le "T".

>

http://www.minitp.com/grue-a-tour-liebherr.html

 

Une base assez petite, mais un centre de gravité qui passe pile par le centre de cette base, avec un contrepoids à l'opposé de la pince ou du crochet de levage.

 

Vu les poids élevés en jeu (2 kg) en porte-à-faux loin de la"tour", je mettrai carrément un contrepoids mobile sur le bras horizontal, sinon ça va vite basculer.

[Kaquaoify]

Vous pouvez partir sur un bras de ce style aussi, vous pouvez aller en hauteur comme vous le voulez, et rester sur l'axe du moteur ce qui supprimerai les stabilisateurs.

 

Après faire un bras comme ça, vous pouvez aussi laisser les stabilisateurs et permettre au bras d'aller encore plus loin

 

 

Pour la motricité, je conseille un système comme cet élévateur, vous aurez bien plus de maniabilité et plus de stabilité.

 

Et au niveau pince, vous devriez faire un truc un poil plus grand et avec un angle droit au millieu au lieu d'un plat, ainsi que 4 doigts qui sont décalés. (voir photo annexe)

Cela vous permettra de prendre des objets ronds sans les perdres (balles, verres etc...)

Et vous pouvez rajouter un capteur fin de course sur les "doigts" pour que le moteur s'arrête avant de trop serrer.

 

Ensuite viser de l'arduino. Il y a plein de projets en cours ou terminés qui donnent leurs schémas, programmes, etc... sur lesquels vous pouvez vous baser, et il y a une grande communauté derrière qui peut vous aider.

 

 2014-10-06_082014.bmp   3,18 Mo   327 téléchargement(s)

[the TOBI creator]

Merci beaucoup pour vos réponses

 

En réponse à Kaquaoify

 

Pour la main à angle droit, je suis d'accord, cela permet d'attrapper plus d'objets.

Ce type de bras d'élévateur est en effet très complet, mais il nous demanderait de la construction et du codage au dessus de notre niveau, et surtout un prix bien trop élevé.

Par contre, un système de ce type pourrait remplacer la courroie de transmission crantée ou la chaîne de vélo si l'on ne trouve pas les ressources nécéssaires.

 

En réponse à ChristianR

 

En effet, système de T peut être une bonne idée, mais elle est bien trop complexe pour nous...

Le système du stabilisateur marche physiquement et est plus simple à mettre en place ( pas de calculs en plus,  moins d'électronique, de programmation, de moteurs et donc un prix plus bas )

 

 

 

 

Au niveau de l'électronique, sauriez-vous quels sont les arduinos plus récents que le duemilanove pas trop cher ? et pensez vous que la combinaison [arduino wireless shield, carte mère arduino et module Bee WiFRN-XV Wifly - wire antenna] marcherait ? ( le but est d'utiliser cette combinaison pour que l'arduino soit un routeur wifi auquel on puisse connecter une tablette pour contrôler le robot )

 

Encore merci de votre aide !

[ChristianR]

Une carte Arduino Uno offre déjà déjà d'énormes possibilités, prendre une carte Mega-2560 si on veut encore plus d'entrées/sorties.

 

On peut la contrôler à distance depuis un téléphone en bluetooth, en lui ajoutant un petit module BT, donc pas besoin de passer par le Wifi à courte distance.

Encore moins d'en faire un routeur.

Je présumé que le robot sera à moins de 20m en contact visuel direct.

 

Par contre il vous faudra programmer l'arduino (c++) et faire une appli (java) pour le téléphone.

 

Si vous ne trouvez pas de courroie, une tige filetée verticale entraînée par un moteur pas-à-pas peut faire un bon élévateur.

Avec l'avantage de ne pas glisser en bas sous le poids de la charge, même avec un petit moteur donc le couple de blocage est faible.

Ca permet d'utiliser de la récupération sur une imprimante par exemple.

[the TOBI creator]

Merci beaucoup pour la solution bluetooth , elle est bien moins chère que celle en wifi et plus simple

Pour ce qui est de la programmation, ce n'est pas un problème, un ingénieur informaticien peut m'aider.

Pour ce qui est de la courroie, sauriez vous où on peut en trouver sur mesure en grande taille ? sinon le plus simple serait un tube qui s'étend et se replie par moteur ( comme sur le bras )

Enfin, est-ce que la carte Arduino Uno est suffisante pour l'équipement ? ( 6 moteurs indépendants, deux boutons, deux LED et al connexion au module bluetooth )

[Kaquaoify]

Salut, tu peut aller voir chez Maedler, c'est pas trop cher et c'est fiable.

[the TOBI creator]

Merci pour le site savez-vous où on peut acheter des tubes qui s'étendent et se rétractent avec une possibilité de motorisation ?

[ChristianR]

Cherche "vérin électrique". 

[the TOBI creator]

merci pour la réponse, elle nous a permis de chercher la pièce en question. Cependant, les verrins éléctriques sont très très très très chers. Nous sommes donc revenus à un système de chaînes de vélo comme au départ.

Nous uploaderons les nouveaux schémas sous peu.

 

Merci par avance, Edouard, Jeremy, Noé, Théodore

[the TOBI creator]

Bonjour, après quelque recherches, nous avons plusieurs questions à vous poser :

- peut-on connecter 2 ou 3 modules L293D sur une seule carte Arduino ? et si non, quelles sont les solutions de contrôle de moteurs par microcontrôleurs ?

- quels sites vendent des éléments mécaniques diverses ? ( crémaillères, engrenages, barres de transmission, roulements, ... )

- quel est le type de moteurs à utiliser avec ce type de montage ?

- comment coder une application simple pour Android ?

Merci beaucoup

[Taupiot_Jr]

Salut!

Vous pouvez connecter autant de L293D que vous avez de pattes disponibles
Si vous voulez tous les commander en PWM, vous êtes limité au nombre de timers disponible dans l'Arduino, si vous en avez besoin de plus, il faut une carte de plus ou d'autres solutions qui peuvent générer du PWM (une petite recherche Google devrait vous aider )

Pour les sites il y en a quelques-uns, robotshop, ebay, Amazon, revendeurs locaux,...

Pour les moteurs, servos, pas-à-pas et DC avec capteur de position sont les principaux que vous pourriez utiliser je pense.

Pour le codage d'une application, je pense que Google peut aussi vous être d'une grande aide

Voilà, j'espère avoir éclairci quelques points noirs