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Cosmo, acteur.

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Esprit

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Cosmo, acteur.

Message non luSam 15 Juil 2017, 23:29

Bonjour à tous,

Cette année, j'ai travaillé sur un robot dont je n'ai pas encore eu l'occasion de vous parler. Son petit nom, c'est Cosmo. Avant de vous montrer les entrailles de la bêêête, commençons par le début de l'histoire.

En février 2013, en pleine préparation de Cybernétik'Art (photos) à La Spirale, je rencontre le sculpteur Stéphane Halleux. De suite et malgré mon inexpérience, je lui propose de robotiser ses sculptures. Malgré un bon contact, ça ne fera pas. (Manque de temps si je me souviens bien...)

Pourtant, le 12 septembre 2016, Stéphane me recontacte pour me proposer de travailler avec lui sur un robot pour un court-métrage réalisé par Olivier Pairoux. 3 ans et demi après! Comme quoi, il ne faut pas hésiter à semer des bonnes graines. ::):

Après un resto' le 14 octobre, les bases sont posées. Cosmo devra réaliser les actions suivants :
- Se déplacer ( 4 roues motorisées, déplacement de type "char" )
- Lever les bras ( 1 servomoteur / épaule )
- Pencher la tête ( 1 servomoteur )

Le robot devra être commandé à distance. Il doit faire ~50cm et moins de 5kg.

J'ai passé quelques jours à choisir le matériel le plus adapté pour ce robot. Pas question de prendre du matériel chinois, le tournage est prévu sur quatre jours et j'aimerais éviter les pannes autant que possible! Voici le matériel qui équipe le robot :




Matériel :

Moteurs :
- 4x HD Premium Planetary Gear Motor (612 RPM, 16kgf-cm, 12V, ...) avec supports et adaptateurs pour roues de roller.
- 3x Power HD 1501 MG avec supports.

Contrôleurs :
- 4x VNH2SP30 (14A en continu!) J'ai rajouté un petit dissipateur thermique.
- 1x PCA9685 pour les servomoteurs.

Batteries :
- Multistar 4S 6600mAh pour le robot. (Je voulais une lipo 4S 10Ah mais je n'ai pas pu être livré à cause des nouvelles réglementations sur le transport des batteries. :colere: )
- Graphene 2s 1000mAh pour la commande.

"Cerveau" :
- 1x Arduino Mega2560 avec son shield pour le robot.
- 1x Dreamer Nano V4.1 avec son shield pour la commande.

Communication :
- 2x TEL0026 (Bluetooth)

Régulateurs de tensions :
- 1x 12V, 15A pour l'arduino (les contrôleurs moteurs seront alimentés directement par la batterie, sans passer par un régulateurs).
- 1x 6V, 15A pour les servomoteurs.

Commande :
- 4x boutons rouges
- 2x joysticks
- 2x potentiomètre linéaire
- 1x switch rotatif
- 1x led rouge
- 1x switch

Base mécanique :
- 1x 9" x 12" Aluminium Pattern Plate
- Différentes longueurs de profilés en U compatibles avec la plaque de base. (9", 10"50 et 12")
- Un tube d'aluminium (pour le "cou")
- Différents éléments d'assemblages de chez Servocity
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Esprit

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Re: Cosmo, acteur.

Message non luSam 15 Juil 2017, 23:45

Conception de la commande :

La première esquisse de la radiocommande, dessinée rapidement avec LibreOffice Draw :
radiocommande-esquisse-ouverte-2.png
Première esquisse de la commande.


On voit les différents éléments qui la composeront (boutons, joysticks, potentiomètres linéaires, switch rotatif, ...). Le tout est géré via une Dreamer Nano V4.1 (ATMEGA 32U4).

Après l'esquisse avec LibreOffice Draw et une fois le matériel reçu, j'ai pu faire une version plus propre avec Freecad.

Image

L'objectif initial est d'usiner la commande à la CNC dans une plaque de carbone. (On finira par foutre en l'air la plaque de carbone à cause d'une mauvaise configuration...) Elle sera finalement découpée dans du MDF 1,5mm recouvert de vinyle finition carbone.

Des essais :
Image

Version finale pas tout à fait fermée :
Image

Tous les élements électroniques qui composent la commande font partie de la série "gravity" de DFRobot. Il suffit de les brancher pour commencer à programmer. Ça permet de changer un module en cas de problème et ainsi simplifier les réparations éventuelles.

Les seules soudures de la commande sont sur le switch d'allumage et les câbles d'alimentation.

Le programme est assez simple, on boucle et on regarde la valeurs des capteurs. Si il y a un changement, on envoie la valeur au robot.
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Re: Cosmo, acteur.

Message non luDim 16 Juil 2017, 00:00

Conception du robot :

Première esquisse du robot, pour réfléchir aux dimensions des différentes parties :
Image

Une fois les dimensions précisées avec le sculpteur Stéphane Halleux, j'ai commandé tous les éléments de la structure chez ServoCity. J'en profite pour signaler que j'ai passé toutes mes commandes de matériel via France Robotique (ça m'a permis de centraliser les factures et donc simplifier la partie administrative dans un premier temps mais ça m'a aussi permis d'avoir un vrai SAV lors d'un soucis avec les servomoteurs DS1413T achetés initialement).

Voici l'assemblage après un premier passage chez Stépahe Halleux où il a raccourci certaines pièces :
Image

Une fois la mécanique terminée, j'ai passé pas mal de temps à mettre en place l'électronique. Voici ce que ça donne en milieu de projet, quand rien n'est attaché (et que tout n'est pas encore branché). On aperçoit les différents éléments dont l'Arduino Mega et les contrôleurs moteurs.
Image

Au final, tous les câbles seront attachés ensemble pour clarifier un peu le tout. J'ai également utilisé des embouts de 2, 3, 5 et 8 broches pour diminuer les risques que les câbles bougent. L'espace sous la coque étant assez réduit, celle-ci pousse un peu sur les câbles ce qui termine de les empêcher de s'enlever.
Image

Dans l'histoire, le robot finit à un moment dans une armoire. J'ai donc fait quelques tests dans ma cave...
Image

Trois jours avant le tournage, je faisais encore des tests pour les différents déplacements... Je mettais alors le robot sur une caisse pour ne pas risquer qu'il tente de se sauver. :D La dernière semaine avant le tournage définit bien ce qu'est un rush avant la deadline...
Image

Installation dans la loge 31 du Studio Monev :
Image
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Re: Cosmo, acteur.

Message non luDim 16 Juil 2017, 00:00

Photos :

Toutes les photos sont sur ma galerie. Il est possible de mettre des commentaires mais c'est un peu fastidieux donc je n'ai pas encore fini. (Je ne sais pas si j'aurai le courage un jour de tout commenter, d'ailleurs! :roll: )

Je n'ai pas l'autorisation de dévoiler des photos du robot avec la coque tant que le court-métrage n'est pas sorti officiellement. Il vous faudra patienter encore 2-3 mois au moins. ;)

Si vous avez des questions, c'est le moment!
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Re: Cosmo, acteur.

Message non luVen 21 Juil 2017, 18:58

Cool, j'adore. Tu nous avais caché tout ça. :bravo:
Question budget ça devait déjà chiffrer. Est-ce que tu as fait un peu de marge ou c'est le plaisir de réaliser qui a pris le dessus?
Je ne sais pas si tu auras beaucoup de réponses sur ce forum, nous ne sommes plus trés nombreux à l'utiliser malheureusement.

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Re: Cosmo, acteur.

Message non luLun 24 Juil 2017, 17:47

J'avais "caché ça" parce que je ne savais pas trop ce que je pouvais dévoiler en cours de route. Et puis aussi parce que pour une fois, je voulais montrer un projet un peu abouti et pas juste une idée de projet. :D

J'ai fait une marge. Pas assez pour en vivre en comparaison du temps et de l'énergie dépensés. Mais c'était une très chouette aventure et si je compte les rencontres, l'expérience et l'apprentissage, ça va.

Au niveau chiffre, je dois être à ~1500€ de matériel pour le robot et la télécommande. J'avais pas mal de pièces de rechanges (au cas où), plusieurs batteries, etc. J'ai surtout acheté du matériel fiable (je ne pouvais pas me permettre de prendre le risque d'acheter du matériel chinois sur aliexpress...). Tout ça à un coût. Si je devais le refaire pour moi, sans les contraintes du tournage, je pourrais changer pas mal de choses.

Pour le forum, il est un peu spammé par les bots en ce moments. Tellement que la base de données a eu quelques soucis, ce qui empêchait de se connecter. Du coup, ça fait quelques semaines (mois?) que plus personne n'a pu écrire dans le coin, même s'il avait envie. Ça explique un peu l'inactivité, peut-être. On va relancer ça!
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Re: Cosmo, acteur.

Message non luMar 12 Sep 2017, 13:17

Tiens, j'ai bien fait de me reconnecter ici (par contre, les bots sont de retour et les 30 pages de nouveau contenu sont du spam :/ ) !

Super projet ! J'ai quelques questions techniques, réponds en fonction de ce que tu as le droit de dévoiler.
- Contrôlais-tu le robot à vue ou avec un feedback "première personne" (e.g. une caméra sur le robot, un retour sur les obstacles proches) ? J'imagine que les conditions d'un tournage permettent d'être assez proche du robot donc qu'un feedback "première personne" n'est pas forcément nécessaire.
- Dans quelle mesure les mouvements sont scriptés ? L'idée derrière : s'il est "facile" de déplacer le robot dans un plan en 2D comme une voiture radiocommandée, les mouvements de la tête et des bras sont potentiellement plus compliqués (d'autant plus si tu as beaucoup de degrés de liberté).
- Autonomie & conso : tu as visé quelle durée d'opération pour le robot ?

La raison de mes questions est que mes collègues et moi-même avons participé à une pièce de théâtre en extérieur (ici : http://www.maerchenfestival.at/index.php?id=170), et il a fallu résoudre pas mal de problèmes pour avoir un fonctionnement robuste (en live). On contrôlait le robot seulement à vue, à une 10aine de mètres et c'était assez compliqué. On avait un contrôle télécommandé du déplacement et de la "tête" et des mouvements pré-enregistrés pour le bras. Le robot tient plus d'une heure dans ce mode, mais quasiment aucun capteur n'est actif. Après, le robot n'est pas conçu pour ça explicitement (il est basé sur une plateforme de Festo, le robotino).

Quelques photos et vidéos : https://www.youtube.com/watch?v=E-0xT7sGZg0 (notamment vers 1:55)

En tout cas ton retour d'expérience m'intéresse beaucoup, je pense que les formes d'art sont définitivement un moyen d'intégrer et tester des systèmes robotiques dans des situations moins contrôlées que la normale.

Et bravo pour ce projet !
Calculo sed Ergo Sum.

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