Les bras montés sur le robot

5 janvier 2024

 Préparation des bras

Nous vous avions présenté l’actionneur principal, notre pince 3 doigts. Il est temps maintenant de vous présenter nos actionneurs "secondaires". Il s’agit des petits bras qui tiendront les pots. Nous vous avions donné un aperçu du prototype fin octobre dans cette brève.

Revenons en détail sur fonctionnement du bras, il est composé de deux parties. La première partie permet de lever et d’écarter le pot du robot, c’est la partie la plus visible ci-dessous :

Bras pour pot - pré-série

La seconde partie approche ou éloigne un aimant du pot pour le prendre ou le lâcher.

Nous avons d’abord réalisé un prototype, puis une version pré-série. Enfin, nous décidons de réaliser la série. Pour cela, il faut découper les pièces :

Pièces pour les bras pour les pots

Puis il faut percer les pièces avec précision. En fonction, soit nous perçons les pièces ensembles, 2 à 2, ou nous nous servons de gabarits de perçage pour être répétable.

Pièces percées

On ne dirait pas comme ça, mais c’est un peu de boulot de percer ces pièces !

 Préparation du châssis

En parallèle, nous découpons le châssis.

Châssis du robot 2024

Nous perçons les trous de fixation des moteurs. Pour cela, nous utilisons l’ancien châssis comme gabarit et obtenons rapidement une sorte de base roulante.

Mécanique de la base roulante

 Assemblage des bras

Il va falloir assembler les bras de manière à respecter la position des pots prévue initialement.

La base roulante sur son plan

Vous n’aurez pas de photos de l’assemblage des 6 bras. Avec la visserie, il y a plus d’une cinquantaine pièces par bras. Bref, ça nous a pris un peu de temps, mais le résultat est là :

Base roulante avec pots

Et en détail (notons qu’il manque le pignon et la bielle entre le servomoteur et l’aimant) :

Bras qui tient un pot

Bras qui tient un pot

Ce qui donne en action :

 La suite...

La suite, car nous sommes loin d’être en avance sur la planning, se compose principalement des tâches suivantes :

• Régler les 5 positions des 6 bras
• Finir de concevoir le 3e axe pour la pince 3 doigts
• Rallonger les câbles des codeurs de moteurs
• Fixer le capteur de détection des plantes
• Fixer la batterie et la carte électronique

Ensuite, nous pourrons commencer les déplacements sur le terrain !

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Démontage d’HEXA

27 décembre 2023

Eh oui, nous démontons notre précieuse création. Mais c’est surtout que nous avons bien appris avec ce robot et que nous souhaitons en réaliser un autre sur une structure proche.

Nous l’avons donc mis en pièces :

HEXA en pièces détachées

Ce que nous allons récupérer (en lettre) :
A : La batterie 12V NiMh
B : La carte électronique avec ses 2 Raspberry Pi Pico et ses 3 ponts en H
C : Les 3 blocs moteurs
D : Notre précieux gyroscope (pas vraiment mis en valeur sur la photo)
E : Notre carte de détection de l’adversaire, à base de VL53L1X
F : Notre logo poivron (on ne sait pas où il sera, mais il sera probablement sur le robot)
G : L’écran pour afficher le score

Ce que nous ne réutiliserons peut-être pas (en chiffre) :
1 : Montants verticaux et support pour la carte électronique
2 : Le toit avec le système de déclenchement du déguisement
3 : Notre bras, rajouté à l’arrache
4 : Les contacteurs pour détecter et longer les bords
5 : Le troisième montant vertical avec le propulseur
6 : Turbine, chambre d’aspiration et trompe
7 : Rampe pour guider les cerises jusqu’au propulseur
8 : Le châssis

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Notre projet, un ascenseur et de la mécanique

10 décembre 2023

 Du robot 2024 en général

Planète Sciences nous demande, pour participer à la coupe de France de Robotique, de produire une présentation de notre projet scientifique et technique. L’an dernier, nos axes principaux étaient :

• La maîtrise d’un robot holonome,
• L’utilisation du Raspberry Pi Pico
• L’utilisation de courbe d’accélérations et de décélération

Globalement, nous avions tenu nos objectifs.

Cette année, notre projet, c’est d’avoir un robot qui impressionne, qui crée un effet "Wahou !". Pour cela, nous voulons :

• une mécanique qui tire avantage d’un robot holonome
• une réalisation en bois, à la scie à chantourner
• un robot joli avec du bois teinté

Évidemment, une fois que nous avons annoncé cela, le risque de vous décevoir est grand. Mais tant pis, on y va !

Donc le but est de saisir les plantes avec une pince "3 doigts", celle présentée sur la brève précédent. Cette pince est montée sur un ascenseur (voir plus bas) et l’ensemble sur un translateur. Cette mécanique permet de prendre la plante et de la poser dans un pot, situé à gauche ou à droite de la pince.

Mais 2 pots ne nous suffisent pas ! Nous voulons en transporter 6. L’idée vient donc de les porter autour du robot, formant un hexagone. Une fois que les pots adjacents à la pince ont reçu leur plante, le robot lâche ses pots, tourne sur lui-même de 120° et rattrape ses pots. Ainsi les pots adjacents à la pince sont de-nouveau vide.

Voici deux vues issues de la modélisation.

Vue de dessus du robot 2024

Vue 3/4 du robot 2024

Ce qui implique d’avoir 6 bras pour les pots.

Donc pour résumer, il nous faut :

• Une pince 3 doigts : OK
• Un ascenseur : OK (si, si, regardez plus bas)
• Un translateur : c’est en cours
• 6 bras pour les pots : prototype : ok, pré-série : ok.

Nous venons de finir le modèle "pré-série" pour les bras pour les pots. Ceci nous va nous permettre de continuer la modélisation 3D du robot et de réaliser les 6 bras prochainement (mais pas demain, hein !).

 L’ascenseur

L’ascenseur, se base sur un principe (aimablement) piqué à l’équipe Les Karibous : un servomoteur, une bielle, une manivelle et un guidage. Avec ça, le tour est joué.

 La mécanique

Nous vous avons beaucoup parlé de la mécanique. Nous mettons nos fichiers à disposition !

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Une pince pour les plantes : le grappin !

12 novembre 2023

Pour attraper les plantes, il faut une pince, ou un dispositif similaire. Nous choisissons d’utiliser une pince à 3 doigts, parce que cela semble à la fois joli et efficace.

La voici en images :

Les doigts découpés à la scie

Et une fois montés :

Doigts assemblés

Ensuite, nous ajoutons le mécanisme pour piloter les doigts et le servomoteur pour actionner le mécanisme.

Le grappin !

L’ensemble en action à vide :

L’ensemble avec une plante :

Y’a plus qu’à :

• réaliser l’ascenseur pour monter la plante
• réaliser l’axe latéral pour mettre la plante dans un pot.

Bref, il reste du travail.

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Un capteur, le VL53L8CX et un actionneur, le bras pour les pots

26 octobre 2023

Le règlement définitif de la Coupe de France de robotique est enfin publié et nous avons donc avancé dans la conception générale de notre robot.

Tout d’abord, nous avons abandonné complètement l’idée de notre premier actionneur, cette espèce de doigt. En effet, la présence des feuilles faisait qu’il repoussait les plantes au lieu de les saisir et pour les pots, la force nécessaire pour les tenir lorsqu’ils contiennent une plante nous paraissait trop grande.

Puis nous avons décidé que nous nous focaliserons sur la partie principale du règlement, attraper les plantes pour les mettre en pot et les stocker dans la jardinière. Pour cela, nous identifions trois parties principales du robot :

• une pince pour attraper les plantes ;
• un bras pour manipuler les pots ;
• une zone de stockage des pots.

 Le bras des pots

Le bras pour manipuler les pots va avoir un gros impact sur la conception du robot. Nous avons rapidement réalisé un prototype en faisant un pari risqué : nous parions que les pots seront ceux d’Ikea lors des compétitions et nous les ersatz en impression 3D.

 La détection des plantes

Cette année, l’élément de jeu principal - les plantes - ne se trouve pas à une position fixe sur la table de jeu. Nous décidons d’utiliser un système de détection pour les trouver.

Notre choix se porte sur le VL53L8CX après des essais plus ou moins concluants avec le VL53L1X. Le VL53L1X semblait prometteur dans le sens où nous étions en bonne voie d’arriver à détecter un pot. Mais le VL53L8CX présente de nombreux avantages, notamment une utilisation plus simple pour ce genre de cas et une bien meilleure précision.

Nous fournissons un code "rustique", basé sur l’API de STMicroelectronics (STM), pour le Raspberry Pi Pico avec un bout de code pour visualiser les données sur le PC avec Processing. L’ensemble est sur notre Gitea.

Le montage se base sur les cartes SATEL de STM.

Montage avec le Raspberry Pi Pico et la carte SATEL-VL53L8CX

Voici une vidéo des données visualisées lorsque le capteur voit une plante passer devant puis s’en rapproche. Chaque pixel contient une information de distance, de 2 cm à 4 m, avec une précision de l’ordre du millimètre. Bleu signifie que l’objet est loin (65 cm dans la vidéo), rouge que l’objet est très proche.

Bref, nous sommes très contents de ce capteur !

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