LU2ME113 - Conception, Simulation, Système Robotique

Projet "KrakenRover"

Informations

Contexte

Pour la partie projet de cette UE, le but est la conception et réalisation d’une machine de marche. On a choisi de récréer la mécanisme de Jansen en modélisant un robot qui a 8 pattes. D'abord, on a conceptualisé le modèle sur SolidWorks dans nos séances de TP.

Objectifs

L'objectif de ce projet sera de réaliser le robot à 8 pattes et de faire son assemblage avec les pièces conçues au Fablab. On utilisera une combinaison de CP peuplier (les pièces principales) et du PLA (les pivots, pièces intermédiaires).

Octipède

Matériel

Machines utilisées

Raise2 Pro, Trotec Speedy 360, Trotec Speedy 100

Construction

Pieces

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Journal de bord

Avancée du projet à chaque étape, difficultés rencontrées, modifications et adaptations (facultatif pour les petits projets)

08/12/2023

Première jour au Fablab, on a essayé d'imprimer une pièce reliant le moteur à notre mécanisme principale mais il faudrait qu'on change l'épaisseur de la pièce et la forme des supports. Après trois lancements, on a succédé.

Ensuite, on a découpé tous nos parties principales au découpeuse laser Trotec 360.

15/12/2023

On est revenu pour imprimer les pièces intermédiaires. On a exporté tous les fichiers SolidWorks vers STL, et envoyé les fichiers à l'imprimante. Malheureusement, pendant l'impression, l'extrudeur gauche à touché une pièce et a été débouché avec du matériau. Alors, on a relancé l'impression avec un radeau et jupe.

18/12/2023

Récupération des pièces de l'imprimante.

12/01/2024

Partie conception et rapport (en annexe) finie, on est revenu au Fablab pour refaire notre assemblage et découper des nouvelles pièces au cas où.

Projet - Conception et réalisation d'une machine de marche bipède

Informations

Contexte

Dans le cadre de l'UE LU2ME113, nous avons un projet à réaliser qui consiste à concevoir, modéliser et simuler un robot marcheur. Nous avons choisi un robot bipède basé sur le mécanisme de Hoekens :

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Modélisation du robot sur le logiciel Solidworks :

robot_bipède.PNG

 

Simulation de la marche :

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Objectifs

Après la conception et la simulation du robot sur Solidworks, nous avons eu la possibilité de créer un prototype de ce robot. Le châssis a été réalisé avec des composants MakerBeam. Les pièces restantes, comme les pattes et le mécanisme, ont été imprimées au FabLab sur imprimante 3D.

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Vidéo de la marche du robot :

MarcheROBOT.gif

Matériel

Machines utilisées

Construction

Étape 1

Impression des pièces

Étape 2

Soudure à l'étain du circuit électrique du moteur (boîtier de piles, interrupteur et moteur)

Circuit électrique motorisation.png

Étape 3

Assemblage du robot

Étape 4

Corrections permettant d'améliorer la marche du robot.

Journal de bord

05/12/2023

Impression de la première partie des pièces (Raise 3D Pro 2 Plus ; PLA noir)

15/12/2023

Impression de la deuxième partie des pièces (Raise 3D Pro ; PLA noir) et soudure à l'étain du circuit électrique (moteur, interrupteur, boîtier de piles)

21/12/2023

2 soudures refaites car elle se sont cassées (les câbles se sont rompus)

11/01/2023

Nous avons dû imprimer deux pièces permettant de stabiliser le deuxième axe horizontal (Raise 3D Pro 2 Plus ; PLA noir)

Design sans titre.gif

22/01/2023

Nous avons dû rallonger les deux liaisons pivot entre les deux longues bielles verticales et le pied. Lorsque le robot était sur une patte, le moment du poids du châssis le faisait basculer sur la patte. Cela était dû à un petit jeu au niveau des liaisons ce qui se traduisait par un déplacement latéral de la patte de 3 cm. Maintenant, la liaison est plus stable et il n'y a plus ce problème. 

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23/01/2023

Réimpression de 4 clips (2 pour chaque côté) permettant la liaison entre la patte et les longues bielles verticales. Les précédents s'étaient cassés lors de leur installation car ils étaient trop rigides. Nous les avons imprimés avec un taux de remplissage de 25% (contre 45% avant).

Projet Marcheur (Tracteur)

Informations

Contexte

Afin de valider notre UE de CAO on a conçu sur le logiciel SolidWorks un Marcheur avec un mouvement choisi, nous avons choisi le Jansen.


Objectifs

Notre objectif est de concevoir un marcheur robotique quadripède avec une cinématique basée sur le principe mécanique de Jansen.

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figure 1- Animation d'une patte ayant les propriétés mécanique du mécanisme Jansen

Matériel

Machines utilisées

Raise3D pro 2

Construction

Étape 1 : Conception des pattes de notre Marcheur


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Figure 2- Assemblage de la patte droite

Étape 2 : Conception du premier prototype de notre châssis

Capture d’écran (24).png

Figure 3- Première version du châssis

Étape 3 : assemblage de notre marcheur


Capture d’écran (5).png

Figure 4- Assemblage de la V1 du marcheur

Étape 4 : Test de notre marcheur sur un sol

Capture d’écran (32).png

Figure 5 : Test de notre marcheur sur un sol

Étape 5 : Reconstruction de notre châssis afin qu'il soit solide après l'impression 3D

                    Capture d’écran (10).png                             Capture d’écran (3).png

                   Figure 6A- Mise en plan de notre châssis final                                Figure 6B- Photo de notre châssis final                                    

Étape 6 : Impression en 3D des pièces nécessaires


Capture d’écran (1).png

Figure 7 : modélisation de nos pièces en 3D sur le logiciel IdeaMaker.

Étape 7 : Assemblage final de notre marcheur


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Figure 8 : Photo de l'assemblage final du marcheur


Journal de bord :

17/11/2023

Premier jour, on a tout d'abord conçu un châssis "virtuel", c'est à dire avec des plans et des axes. Ensuite, on a réalisé l'assemblage d'une patte en prenant les mesures conseillées par wikipedia pour chaque bielles. Apres cela on a assemblé notre patte avec les plans/axes de notre châssis. Enfin on a terminé l'assemblage en rajoutant la patte gauche en faisant la symétrie de la patte droite par rapport au plan médian du châssis tout en rajoutant une contrainte pour que lorsqu'une patte avance, l'autre avance avec un décalage de 180°

24/11/2023

Ce jour là, on s'est occupé des roues arrière de notre marcheur, on à cherché sur le site Grabcad un fichier Solidworks avec les dimensions et l'assemblage d'une roue lego. Après cela on a assemblé les roues avec notre marcheur; on a tout d'abord relié nos roues au châssis avec des bielles que l'on assemblerait puis on s'est rendu compte que ca ne serait pas solide donc on a modifié le châssis de sorte à ce que nos roue soit relié directement a un support du châssis

01/12/2023

On a commencé par réaliser notre première version du châssis puis on a remplacé le châssis virtuel de l'assemblage par un vrai châssis. Ensuite, on réalise l'analyse de mouvement. La première fois ça n'a pas marché car on avait oublié de fixer le châssis. Enfin, après avoir fait l'analyse de mouvement, on a testé notre marcheur sur un sol pour avoir une image de la stabilité de notre marcheur et évité qu'il tangue.

08/12/2023

ce jour là, le professeur nous a recommandé de modifier notre châssis afin qu'il soit plus solide en rajoutant des congés et des nervures afin d'éviter les fissures, en plus de cela on a rajouté à notre assemblage le moteur et les clips des bielles pour avoir un aperçu total de notre prototype, ce qui nous a permis de constater que le clip qui relie le coupleur a la patte tapait le châssis c'est pourquoi on a décalé légèrement le coupleur du châssis.

18/12/2023

On a lancé l'impression en 3D des pièces nécessaires 

21/12/2023

Après 27 heures d'impression, on débute l'assemblage de notre marcheur. Cependant lors de l'assemblage de nos premières bielles on constate que nos clips se sont cassés. On a donc limé les trous de nos bielles pour facilité l'entrée des clips et éviter de les casser. On a donc du relancer l'impression de quelque clips pour remplacer celles cassées.

22/12/2023

Nous avons réalisé l'assemblage des pattes avec le châssis et l'installation du moteur. Après cela, nous avons attaqué la partie éléctronique on a donc relié notre moteur à un interrupteur et l'interrupteur a la batterie et enfin la batterie avec le moteur à l'aide de fil que nous avons soudé.