Base roulante

DOCUMENTATION

Auteurs : Thindeka MOCUMBI TOMÀS, Alexandre GUILLET-RICONDA & Jihen DAGHARI

Mention : M1 parcours MeDH [Mechatronic design for health]

UE : UM4RBM21

Date : 1 Mai 2026

Lieu : Fablab Sorbonne Université 

 

Objectif : Concevoir une table de chevet roulante autonome, commandée à distance. Ce dispositif médical à domicile est destinée à amener automatiquement la table avec le matériel de sondage à l'utilisateur grâce à un système de navigation intelligent.

Architecture Générale

Le système repose sur une chaîne de commande intégrée :

• Interface : Communication à distance (cmd : "viens", "repart", "ouvre/ferme tiroir").

• Communication : Liaison Bluetooth via un module HC-05 ou WiFi.

• Cerveau : Microcontrôleur Arduino MEGA 2560 pour la gestion multi-cartes et capteurs.

• Navigation : Évitement d'obstacles par 4 capteurs ultrasons HC-SR04 et suivi du lit par 2 capteurs ToF VL53L0X pour le parallélisme.

• Motorisation : 4 moteurs à courant continu avec encodeurs, pilotés par deux drivers MDD3A (2x3 A).

Conception et Matériaux

Système de déplacement (Base Holonome)

Nous avons opté pour une configuration à 4 roues Mecanum (65 mm) permettant des déplacements omnidirectionnels, c'est-à-dire des translation latérale et des rotation sur place. 

Pour rendre la base adaptable à n'importe quelle table de chevet, nous avons conçu un système de boîtes empilables via boxes.py découpées au laser au Fablab. Après maintes recherches et comparaison, nous avons opter pour du bois MDF de 6mm pour la rigidité et le poids que la table devrait supporter.

Au départ l'idée était de partir sur un système de fixation par tenon mortaise avec verrouillage par clavette permettant d'ajuster la hauteur en empilant des modules de 10 à 50 cm. Au fur et à mesure des tests, nous avons choisi de construire la table en trois étages :

• un étage de base (universal box), pour contenir l'ensemble de l'électronique du système, avec les câbles, les capteurs ultrasons et les TOF.
• un etage central (sliding drawer), utilisé comme conteneur poubelle.
• un etage final (sliding drawer), sous forme de tiroir pour ranger l'ensemble du matériel de sondage.

Pour les paramètres laser, nous avons ajusté le trait de scie pour chaque étage, c'est l'utilisation du burn, de 0,09 même pour l'emboîtement fixe et un jeu de 0,15 pour mele coulissement des tiroirs.

Système d'ouverture et sécurité

L'idée est de faired'implémenter la logique inverse pour dégager l'espace : Lorsque l'utilisateur tire la poignée, la base recule automatiquement pour raccompagneraccompagner l'le mouvement d'ouverture. Nous avons utilisé un capteur de force, entre autre un système semi-passif qui utilisecomme une jauge de déformation (avec module HX711) sur la poignée.

Par ailleurs, la sécurité est primordiale pour un dispositif médical à domicile. Pour assurer la sécurité de l'utilisateur des capteurs de choc physiques (bumpers) ont été intégré. Ces 8 microrupteurs à roulette (SPS75GL) ont été intégrés à l'avant et à l'arrière de la base.

S'ajoute à cela, quatre capteurs ultrasons répartis toutde autourchaque côté de la base pour. l'arrêt immédiat en cas d'obstacle. 

Sécurité

La sécurité est primordiale pour un dispositif médical à domicile :

• Bumpers : Capteurs de choc physiques (micro-switch Omron) à l'avant et à l'arrière.

• Détection : 6 capteurs ultrasons répartis tout autour de la base pourdéclenchant l'arrêt immédiat en cas d'obstacle détecté à proximité.

  BATTERIE ??

  Liste du Matériel (BOM)

  Composant	.Modèle / Référence	Quantité
  Contrôleur	Arduino Mega 2560	1
  Moteurs	Motoréducteurs + encodeurs FIT 0521 (6 Vcc)	4
  Roues	Mecanum Ø65 mm (2 Droites / 2 Gauches)	4
  Drivers	Commande moteur CC 2x3 A MDD3A	2
  Distance	Capteurs Ultrasons HC-SR04	4
  Laser	Capteurs ToF VL53L3CX (Fermion)	2
  Force	Jauge de contrainte + Module HX711	1
  Contact	Microrupteurs SPS75GL à roulette	8

  Guide de Montage

  Étapes de conception

  De nombreuses propositions ont été faites durant les découpes avant d'arriver au résultâtes le plus optimal.

  Sur

• Alimentation : Batterie rechargeable 12V (Li-Ion ou Plomb) avec interrupteur général ON/OFFl'étage de sécurité.base on a mesurer et percer 4 trous pour fixer la première boîte modulaire. Un perçage légèrement plus petit permet un taraudage précis pour les vis M8.