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).

Liste du Matériel (BOM)

Guide de Montage

Modélisation 

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. Nous avons opter, après plusieurs recherches et benchmarking, pour du bois MDF de 6 mm 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 étagesmodules de 10 à 50 cm.

De nombreuses propositions ont été faites avant, durant et après les découpes avant d'arriver au résultat le plus optimal.

Génération des structures (Boxes.py)

Nous avons segmenté la table en trois fichiers distincts, correspondant aux trois étages de la table (Box 1, 2 et 3). La Box 1 (Base technique - fichier universal box) reçoit l'électronique de puissance (drivers, Arduino MEGA) et les fixations moteurs et les Box 2 & 3 (Stockage - fichier sliding drawer) sont dédiées aux tiroirs, un conteneur poubelle et un pour le matériel de sondage.

Post-traitement (Inkscape)

Les fichiers SVG générés ont été importés dans Inkscape, logiciel de dessin, pour ajouter des fonctionnalités non présentes dans le générateur de boîtes qui nous permettra d'empiler chaque étages. Nous avons ajouté manuellement les emplacements des trous pour les supports moteurs et des trous pour la liaison base-boîte.

Ce logiciel est le meilleur éditeur de graphisme pour procéder à certains emboitement non proposé sur Boxes.py 

Les cercles ont été dessinés avec un diamètre légèrement inférieur à 8 mm (pour des vis M8) afin de permettre un taraudage direct dans le plexiglass pour le premier etage. L'idée est d'avoir la boite avec un4 trou reparti de 8 mm, le plexi avec un trou de 6,8 pour procéder à un taraudage de 1,2mm pour qu'elle se visse.

Enfin, nous avons ajouté une ouvertures centrale pour la remontée des câbles des encodeurs vers l'étage électronique et des ouvertures sur les côtés pour les 2 TOF et quatre Ultrasons. Dans cette boxe, ou l'ensemble de l'électronique sera regroupé on retrouve les 2 drivers, l'arduino MEGA et la breadboard.

Découpe Laser

Pour peaufiner le tout les fichierfichiers ont été redistribués sur Totrec pour passer à la découpe (sélection rouge pour découpe et on gravure).coupe. Nous avons tout de même arranger le jeu pour l'emboîtement, 0,09 mm pour les structures fixes et 0,15 mm pour les parties mobiles,mobiles en amont, créant un jeu pour que les tiroirs coulissent sans forcer.

Le logiciel utilise un code couleur pour chaque actions. Les lignes de découpe sont en rouge, tandis que les lignes de gravure pour le marquage de surface sont en noir.

Rappel étape d'utilisation de la découpe Laser

1. Préparation : Positionnement de la plaque de MDF sur la grille de découpe.

2. Lancement : Lancement de l'impression après ajustement des paramètres.

3. Découpe : La machine effectue les découpes (contours des pièces).

4. Assemblage : Une fois les pièces refroidies, nous avons procédé à l'assemblage. 

Guide d'assemblage

Création du châssis

La base a été dimensionnée pour être en adéquation avec l'espace de vie de l'utilisateur (chambre) toutet en restant compatible avec les dimensions de découpe du Fablabd.

Deses mesures précises ont été prise pour le perçage des 16 trous des supports moteursmoteurs. afin d'assurer une symétrie parfaite des roues.

1. Perçage & Taraudage : Les trous ont été percés légèrement plus petits que la vis pour un taraudage optimal.

Fixation

des composants

On

fixe
1. les

   Créationsupports moteurs en dessous de la base :avec

   4
vis
2. M3

   Mesureà tête plate de 8 même de chaque coté de la taillebase, soit 16 vis M3, à l’aide des troues taraudés précédemment (le côté du support doit correspondre au côté de la base). on effectue cela par le dessous pour que les têtes de vis se posent sur le support et le bloque.

   On fixe ensuite les moteurs aux support avec à chaque fois 2 des vis fournies avec les moteurs. 

   Faire attention à bien mettre les fils de tels sortent qu’il regarde le rond central.

   Après, on enfonce les roues jusqu’à 1 ou 2 mm du support et on prend une vis M4 qui l’on visse à au niveau de la partie plate de la tige au bout du moteur. On doit sentir en faisant tourner la roue qu'elle est connectée au moteur. 

   Note : Vérifier le sens des roues (X-pattern) selon la Datasheet pour permettre les mouvements latéraux.

   On fixe ensuite la première boite en faisant correspondre les troues de cette boite et de la base en fonction de ce que l’on souhaite avoir comme taille de tiroir/table de chevet. Doit être en adéquation avec les demandes de Etienne, la taille de l’espace où sera la table (sa chambre), la faisabilité (Si trop grand, les planches seront dur à découper à la découpeuse laser …

3. mesure des distancesplus grosses vis (cette fois par au dessus pour perçage des 16 trous puis taraudage pour fixer les supports de moteurs. Mesure très importante pour s’assurer que les supports et donc les roues soient respectivement à des distances égales. Perçage légèrement plus petit que la tailletêtes de vis désirébloque la boite). Explication donnée pour ensuite effectuerdans le taraudage.guide de montage.

Retour d'expérience et bonnes pratiques

Lors du montage d'une roue à un moteur certains pas de vis ont été endommagés. 

Solution : nouveau perçage suivi d'un taraudage à une taille supérieure et utilisation d'un système vis/boulon sur le Plexiglas le traversant.

Un mauvais alignement des supports entraîne une usure prématurée des roues Mec

•  mesure des distances pour perçage des 4 trous puis taraudage pour fixer la première boîtefils qui servira pour poser les 2 drivers, l’arduino MEGA, la breadboards’enlèvent et àtrop laquellecourt on: fixera les 4 moteurs ultrasons et les 2 TOF (laser)

• découpeUtilisation d’un rondkit centralconnector assez granddupont pour fairetransformer passeret rassembler les fils des encodeurs etafin moteurs.d’améliorer leur manipulation.