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Sujets que j'ai initiés

[Harpe Laser]

22 décembre 2025 - 10:04

Dans la catégorie son & lumière & Arduino ....
 
Fabrication d'une harpe laser (première version du 22-12-2025) :
 
Fichier joint  20251220_164518.png   1,47 Mo   0 téléchargement(s)Fichier joint  20251220_164531.png   1,35 Mo   0 téléchargement(s)
 
Cet instrument de musique insolite est inspiré de la fameuse réalisation de J-M JARRE. La réflexion puis la fabrication ont pris quelques semaines, en comptant les délais d’approvisionnement des composants et d'un PCB 'maison'.
 
La harpe laser se comporte comme un périphérique d’entrée MIDI, qui transmet via une interface USB, les notes correspondant aux cordes ‘laser’ coupées par les mains du musicien. Il faudra un ordinateur et un système de restitution sonore pour obtenir un instrument musical « complet ».
 
Composants :
 
- Laser RGB de classe 3b (200 à 500mW) [25€]
- Galvanomètre laser XY (15kps) [45€]
- Alimentation secteur symétrique +/-12V [15€]
- Teensy 4.1 [40€]
- Lidar LD06 [80€]
- Accessoires : Visserie, entretoises, prises/fiches/cordons USB et secteur.
Le cout total des composants est de l’ordre de 200-250€.
 
Fichier joint  Capture d’écran 2025-12-22 212207.png   208,5 Ko   0 téléchargement(s)Fichier joint  Capture d’écran 2025-12-22 212051.png   187,88 Ko   0 téléchargement(s)Fichier joint  Capture d’écran 2025-12-22 213024.png   70,78 Ko   0 téléchargement(s)
 
 
 
Carte électronique :
 
Une carte porteuse ‘maison’ facilite le raccordement des différents composants et embarque un double DAC SPI (MPC4922) et un double AOP (sortie 10Vpp).
Le PCB est fabriqué via Aisler ou JLCPCB et les quelques composants (DIL, 0805) sont montés à l’atelier à la main (pas besoin de service PCBA).
 
Fichier joint  Capture d’écran 2025-12-22 195410.png   183,24 Ko   0 téléchargement(s)Fichier joint  20251216_132846.jpg   153,07 Ko   0 téléchargement(s)Fichier joint  20251218_231004.jpg   175,1 Ko   0 téléchargement(s)Fichier joint  Capture d’écran 2025-12-22 215511.png   117,35 Ko   0 téléchargement(s)
 
Schéma électronique en pièce jointe.
 
 
 
Assemblage mécanique :
 
L’assemblage ne pose aucune difficulté. Il faut aligner le laser avec les miroirs du galvanomètre, et placer le LIDAR de telle sorte que son plan de détection coïncide avec les cordes 'lasers'.
Faire juste attention au câblage de la phase et du neutre de la prise secteur.
 
Fichier joint  20251221_154905.png   1,14 Mo   0 téléchargement(s)
 
La fabrication d’une boite facilitant le transport et protégeant les composants (miroirs) et prévue. Une structure en Maker Beam 10x10 et en panneau de bois/plastique est envisagée.
 
 
 
Logiciel :
 
La Teensy 4.1 est programmée en Arduino, en utilisant les bibliothèques LD06 (Robot Maker), MCP4922 et MIDI (PJRC). La boucle principale consiste à positionner les miroirs (via DAC X et Y) et à activer le laser (PWM R/G/B). Lorsqu’on déplace le miroir, le laser est éteint, et il rallumé lorsque le miroir est stabilisé. Les N cordes sont tracées au laser de manière séquentielle, et la séquence complète est répétée à la cadence de 30Hz environ. Un petit algorithme de ‘clustering’ permet de suivre le mouvement des mains du(es) musicien(e/s) et d’estimer, à la cadence de 10Hz, les cordes coupées. En fonction de l’état des cordes, les commandes MIDI NoteOn et NoteOff sont transmises via USB/MIDI. L’attribution des notes aux différentes cordes est programmable et dépend de l’application.
 
Exemple de mapping :
Fichier joint  1bba7688-33de-4aea-a4fc-221464161fe6.jpg   74,8 Ko   1 téléchargement(s)
 
 
 
Restitution sonore & Démonstration :
 
La harpe est raccordée à mon ordinateur et un outil comme midi.city dans un navigateur Web joue les notes !
 
Et comme je ne suis pas musicien, mais alors pas du tout... il n'y aura pas de démonstration pour le moment ! A suivre.
 
 
 
 
 
 
Quelques photos et vidéos pendant la fabrication et les premiers lignes de code :
 
 
 

"Blizzard" Carré 92 [Tiny TRR 2023]

06 juin 2023 - 07:13

Voici quelques informations au sujet de la voiture "Blizzard" qui a participée à la Tiny TRR 2023 dans les catégories Roulant et DLVV. Elle a obtenu les meilleurs chronos dans les deux épreuves.

 

Ce robot est une évolution à la fois de :

- la mini-traction rouge de l'année 2022 (voir https://www.robot-ma...-tiny-trr-2022/),

- le "Phoenix" de cette année (voir https://www.robot-ma...-2023/?p=118676).

 

Avant la course :

Fichier joint  IMG20230606070954.jpg   135,66 Ko   48 téléchargement(s)Fichier joint  IMG20230606071024.jpg   119,4 Ko   50 téléchargement(s)

 

Pendant la course :

Fichier joint  Phoenix.png   1,13 Mo   53 téléchargement(s)

 

Apres la course :

Fichier joint  Phoenix2.png   887,75 Ko   51 téléchargement(s)

 

***

 

Ce robot trouve son inspiration dans les courses internationales de F1teenth, sur de grands circuits, avec des roulants de grande taille, bardés de capteurs (LIDAR, caméra stéréo, etc),.

Fichier joint  F110.PNG   444,41 Ko   45 téléchargement(s)

 

Certains de ces robots mettent en œuvre des algorithmes de navigation qui dérivent de VFH ou encore Follow the Gap..

https://youtu.be/5asfD-_Z9x8

 

A quelques semaines de la Tiny TRR, mon premier robot "Phoenix" était prêt pour la course. Je me suis lancé dans la réalisation d'un second robot "Blizzard", permettant d'évaluer le potentiel des solutions techniques adoptées en F1theenth. En faisant courir deux robots, similaires sur le plan mécanique (même châssis, même motorisation, mêmes réglages, masse proche) mais embarquant des capteurs et des algorithmes différents, j'allai pouvoir évaluer et comparer objectivement ces différentes solutions.

 

Sincèrement, je n'étais pas convaincu par les solutions F1theenth. Le robot doit embarquer une Rpi ou une Jetson, avec son systeme alimentation (5v et 12 ou 24v), et un capteur plutôt lourd et fragile et très lent.

 

Le "Phoenix" avec plusieurs télémètres TF Mini Plus permettant jusqu'à 1000 mesures par seconde, et un algorithme "maison" cadencé à 333Hz environ tournant sur Arduino  (= fréquence PWM du servo de direction), la réactivité de l'asservissement est excellente et largement supérieure à ce qui est possible d'implémenter dans une F1teenth, à cause de la  limite de vitesse de rotation d'un LIDAR (typiquement de 10Hz à 40Hz selon le modèle) et des caméra (30 à 60fps). Et je ne parle même pas du temps de traitement de toutes ces données et de la latence que cela induit. A la vitesse de 4m/s, un délai d'acquisition et de traitement de l'ordre de 50 ms correspond à une distance parcourue de 20cm lorsque le robot est à pleine vitesse dans la ligne droite de la Tiny TRR (et ne parlons pas de la TRR normale, là ca ferait 50 cm). Ca signifie une consigne de direction et de gaz tous les 20 cm... les bordures sont toujours à moins de 50 cm du robot... je n'y croyais pas du tout.

 

Bon, j'ai changé d'avis après cette édition de la Tiny TRR ! Je comprends mieux à quel point nous (Carré92) avions du retard technologique par rapport au champion de 2019 de la dernière (maxi) TRR.. Non seulement, "Blizzard" équipé d'un LIDAR prend une seconde au tour sur "Phoenix" (même moteur, même châssis, mêmes réglages...), mais surtout il réalise la DLVV avec rigoureusement le même algorithme et les mêmes réglages, à l'exception d'une légère diminution de la vitesse maximale (75%).

 

Course 'roulant" :

https://youtu.be/N2dzRxfxbAg

 

Course "DLVV":

https://youtu.be/n84_0HI7zw4

 

A suivre !


"Phoenix" Carré 92 [Tiny TRR 2023]

04 juin 2023 - 06:59

Voici quelques informations au sujet de la voiture "Phoenix" qui a participée à la Tiny TRR 2023 dans la catégorie Roulant. Ce robot a obtenu le second temps, et il s'agit d'une évolution de la mini-traction rouge de l'année 2022 (voir https://www.robot-ma...-tiny-trr-2022/).

 

Avant la course : 

Fichier joint  IMG20230504231041.jpg   101,37 Ko   46 téléchargement(s)

Fichier joint  IMG20230603090452.jpg   120,72 Ko   42 téléchargement(s)

 

Fin de la course :

Fichier joint  IMG20230603165358.jpg   129,91 Ko   47 téléchargement(s)

 

Par rapport à la mini-traction de l'année précédente, le chrono s'est légèrement amélioré avec un gain de l'ordre 0.5 sec par tour (9 secondes en moyenne), à puissance moteur égale.

 

Pour le châssis, il s'agit d'un kit 1/10eme piste semi compétition "Schumacher Mission FT S2", traction avant, équipé d'un moteur à charbons "Tamiya Torque Tuned" et d'un variateur gaz/frein de base. L'objectif est toujours de maximiser l'agilité dans les virages et lacets de la Tiny TRR.

Fichier joint  k187_11.jpg   57,57 Ko   50 téléchargement(s)Fichier joint  k187_12.jpg   100,95 Ko   60 téléchargement(s)Fichier joint  k187_13.jpg   84,79 Ko   48 téléchargement(s)Fichier joint  k187_14.jpg   89,97 Ko   49 téléchargement(s)

 

Quelques astuces sur les réglages mécaniques sur une piste dure en intérieur :

- Garde au sol réduite,

- Pignon moteur avec un nombre de dents intermédiaire à petit (le couple au détriment de la vitesse de pointe)

- Pneus à picots gomme medium

- Pincement du train avant réglé sur une légère ouverture (angle négatif) pour les performances en virage au détriment de la stabilité en ligne droite,

-  Points d'ancrage des biellettes de direction les plus proches de l'axe de rotation des fusées (braquage maximum)

- Servo direction ultra-rapide HV, branché directement sur le 7.4V de l'accus de propulsion (ex. : SRT Servo Coreless Low-Profile 12Kg 0.06sec CH6012)

- Parechoc avant "maison" doté de roulettes.

 

Fichier joint  IMG20230604065640.jpg   126,45 Ko   56 téléchargement(s)Fichier joint  IMG20230604072329.jpg   81,92 Ko   48 téléchargement(s)Fichier joint  IMG20230604072356.jpg   128,18 Ko   47 téléchargement(s)Fichier joint  IMG20230604065652.jpg   125,5 Ko   47 téléchargement(s)

 

On obtient un rayon de braquage de 40 cm a basse vitesse. La masse totale avec l'électronique et les accus est de 1.6Kg avec un centre de gravité légèrement porté sur la droite du robot. La vitesse de pointe est de l'ordre 4.5m/s avec une accélération (réelle sur la piste en course) de 2.5m/s² et une décélération de 4m/s. La commande de direction est quasi instantanée. Enfin, le parechoc sauve le robot en cas de collision quasi frontale et c'est arrivé pendant l'épreuve.

 

Avec cette configuration mécanique, le robot parvient à prendre l'intérieur des virages. Sur la vidéo suivante, on voit le robot en évolution, et je m'aperçois que l'algorithme de conduite est vraiment perfectible avec notamment un gros soucis pour négocier correctement le dernier virage (et ca ne vient pas d'un probleme d'adhérence ou mécanique).

 

https://youtu.be/tgbvUe_GUMU

 

Voila pour la mécanique ! En échangeant avec les Mike notamment pendant la course, il m'a semblé utile de donner quelques détails sur les réglages de la voiture. Je ne suis pas bon pilote de voiture R/C et le sujet est assez complexe. La meilleure solution est donc de chercher les fiches de réglages de son modèle, proposées par des passionnés et des compétiteurs et de s'en inspirer pour régler au mieux sa voiture pour la piste de la TRR (rapport de transmission, huiles différentiel et amortisseur, réglages de pincement, carrossage...). Exemple : https://site.petitrc...afford20220522/

 

D'autres évolutions aux niveaux électronique et logiciel seront décrites dans les messages suivantes.

 

A suivre !


Félin-8DOF-Servo-XL : Quadrupède pour la TRR 2023

22 mai 2023 - 01:31

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 !  :crazy:

 

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°.

:dash2: (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"

Fichier joint  IMG20230524114601.jpg   175,26 Ko   47 téléchargement(s)

 

La suite en images.


Bras pour robot roulant (base hoverboard)

19 mars 2023 - 10:13

Bonjour,

 

Je me lance dans la réalisation d'un bras robot. Conception et réalisation à suivre.

 

L'objectif est de pouvoir monter le bras sur une base roulante de ce type : https://www.robot-ma...board/?p=117964

Fichier joint  post-16849-0-04200700-1677433460.jpg   116,95 Ko   52 téléchargement(s)

gauche : projet personnel de robot hoverboard, droite : 4x4 d'Oracid

 

Pas de but précis en termes d'applications. Juste l'idée d'étendre l'emploi de ROS2 au contrôle du bras, en plus de celui de la base roulante.

 

La capacité à manipuler des objets de petite taille de l'ordre de 100 à 500g avec 6 degrés de liberté est l'un des critères.

 

Je vais certainement m'inspirer des réalisations connues (BCN3D MOVEO, THOR, AR3/4..)

 

Patrick.