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fredj21

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Sujets que j'ai initiés

Explorer@Fredj21 : Un robot 4 roues motrices très simple sur Vigibot.com

07 avril 2021 - 03:26

Voici un rapide descriptif de mon Rover 4 roues motrices Vigibot Explorer@Fredj21

 

Fichier joint  IMG_2593.JPG   125,57 Ko   6 téléchargement(s) Fichier joint  IMG_2298.JPG   257,61 Ko   6 téléchargement(s)

 

 

L’objectif principal était de réaliser un robot roulant très simple dans sa conception !

Le second objectif était de concevoir, tout de même, un véhicule robuste, d’une bonne taille, capable d’évoluer dans un terrain bien accidenté, et résistant aux maltraitances de jeunes pilotes Vigibot
:crazy:  ….  un rover capable de survivre à une chute ou à des tonneaux !

 

La première version embarquait un ESP8266 , qui à été remplacé par un Raspberry PI pour l’intégration dans Vigibot.


Cette article se compose en plusieurs chapitres :


  • les pièces mécaniques

  • l'électronique et le câblage

  • la batterie

  • la configuration Vigibot

 

 

La mécanique

 

Le châssis est réalisé en découpe laser avec du médium de 6mm.
Il mesure 290x203 mm et est composé d’une matrice de trous de 4 mm espacés de 25 mm. 

Cette matrice permet de positionner et fixer librement différents accessoires d’évolution.

 

Les 4 supports moteurs sont réalisés en impression 3D, ainsi que le support de Raspberry et de batterie.

 

Fichier joint  Assemblage_1.PNG   258,78 Ko   6 téléchargement(s)  Fichier joint  Assemblage_2.PNG   279,31 Ko   6 téléchargement(s)

 

 

Un d’arceau (toujours réalisé en impression 3D) est fixé en hauteur par des tiges filetées d’environ 20 cm. Il permet de positionner en hauteur la caméra grand angle et son système motorisé , et ainsi d’obtenir une vue panoramique.

 

Quelques liens sur les composants utilisés:

 

 

 

L’électronique

 

Rien de compliqué  :

 

  • 2 drivers moteurs de type Arduino IBT 2 sont raccordés au Raspberry PI afin de piloter les moteurs. Ce sont des ponts en H équipés de BTS7960 43A  .
    Ces drivers moteurs sont raccordés aux GPIO 24, 25, 26 et 27

     

  • Les servomoteurs de la caméra (pan/tilt) sont raccordés au GPIO 5 et 6

 

Fichier joint  Robot 4WD - Schéma RPI - V2.png   706,98 Ko   6 téléchargement(s)

 

 

De plus, 2 périphériques USB sont raccordés directement sur le Raspberry PI :

 

 

 

La batterie

 

Une Batterie de type 4S2P (ou éventuellement 4S1P) fournit l’énergie électrique du robot.
Elle est donc composée de 8 (ou 4) modules 18650 et d’un BMS 60A. 
Ce qui permet d’obtenir un tension de ~ 14,8 à 16,8 Volts et de légèrement sur alimenter les moteurs sans trop de risque.

 

Fichier joint  Batterie_4S2P.PNG   1,56 Mo   6 téléchargement(s)

 

Deux modules de type UBEC 3A permettent fournir deux lignes de 5v pour respectivement : le Raspberry et les servomoteurs 

https://fr.aliexpres...3020848100.html

 

Fichier joint  Robo AWD - Battery.png   17,81 Ko   7 téléchargement(s)

 

 

La configuration Vigibot
 
Toujours pour faire simple , la configuration Vigbot est très proche de la configuration d’usine : 
  • rien (ou presque) à changer pour le pan/tilt de la caméra qui utilise les Gpio 5 & 6 , seul la rotation de l’image est modifiée :
 

  "CAMERAS": [

    {

      "TYPE": "",

      "SOURCE": 0,

      "WIDTH": 640,

      "HEIGHT": 480,

      "FPS": 30,

      "BITRATE": 1500000,

      "ROTATE": 180,

      "BRIGHTNESS": 50,

      "CONTRAST": -5,

      "BRIGHTNESSBOOST": 80,

      "CONTRASTBOOST": 100

    }

 
  • en revanche les moteurs utilisent  4 Gpio , il est donc nécessaire de modifier les Outputs 4 et 5 dans la configuration matérielle afin de spécifier le mode PwmPwm et d’indiquer les sorties utilisées

 

{

  "OUTPUTS": [

    {

      "NAME": "Left wheels",

      "TYPE": "PwmPwm",

      "ADRESSE": -1,

      "GPIOS": [ 24, 25],

      "SLEEPMODES": [ "Floating", "Floating" ],

      "INS": [ -100, -1, 1, 100 ],

      "OUTS": [ -100, -1, 1, 100 ],

 

    },

    {

      "NAME": "Right wheels",

      "TYPE": "PwmPwm",

      "ADRESSE": -1,

      "GPIOS": [ 26, 27],

      "SLEEPMODES": [ "Floating", "Floating" ],

      "INS": [ -100, -1, 1, 100 ],

      "OUTS": [ -100, -1, 1, 100 ],

                                       ... 


Pour plus de détails sur cette configuration et pour ajuster en fonction de vos besoin n'hésitez pas à jeter un oeil sur comment configurer vigibot pour mes moteurs et autres actionneurs .

 

... et quelques Vidéos :

 

https://youtu.be/efBPNPy5k3c

https://youtu.be/5ZeoNJB8iZw

https://youtu.be/hQlef5lsTA4

 

 

 

 

:thank_you: voila pour ce rapide tour d'horizon ..... je rajouterai quelques informations un peu plus tard ....  :mr47_05: 

Fichier joint  IMG_2289.JPG   144,86 Ko   6 téléchargement(s)

 

 

 


KANI - le robot Quadrupède

16 juin 2020 - 09:08

Bonjour,

Voici un retour sur un de mes robots réalisé dans le cadre d'une activité en Fablab et particulièrement dans une démarche d'échange avec les plus jeunes (mais pas que !)

En effet, ce projet à été conçu pour être réalisé, modifié, adapté facilement par chacun.

Il permet de réaliser une plateforme d'initiation ou de perfectionnement à la programmation de type "Arduino"  ou "ESP"

 

Fichier joint  Quadruped_6.jpg   68,87 Ko   28 téléchargement(s)

 

Présentation

 

KANI est un proche cousin de KAME , autre robot quadrupède que l’on peut découvrir ici : https://www.thingive...m/thing:1265766
Un grand merci à bq3D ( https://www.thingiverse.com/bq3D/about ) pour son projet et sa source d'inspiration.
 
Mais le projet KANI se caractérise par quelques points intéressants :
 
➔ L’ensemble des pièces à été complètement redessiné afin de faciliter l l’impression 3D (même sur des imprimantes d'entrée de gamme) :
- en PLA,
- sans structure de support,
- sans bordure d’adhérence
 
➔ Les fichiers sources sont disponible au format :
- f3d (Autodesk Fusion360)
- obj (format 3D d’import/export)
- stl (pour l’impression 3D)
 
➔ Aucune vis n’est nécessaire pour le montage des articulations
 
➔ Le robot est conçu autour d’un ESP8266 et avec 8 servos moteurs de type MG90S, en métal, robustes et bon marché
 
➔ L’ensemble est alimenté par 2 batteries Lithium NCR18650B 3,7V 3400mAh et d’un régulateur 5V UBEC pour une autonomie de plus de 8 heures
 
L’ensemble de la documentation, fichiers 3D, code source, schémas, photos, est disponible ici : https://github.com/F...I_Quadruped_Bot
 
 
 

Réalisation des pièces mécaniques

 

Les pièces mécaniques sont réalisées en impression 3D en PLA, sans structure de support et sans bordure d’adhérence.
Les axes d'assemblage sont également réalisés en impression 3D.
Les fichiers STL sont disponibles ici : https://www.thingive...m/thing:3874202
 
Liste des pièces :
Corps
Fichier : Body.stl
Quantité : 1
Support de jambe 1
Fichier : Leg_support_1.stl
Quantité : 2
Support de jambe 2
Fichier : Leg_support_2.stl
Quantité : 2
Articulation inférieure
Fichier : Lower_Articulation.stl
Quantité : 4
Articulation supérieure
Fichier : Upper_Articulation.stl
Quantité : 4
Jambe
Fichier : Leg.stl
Quantité : 4
Axe 8 mm
Fichier : Axle_8.stl
Quantité : 4
Axe 5 mm
Fichier : Axle_5.stl
Quantité : 28
 
Fichier joint  Liste_des_pieces.png   129,7 Ko   28 téléchargement(s)
 
 
Préparation des pièces
 
Afin d’obtenir une faible de résistance mécanique lors des mouvements des jambes, certaines pièces doivent être re percées à l’aide d’un foret de 5 mm ou 8 mm .
Fichier joint  2_Leg_preparation_4.png   566,68 Ko   28 téléchargement(s)
 
Assemblage des jambes
Fichier joint  3_Leg_1.jpg   59,88 Ko   31 téléchargement(s)
Les axes de 5mm sont montés avec un léger point de colle juste en dessous de leur tête.
Fichier joint  3_Leg_3.jpg   90,17 Ko   29 téléchargement(s) Fichier joint  3_Leg_2.jpg   79,38 Ko   28 téléchargement(s)
 
Assemblage du corps
 
Les axes de 8mm sont placés dans le corps, sous les moteurs, sans colle.
Fichier joint  5_Below_1.jpg   57,12 Ko   28 téléchargement(s)
 
Mise en place des jambes
Fichier joint  4_Body_3.jpg   74,85 Ko   30 téléchargement(s)
 
 
 

Réalisation Électronique

 

Liste des pièces

 

  • ESP8266 Wemos D1 Mini
  • 8 Servo Moteur MG90S
  • Régulateur UBEC 5v 3A
  • 2 Supports de batteries 18650
  • 2 Batteries Lithium NCR18650B 3.7 v 3400mah
  • un PCB

Fichier joint  Liste_des_pieces_electro.png   143,63 Ko   35 téléchargement(s)

Le schéma 

Fichier joint  Quadruped_Robot_Schema.png   307,73 Ko   27 téléchargement(s)

 

Réalisation du circuit (PCB)

 

Une première solution :

 

Fichier joint  1_Electronic_circuit_2.jpg   76,05 Ko   29 téléchargement(s) Fichier joint  1_Electronic_circuit_3.jpg   71,19 Ko   27 téléchargement(s)

 

Une autre solution, la réalisation d'un vrai PCB :

Fichier joint  Quadruped_PCB_3D.PNG   418,69 Ko   33 téléchargement(s) Fichier joint  PCB_2.JPG   194,97 Ko   27 téléchargement(s)

 

 

Raccordement des moteurs

 

Les servomoteurs sont numérotés de 1 à 8 par rapport à l’avant du robot.
Cette numérotation est présente sur le PCB
Fichier joint  ServoMotor2.png   223,13 Ko   28 téléchargement(s) Fichier joint  PCB_4.JPG   122,54 Ko   30 téléchargement(s)
 
 
 
 

 

Programmation 

 

Reste maintenant à réaliser le programme  ..... 

l'ESP 8266 possède une interface WiFi , se qui ouvre de nombreuse possibilité d'implémentation 

 

Je compléterai prochainement ce projet avec les sources du programme 

 

 

Pour conclure

 

Pour rappel, l'ensemble des éléments (fichiers 3D, Schéma, PCB, Doc) est dispo sur GitHub --> https://github.com/F...I_Quadruped_Bot

 

et quelques vidéos par ici -->  https://www.youtube....UFqm6Zu1bBUUEop

 

 

Fichier joint  Quadruped_1.jpg   67,67 Ko   30 téléchargement(s) Fichier joint  Quadruped_4.jpg   88,29 Ko   28 téléchargement(s)