Conception CAO et commande Genesis.

Ce projet consiste à concevoir un assemblage de pièce en CAO (Conception Assistée par Ordinateur) puis à préparer les fichiers de découpe à l'aide du logiciel Genesis. La modélisation est réalisée en amont sur un logiciel de dessin, puis les paramètres de la machine sont configurés via Genesis avant de lancer la commande. Cette démarche permet de passer de la phase de conception numérique à la fabrication physique de manière structurée et reproductible.

Seance-1

Durant cette séance, on a avancé sur plusieurs fronts concernant la conception et la simulation de notre bras robotique.
On a d'abord réfléchi au design global du bras, notamment au nombre de degrés de liberté à lui donner. On s'est orienté vers une architecture à 4-5 DDL avec des liaisons pivots, ce qui nous a semblé le meilleur compromis pour couvrir un rayon de mouvement suffisant. On a aussi commencé à se pencher sur la cinématique directe et inverse, qui sera centrale pour la suite du projet.
En parallèle, on a travaillé sur le dimensionnement mécanique : après analyse des efforts et moments appliqués sur le bras, on a fixé sa longueur à environ 30 cm. On a également sélectionné les moteurs adaptés à chaque articulation selon le couple nécessaire. Après analyse, nous avons déduit que pour la base et le bras, deux moteurs FB5118M (10kg·cm) seraient suffisants. Pour l’articulation de l’´épaule, un moteur plus puissant SER0030 (20kg·cm) est n´nécessaire pour supporter le poids et les moments plus importants. Enfin, pour l’avant-bras et la pince, deux moteurs SER0051 (5kg·cm chacun) permettent d’assurer les mouvements sans risque des surcharge. Ce choix de moteurs permet d’´équilibrer performance et sécurite, tout en optimisant la consommation et la compacité du système
Du côté simulation, on a essayé de prendre en main Genesis avec un robot Franka pour tester un système de pick and place. On a aussi commencé à modéliser le bras sur SolidWorks en vue de l'intégrer dans le simulateur.

Problèmes rencontrés

Fixation de la pince dans Genesis : lors du pick and place, l'objet s'attachait au bras mais n'était pas correctement "collé" à la pince, ce qui causait des décalages pendant la simulation. On a dû retravailler le code pour corriger ça.
Conversion STL → XML : on n'a pas réussi à convertir proprement notre modèle SolidWorks en fichier XML compatible avec Genesis. Des problèmes de position, rotation et fixation des pièces entre elles sont apparus. Ce point sera le principal objectif de la prochaine séance, en passant par OnShape.    Schéma du bras robotique.
Séance - 2

Cette séance a principalement tourné autour de l'import et de l'assemblage de notre bras robotique sur OnShape, ainsi que des premières recherches pour l'intégrer dans Genesis.
Le matin, on s'est familiarisé avec OnShape et on a commencé à explorer comment y importer notre modèle SolidWorks. On a aussi vérifié que les servomoteurs choisis lors de la séance précédente correspondaient bien à nos besoins et qu'ils étaient disponibles chez les fournisseurs. En parallèle, on a fait des recherches sur l'outil "OnShape to robot" qui permet d'automatiser la conversion de notre modèle en fichier URDF, le seul format supporté par Genesis. Ce fichier URDF contient toutes les informations sur les liaisons, les masses, les efforts et les moments appliqués aux articulations.
L'après-midi, on a réussi à importer toutes les pièces sur OnShape et à recréer les liaisons de l'assemblage. On s'est réparti le travail : certains se sont occupés des liaisons de la base et du bras, d'autres ont travaillé sur la pince, en attribuant des liaisons de rotation avec des limites angulaires et une liaison d'engrenage pour synchroniser les deux doigts. On a également assigné un matériau à chaque pièce pour que OnShape puisse estimer leurs masses.

Problèmes rencontrés

Import en STL impossible : le format STL ne contenant que des maillages de triangles et aucune information géométrique (centres de cercles, plans), OnShape ne parvenait pas à discerner les faces ni à établir des liaisons cinématiques. On a dû tout réimporter en format STEP pour contourner le problème.
Liaisons de la pince complexes : la conception de la pince s'est révélée particulièrement difficile à modéliser, ce qui nous a fait perdre du temps l'après-midi.
Passage OnShape → Genesis non finalisé : on n'a pas encore réussi à exporter le modèle en URDF fonctionnel pour Genesis. Ce sera l'objectif principal de la prochaine séance.

Sonnet 4.6