Projet ROB 3 : Mehdy ABDELKAMEL - Nacim TALAOUBRID

Informations

Mehdy ABDELKAMEL	mehdy.abdelkamel@etu.sorbonne-universite.fr	ROB3
Nacim TALAOUBRID	nacim.talaoubrid@etu.sorbonne-universite.fr	ROB3

Date de début de Projet :  14 Février 2024

Date de fin du Projet :  23 Mai 2024

Projet G.O.K.U / G.O.H.A.N (Guidage Omnidirectionnel 

Contexte

 

Dans

Lele but général estcadre de fairenotre formation en robotique nous devons realiser un robot capable de dessiner avec un crayon sur un support plan horizontal.

(lien du sujet)

Objectifs

CITER LA SOURCE (LIEN VERS LE CDC FOURNI) L’objectif principal de ce projet est de concevoir et réaliser un système robotique, c’est-à-dire sa partie mécanique, sa motorisation, sa commande et son interface de pilotage. Le cahier des charges fourni précise les fonctions que doit réaliser le système et les contraintes qu’il doit respecter. 

Pour les étudiants, l’objectif est au moins autant d’apprendre par la pratique les bases de la gestion d’un projet (c’est-à-dire la façon de s’organiser en équipe pour atteindre un objectif donné avec des moyens donnés) que d’aboutir à un prototype fonctionnel.

Fonctions à réaliser

Le robot doit être fixé ou posé sur une plaque horizontale carrée de 250mm par 250mm. Il doit être capable de réaliser deux exercices :

1. Tracer, avec l’aide d’un crayon fixé sur l’organe terminal du robot, dans le plan de la plaque support différentes figures imposées de difficulté croissante :

  a. Une ligne de 5cm de long,

  b. Une ligne pointillée de 5cm de long,

  c. Un cercle de 2.5cm de rayon,

  d. Un cercle pointillé de 2.5cm de rayon.

Le tracé de chacune des figures doit être réalisé en 10 secondes +/- 0.2 secondes.

2. Tracer, avec l’aide d’un crayon fixé sur l’organe terminal du robot, dans le plan de la plaque support, un dessin imposé dans un carré de 5cm par 5cm. Le déplacement de l’organe terminal du robot devra être piloté par un joystick. Il est possible que la figure soit discontinue, et donc il faut prévoir de pouvoir relever le crayon du support horizontal sur lequel on écrit.

Une fonction supplémentaire, optionnelle , peut être réalisée :

• Être capable de modifier la vitesse de déplacement du robot via l’interface.

Idée n°1 : robot basé sur le fonctionnement d'une imprimante 3D : 

Ce robot serait inspiré du système de guidage des imprimante 3D. Nous aurons 2 axes (X et Y), ainsi qu'un bloc à la jonction des 2 axes. Cela permettrait de guider notre stylo facilement.

 

Avantages : 

• pas beaucoup de contrainte sur le plan mécanique ou électronique
  

Inconvénients :

• demande beaucoup de ressources
• pas très précis
• est encombrant
  

Idée n°2 : robot écrivain sur une base mobile :

On aurait une petite base mobile doté de quelques roues avec un stylo en dessous du robot.

Avantages :

• facile à monter
• compact

Inconvénients :

• mauvaise précision (odométrie)
• difficulté à bien se déplacer

Idée n°3 : robot inspiré du modèle du FANUC :

Ce robot serait un bras mécanique à 2 degrés dé liberté avec un stylo a son extrémité. 

Avantages : 

• bonne précision
• plutôt compact 

Inconvénients :

• calcul à faire

Idée n°4 : robot mélangeant les idées de la base mobile et de l'imprimante 3D :

Ce robot est une amélioration de l'idée de l'imprimante 3D. Nous utilisons ici des "piliers" mobile limitant ainsi les matériaux à utiliser et facilitant la construction.

Avantages :

• faciliter de production (2 fois le même module/tour)
• plutôt compact
  

Inconvénients : 

• pas du tout précis (il manque le guidage linéaire)

Idée n°5 : robot à 2 bras opposés :

Ce robot est inspiré du bras mécanique, le FANUC. Ici nous séparons les 2 servomoteurs présent dans l'unique bras en 2 bras mécanique. Cela permettra de faciliter les calculs de mécanique des bras mais également de faciliter la construction du robot. 

Avantages :

• Bonne précision
• Original 
• Léger en ressource

Inconvénients : 

• Calcul à faire

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Matériel

• 1 planche de CP peuplier 3mm (dimensions 300*600mm)
• scotch de peintre
• colle à bois
• cutter
• papier de verre grain moyen (80-100)

Machines utilisées

Trotec Speedy 100

Construction

(Fichiers, photos, code, explications, paramètres d'usinage, photos, captures d'écran...)

Conception détaillée

    1) Partie CAO

Dans un premier temps notre objectif premier était de modéliser sur le logiciel Solidworks un premier modèle de notre robot qui se rapproche au plus du croquis initial.

Nous avons donc réaliser ce premier modèle. Cependant nous faisons face a plusieurs problème. Premièrement le bâti dans ce modèle-ci ne peut être réaliser qu'avec une imprimante 3d, la pièce aurait donc pris plusieurs heures pour être réaliser et donc nous ne n'aurons pas pu effectuer des changements de dernières minutes sur les dimensions. De plus, la liaison entre la patte du moteur et le moteur n'est pas une liaison d'encastrement.

     Conception finale

Le bâti : Nous avons donc pris la décision de séparer les différentes parties du bâti afin de pourvoir réaliser la moitié de celui-ci avec la découpeuse laser. Il se compose de 3 parties : la première, qui sera réaliser avec l'imprimante 3d, (partie rouge) permettra de tenir la feuille d'écriture (partie bleu) et permettre la descente de la feuille grâce a une liaison pivot, la parti avec la feuille d'écriture sera aussi réaliser avec une imprimante 3d. Enfin nous avons la partie qui tiendra les moteurs, elles seront réaliser avec la découpeuse laser et elles seront attaché au la partie rouge grâce a un système vis/écrous.

 

Les pattes : Nous avons décider de rajouter sur la patte du moteur une nouvelle pièce de même dimension avec uniquement un trou en son centre qui permettra de maintenir en position la pièce et le moteur. De plus pour avoir une liaisons pivot d'axe verticale entre les différents pattes nous utiliserons juste un seul roulement bille, un axe et une rondelle entre les deux pattes.

 

Voici l'assemblage finale de notre robot (et en pièce jointe le fichier Solidworks correspondant)

 

A présent nos seuls craintes reste les incertitudes sur les dimensions des différentes machines mais aussi la stabilité du robot (possibilité de basculer vers l'avant).

Journal de bord

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

14/02/2024

Ce premier jour a été une journée de "brainstorming", nous avons rassemblé toutes nos idées et nous les avons confrontés afin de choisir le robot le plus adapté aux contrainte donnée. 

La décision finale est de construire sur le robot à 2 bras opposé. Il répond aux mieux a ce qui est demandé. 

11/04/2022

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18/04/2022

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