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Projet Guitare automatisée

DOCUMENTATION

Auteurs : SZOPKA Pola, AMMIRATI Florent & VERDIER Adélie 

Mention : M1 parcours MeDH [Mechatronic design for health]

UE : UM4RBM21

Date : Mai 2026

Lieu : Fablab Sorbonne Université 

Objectif : Concevoir un système automatisé pour gratter les cordes d'une guitare via une application qui permet de choisir une musique et un tempo.

Ce dispositif est destiné à une utilisatrice qui peut gérer les accords durant le morceaumorceau, mais n'a pas l'usage de son autre bras pouvoirpour pouvoir gratter les cordes de la guitare. 

PARTIE

Partie SOFTWARESoftware :

Partie

Hardware

:

PARTIE HARDWARE : 

Design, conception et Impressionimpression : 

Pour ce projet, nous avons choisi d'utiliser le logiciel SolidWorks pour designerconcevoir l'ensemble de nos pièces. 

Partie

Boitier moteur :

Conception

L'objectif était de concevoir une pièce qui supporterait 6 moteurs et permettrait de les positionner chacun en face d'une corde pour chaque moteur.corde. Il fallait donc pour cela designerconcevoir un socle qui posittionerpositionne les moteurs en quinconces.

quinconce.

Cette pièce est un rectangle arrondi avec un trou au centerecentre pour libererlibérer les axes des moteurs et six emplacmentemplacements pour les moteursmoteurs. .Deux trous sont également prévsvus pour les relier avecà la pièce qui permetrapermettra le contact avec la guitare.  Les principlaesprincipales contraintes étaienettaient le manque de ixationfixation possible de ces moteurs ,moteurs, ce qui nous a donc poussés à crééer des encoches qui permettaientpermettant de coincer les moteurs et d'assurer qu'ils ne bougeraient mais qui puissebntpas, tout deen mêmepouvant être enlevés si nécessiares.cessaire. EnsuiteEnsuite, la partie rottativerotative exterieurextérieure du moteur ne devaientdevait quantpas à elle aps etreêtre coincée afin de  ne pas generergénérer de frottementfrottements, ce qui risqueraietrisquerait d'abimerabîmer le moteur. Nous avons donc creercréé des encoches permettant de laisser la partie éléctroniquelectronique et rotative à l'exterieurextérieur de la piecepièce tout en permettant à l'axe rotatif de tourner.

Des inserts ont été insérés dans le plastique à l'aide d'un fer à souder afin que la fixation des cartes soit démontable et robuste, tout comme la fixation de la boîte avec son couvercle. Des inserts de 2 mm pour l'Arduino et la boîte, et de 3 mm pour les drivers moteurs, ont été utilisés.

Concernant la seconde pièce au niveau des moteursmoteurs, il ss's'agit simpleme,tytsimplement d'une base que l'on viendra fixer sur la guitare avec deux axes verticaux qui permettent de glisser la pièce tenattenant leles smoteurs.moteurs. Deux boulons ont éteté imprimerimprimés et viservissés sur le haut de cette pièce préalablement fileter. 

 filetée.

Finalement, nous avons également imprimé des "« médiators"diators » avec une base permettantoffrant deune produirecertaine uen flexibiltéflexibilité lors du grattage des cordes et une partie plus solide permettantapportant unela rigidité necessiarenécessaire pour produire un son satisfaisant.

La pièce de base de la guitare a été fixée à l'aide de scotch doubledouble-face. face.Toutes les arêtes saillantes ont été enlevées grâce à des congés afin de ne pas blesser l'utilisatrice.

Matériau et Matériel 

Les pièces supportant les mediatorsmédiators ont été imprimées en TPU afin de garantir une flexibilité satisfaisante. L'ensemble dedes autres spièpièces onta été imprimé en PLA sur une imprimante bambulabBambu Lab X1C. 

Tranchage [Slicing]

(Slicing)

Nous avons utilisé BambulabSTUDIOBambu Studio pour préparer le fichier G-code après avoir exporté notre fichier en STL depuis Solidworks.SolidWorks. Les régalagesglages que l'onnous aavons choisichoisis sont les suivants :

Paramètre Valeur utilisée
Hauteur de couche 0.2mm0,2 mm
Périmètres (murs)2
Température de la buse 230°C2
RemplissageTempérature de la buse 15%230 °C
Remplissage15 %


Partie

Boitier électronique : 

Nous avons choisi de créer une boiteboîte contenatcontenant l'ensemble de nos cablescâbles et circuitcircuits éléctronqiues.lectroniques. Pour ce fairefaire, nous avons creercréé une base rectanglerectangulaire et nous avons dessingerdessiné des plots permettant de sureleversurélever les différenetrentes scartescartes en veillant à prendre des mesures précises de l'ensemble des elements.éléments. Un trou permettant desede se connecter à l'ArduinoiArduino a été ajouté,ainqi ainsi qu'un trou pour positionner un interrupteur permettant l'arretearrêt et le demarragedémarrage de l'ensemble duydu systeme.système. ,Le L eboitierboîtier contient egalementégalement une delimitationdélimitation pour caler la batterieet.batterie. Une encoche rectangulaire a eteété ajoutée au boitieboîtier afin de pouvoir facilement faire sortisortir les fils du boitier et les connecter aux moteurs. 

 

Afin de cacher la partie éléctroniquelectronique deà l'utilisateur, nous avons desisgnéconçu un couvercle avec une trappe et un sustemesystème de glissiereglissière afin de pouvoir facilement accederaccéder à la batteribatterie pour la recharger etou la changerchanger. . 

Des dessins ont été ajoutéers pour l'esthteiqueesthétique du produit. Des trous de 2mm2 mm ont aussi été ajoutés afin de visser le couvercle au boitier. boîtier.

ATTENTIONUne !première uneitération premiere iterationd udu couvercle a été imprimée mais presenterprésentait un problemeproblème dudû à la hauteur ajoutée au boitiéboîtier apar causeles des filsfils, ce qui a necessiténécessité d impiemerd'imprimer un cerveclecouvercle creux et plus haut afin de ne pas plier leles cabalecâbles et riquerrisquer d'abimerabîmer le circuit..

Pédales :

 

Electronique : 

Liste des composants utilisés :

Schéma électronique simplifié :

PartieLe pédalesmoteur :1 correspond à la corde la plus épaisse et le reste des moteurs suit cette logique décroissante. Chaque driver moteur permet de contrôler deux moteurs. Le VCC et le GND de tous les moteurs sont reliés au VCC et au GND de l'Arduino, car la batterie suffit pour alimenter l'Arduino et l'ensemble des moteurs. L'une des spécificités du driver est qu'il est capable de transmettre de la puissance à l'Arduino ; ainsi, la seule batterie branchée en entrée des drivers générera l'alimentation nécessaire pour l'ensemble du circuit.


Le câblage est très fastidieux car il y a un grand nombre de fils ; il est primordial d'identifier quel fil est relié à quoi pour simplifier le débogage.

CABLAGE

Des ELECTRONIQUEsoudures ont été réalisées pour rallonger les fils et leur robustesse est essentielle pour éviter les faux contacts. Nous avons donc ajouté des gaines thermorétractables à chaque extrémité de fil afin de les solidifier et de ne pas laisser les fils à nu.

Également, afin de rendre le circuit facilement démontable en cas de problème, les fils ont été soudés sur des barrettes et non directement sur les composants. Ainsi, s'il s'avère qu'il y a une erreur, nous pouvons changer plus facilement le fil ou le composant abîmé.

Pour ce câblage, nous n'avons pas pu respecter la convention habituelle des couleurs car les moteurs ne la respectaient pas, ce qui rend le circuit moins lisible. Afin de s'y retrouver, nous avons ajouté des étiquettes à l'aide de scotch d'électricien pour faciliter la lecture du circuit dans le boîtier. Des routages ont été effectués dans le boîtier pour plus de clarté. Le rouge représente le VCC, le bleu ou les rayures jaune/bleu représentent la terre, le violet les sorties (outputs) entre le microcontrôleur et les drivers, et le jaune les fils reliés aux encodeurs des moteurs.

Afin de camoufler et d'organiser au maximum la multitude de câbles, nous avons réuni les fils à l'aide de scotch d'électricien.

Améliorations :

À terme, il serait préférable d'utiliser des gaines tressées pour cacher les câbles et présenter un produit plus propre. D'autres améliorations esthétiques seraient préférables pour rendre le boîtier plus petit et les câbles moins apparents. Les médiators pourraient être imprimés dans le sens inverse afin de garantir un meilleur son.

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