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BOB5 : robot bipède 1m20

Bipède

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22 réponses à ce sujet

#1 Leon

Leon

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Posté 17 février 2015 - 05:27

Je vous présente BOB5!

Voilà, comme promis, j'ai avancé sur la fabrication de mon nouveau robot. Et quel projet!
Un bipède de 1m20 de haut, 60cm de hauteur de hanche, rien que ça! Un peu plus de 3kg sur la balance.
Cette réalisation est dans la continuité de mes travaux précédents en simulation.
http://www.robot-maker.com/forum/topic/9109-projet-de-bipede-marche-dynamique/
L'idée est de confronter le principe que j'ai développé en simulation, et d'essayer de le faire fonctionner en vrai.
Donc je reprend les mêmes principes :
* 8 degrés de liberté seulement
* incapable de tourner sur soi même (lacet), aucune articulation d'axe vertical
* pieds cylindriques, ce qui fait l'économie d'un servo de cheville en roulis

Electronique:
toute l'intelligence tient dans un petit microcontrôleur 32 bits ARM Cortex M3. Aucun PC. J'ai testé, la puissance de calcul est suffisante.
Le microcontrôleur fera tout : asservissement des articulations, interprétation de tous les capteurs (gyro y compris), tous les algos de la marche.
L'ensemble de l'électronique est "faite maison", comme à mon habitude. Cette électronique fait "old school", et j'adore ça!
Comme sur le drone BOB4 (voir signature), j'ai intégré une sécurité vitale : une télécommande (pour l'instant filaire) avec un interrupteur qui permet de couper toute la puissance, même si le microcontrôleur est planté.

Mécanique:
Les articulations et les "servos" ont été faits par mes soins avec des motoréducteurs, des engrenages, et des potentiomètres.
L'intérêt de ces assemblages par rapport aux servos classiques (ou dynamixel ou équivalents):
* les moteurs sont à l'air libre, donc refroidis naturellement
* les moteurs ont des encodeurs à leur cul, ça permet de faire un vrai asservissement rapide et précis
Les pièces en alu des articulations ont été réalisés sur mesure par une petite entreprise de chaudronnerie (ça ne veut pas dire qu'ils font des chaudrons, hein...)
Le reste des pièces, toute la structure, c'est des profilés alu.
Le torse est très haut pour augmenter au maximum le moment d'inertie, et donc faciliter l'asservissement. La batterie (350g) prend place tout en haut.
Toute la mécanique sera "réglable". Si je veux rallonger les jambes, élargir les hanches, agrandir le tronc, allonger les pieds, il me suffit de redécouper des profilés d'alu. C'est conçu pour ça.

Etat d'avancement:
La mécanique est à peu près finie. J'ai encore des problèmes de jeu à résoudre dans les hanches. Mais je m'attend à ce que quelque chose casse lors des premières utilisations réelles.
L'électronique aussi est terminée.
La programmation elle n'a pas commencée. J'ai juste testé que les capteurs et actionneurs fonctionnent depuis le microcontrôleur.
Il me reste dont énormément de travail, je ne suis qu'au tout début de l'aventure. Sans compter le nombre de misères qui vont m'arriver sur un tel projet aussi complexe!

Vision personnelle du projet:
J'avoue que la complexité de ce projet me fait vraiment peur. Je n'avais jamais passé autant de temps à une réalisation matérielle sur mes projets de bidouille. La mécanique, le câblage, et l'électronique, ça prend beaucoup de temps. Ca prend beaucoup plus de temps que si j'avais acheté des modules/servos/platines tous faits, mais justement, ça m'amuse de faire ça moi même.
Et puis, je me rend compte que je rêvais à ce genre de projet complexe depuis longtemps! Avec ce projet, ce sont mes rêves de gosse qui ressurgissent, ça fait du bien!

 

Leon.

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BOB5, robot bipède simulé, puis tentative de réalisation (fail)


#2 Budet

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Posté 17 février 2015 - 06:15

Beau projet, je te souhaite d'atteindre tout tes objectifs ! Le travail que tu as réalisé pour la partie électronique m'impressionne ! Bravo :)



#3 ashira

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Posté 18 février 2015 - 12:47

Génial le biped! Il a deja une bonne réaction avec le gyroscope! Une question, il se retrouve avec quel couple au bout des jambes?

#4 Leon

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Posté 18 février 2015 - 07:44

 Une question, il se retrouve avec quel couple au bout des jambes?

J'avais fait des tests de "charge" des articulations. J'arrivais à un peu moins de 20kg.cm de couple de blocage. La mesure n'était pas hyper précise. Mais attention à ne pas comparer ça avec les caractéristiques des servos de modélisme ou de robotique. Mes articulations peuvent tenir leur couple de blocage pendant longtemps sans broncher, grâce entre autre au refroidissement à l'air libre, là où un servo classique cramera au bout de quelques minutes, car il n'est pas conçu pour avoir son courant maxi en permanence.

 

Leon.


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#5 ashira

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Posté 18 février 2015 - 09:29

C'est deja bien, il a de quoi supporter du poids! La gestion de l'équilibre est super intéressante! Est ce qu'il est prévu qu'il se rattrape, un peu comme le robot spot de Google?

#6 Leon

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Posté 19 février 2015 - 07:44

Pour la gestion de l'équilibre, je t'invites à lire le sujet sur les simulations que j'ai déjà réalisées.

http://www.robot-maker.com/forum/topic/9109-projet-de-bipede-marche-dynamique/

Le principe sera normalement le même. Alors, oui, il y a un asservissement de l'équilibre. Oui, il essayera de se rattraper. Mais je sais déjà que ça sera peu performant, beaucoup moins que ce que tu peux voir sur les robots de Boston Dynamics, qui coutent des millions de dollar.

 

Leon.


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#7 ashira

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Posté 20 février 2015 - 03:51

Pour les simulations, c'est assez prometteur! Je suis impatient de lire tes avancées !

#8 transistance

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Posté 21 février 2015 - 05:03

Comme d'habitude chouette projet!

 

J'ai plusieurs questions:

1) Chez quel revendeur te procures-tu tes plaques pastillées ainsi que ton fil fin de couleur bleu ? (c'est bien du monobrin ?)

2) Pour chaque articulations (hors chevilles) tu vas mettre en oeuvre un asservissement via les capteurs Hall des moteurs + un asservissement via le potar associé c'est bien ça ? 


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#9 Leon

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Posté 21 février 2015 - 05:17

Merci.

1) Chez quel revendeur te procures-tu tes plaques pastillées ainsi que ton fil fin de couleur bleu ? (c'est bien du monobrin ?)

Le câble bleu, c'est du câble de wrapping. J'avais acheté une bobine de 100m il y a très longtemps (15 ans?), chez Radiospares je crois, le genre de truc qui dure des années.

Oui, j'utilise le wrapping, j'aime beaucoup cette technique. C'est une technique ancienne, démodée, mais très pratique pour bidouiller des montages à l'unité. On peut faire du câblage très dense très facilement. Et puis on peut corriger ses erreurs très facilement, modifier un montage.

Il faut des outils spéciaux : dénudeur, et stylo à wrapper; je les avais achetés chez Sélectronic. Il faut impérativement du câble spécial.

 

Les plaques pastillées sont des plaques avec plan de masse côté "composants". C'est 3 fois plus cher. Ca n'est pas indispensable, mais je préfère. Achetées chez Selectronic, à portée de RER de chez moi.

 

2) Pour chaque articulations (hors chevilles) tu vas mettre en oeuvre un asservissement via les capteurs Hall des moteurs + un asservissement via le potar associé c'est bien ça ? 

Il y aura un seul et unique asservissement PID par articulation, avec comme retour d'information : capteur hall + potentiomètre. Mais avant de faire l'asservissement, il y aura "fusion" de donnée entre l'info du potard et celle du codeur Hall. J'ai plusieurs idées pour le faire. Le potard sert à recaler la position en absolu, et le codeur sert à être précis sur la vitesse et sur les petits déplacements. Du coup, ça se comportera comme des servos, mais des servos performants, très bien asservis. Et par dessus, il y aura l'asservissement d'équilibre et la gestion de la marche.

 

Leon.


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#10 transistance

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Posté 21 février 2015 - 05:59

Ah ok, c'est un seul asservissement avec deux retours. J'ai pas remarqué de butées mécanique sur les articulations, du coup t'as pas peur de dégommer les potentiomètre au détour d'une erreur informatique ?

 

Pour le fil j'ai toujours utilisé du fil de lignes téléphonique (les lignes enterrées) pour la simple raison que j'en avais un gros stock et qu'il est excellent pour bricoler en électronique. Le truc c'est que maintenant j'en ai plus et mes revendeurs habituels ne vendent pas de fil aussi fin. Merci pour la piste de radiospare.

 

Pour les plaques, je viens de chercher sur selectronic, ce sont bien celles-ci ?  Outre les dimensions importantes et le blindage j'apprécie la présence d'un bord de carte assez conséquent bien pratique.


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#11 Leon

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Posté 05 mars 2015 - 07:10

3 fois rien. Je n'ai pas beaucoup de temps à consacrer à ce projet en ce moment.

Juste pour vous dire que j'ai bricolé un support pour suspendre BOB5 (pas pour lui passer la corde au cou). L'objectif est multiple:

* pouvoir faire faire des mouvements "dans le vide"

* assurer le robot quand il apprendra à marcher, pour ne pas qu'il tombe

* et pourquoi pas suspendre BOB5 au bout de ressorts/élastiques pour "diminuer la gravité" et l'aider à apprendre à marcher

 

Leon.

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#12 Ethan66

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Posté 07 novembre 2015 - 10:11

Toutes les pieces en metal des jambes sont usinés maison ou tu as un metallier qui te fait ça ?


Au delà du possible

#13 Leon

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Posté 07 novembre 2015 - 10:27

Toutes les pieces en metal des jambes sont usinés maison ou tu as un metallier qui te fait ça ?

Comme indiqué dans le message initial, toutes les articulations ont été réalisées sur mesure, à partir de mes plans (papiers), par une petite entreprise de chaudronnerie. Voici l'intégralité des pièces qui ont été réalisées par l'entreprise. Les articulations, c'est la partie la plus critique et la plus complexe à réaliser. Il faut que ça soit précis. Les pliures sur du métal, ça n'est pas facile à réaliser de manière précise en amateur.

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Si j'ai besoin de réaliser de nouvelles pièces dans le même genre dans le futur, je me tournerai peut-être vers un fablab. J'habite pas très loin de l'Electrolab. Ca peut être intéressant pour apprendre de nouvelles choses.

 

Tout le reste du robot, c'est bricolé par moi même : découpe / perçage de profilés alu (rond ou carré ou en L), et de tôle d'aluminium. On trouve tout ça chez Casto-Merlin. Mais ça n'a rien de compliqué si on a un minimum de matériel : perceuse à colonne, étau, scie, lime, etc...

Donc les pieds, cuisses, mollets, le tronc sont réalisés comme ça.

 

Pour finir, les chevilles sont réalisées avec des pièces Lynxmotion que j'avais en stock.

 

Ce projet est aujourd'hui totalement mis en suspend. Le robot est démonté, rangé à la cave, dans son carton (voir 2ieme photo). Je ne sais même pas si je le ressortirai un jour. La robotique ne me passionne plus, je sature, je n'arrive plus à trouver la motivation. Je suis passé à d'autres projets de bidouille.

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Leon.


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#14 Ethan66

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Posté 07 novembre 2015 - 12:12

Oui le travail des profilé alu n'est pas tres compliqué avec un peu de materiel , je suis suis curieux de savoir combien cela ta couté pour la partie chaudronnerie

 

En voyant ton projet , je me suis mis a revoir certaines scene du film Real Steel , tu ma vendu du reve !

 

Dommange que je ne soit plus sur Paris car l'Electrolab a l'air dinguement intéréssant !!!

 

 

Je suis sur que la passion te reviendra


Au delà du possible

#15 Leon

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Posté 07 novembre 2015 - 01:53

Oui le travail des profilé alu n'est pas tres compliqué avec un peu de materiel , je suis suis curieux de savoir combien cela ta couté pour la partie chaudronnerie

Les pièces sur mesure m'ont coûté un peu plus de 200€. Oui, c'est cher pour ce que c'est, mais ça rentre parfaitement dans mon budget.

 

Dommange que je ne soit plus sur Paris car l'Electrolab a l'air dinguement intéréssant !!!

Oui, l'Electrolab c'est sympa sur le papier. J'y suis passé 2 fois.
Dans la réalité, plusieurs choses me dérangent :
* Déjà, c'est bordélique à souhait. C'est très sale, très mal rangé. Comment bien bosser dans ces conditions?
* Si tu n'adhères pas à l'esprit du "libre" (ce qui est mon cas), on te prends au mieux pour un extraterrestre, au pire pour un méchant qui n'a rien compris à la vie.
* Comme ils le disent très bien eux-même, leur plus gros projet est l'aménagement du lab lui même. Donc du BTP, de la peinture, de l'électricité... Ca ne m'intéresse absolument pas. Et j'ai l'impression que c'est sans fin, et qu'ils ne s'arrêteront jamais.
* Ils voient beaucoup trop grand, ils ne sont pas réalistes. Ils récupèrent un maximum de machine-outils imposants, qu'il faut rénover. Pareil avec des vieux serveurs, de la vieille électronique. Tout ça s'entasse, prend la poussière. Ils se dispersent énormément avec ça, plutôt que de se concentrer sur quelques machines utilisables. Les projets de rénovation de machines leur prennent des années chacun! Ils parlent même de construire eux-même une CNC laser de 1kW avec un laser industriel qu'ils ont récupéré! On est dans du délire complet! C'est infaisable.
* Au final, je vois peu de projets de groupe vraiment intéressant.
* Ils ont très peu de moyen de production de cartes électronique. Pour un fablab dédié électronique, c'est incompréhensible.

Je m'inscrirait peut-être si j'ai besoin de bosser là bas, car il y a de quoi faire. Mais ça n'est pas la panacée.

Leon.


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#16 Ethan66

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Posté 07 novembre 2015 - 04:23

Il leur manque un chef de chantier en fait ...

 

je crois en avoir vu un sur Perpignan ( la ou j'habite ) , il faudrai que je passe voir , je suis vraiment curieux de te revoir te mettre au travail car ton projet merite d'aller a son terme et de voir ton bipede ... bipeder !!!


Au delà du possible

#17 sky99

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Posté 08 novembre 2015 - 04:28

Superbe projet!

Un travail incroyable, j'ai hate de le voir marcher :)

 

Pour une fois on pourra dire "il marche bien" sans qu'on nous reprenne "il fonctionne bien" :)


Mon site principal : http://www.nagashur.com/ (format blog, un wiki y est aussi)

Mon profil sur hackaday.io : https://hackaday.io/sky99 (hackerspace en anglais, j'y ai plein de projets)

Mon Github : https://github.com/sarinkhan/


#18 Leon

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Posté 08 novembre 2015 - 04:31

Un travail incroyable, j'ai hate de le voir marcher :)

Comme je l'ais déjà écrit, ce projet n'est plus d'actualité. Il est arrêté. Je ne sais pas si je le reprendrai un jour, mais pour l'instant, la probabilité est faible.

 

Leon.


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#19 Ethan66

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Posté 08 novembre 2015 - 07:25

Il est a nous de te redonner la foi en ce biped qui mérite d'être entièrement conçu et de fonctionner ça ferais avancer nos connaissances en robotique bipède et nous permettrait à tous de vouloir tenter notre chance et de l'améliorer
Au delà du possible

#20 sky99

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Posté 09 novembre 2015 - 01:39

Salut, j'ai raté cette info, c'est fort dommage, car c'est un très beau projet.

Maintenant je peux comprendre, j'ai tant de projets en buffer et si peu de temps pour les faire, que j'ai du décider de me limiter à 5 projets en cours, pour

pouvoir m'éviter de lancer 50 projets en parallèle qui n'avancent que très peu chacun et du coup dont je finis aucun en 5 ans...

 

Mais bon, au vu du travail déjà réalisé, on se dit que c'est dommage de le lâcher, car c'est une sacré machine!

A la limite peut être que tu pourrais essayer de revendre le matos pour que quelqu'un le finisse?


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