jeudi 27 juin 2019

Robot à pattes en bois de cagette

Techniquement c'est plus un "automate" qu'un "robot". Elle ne fait qu'avancer tout droit :


( Pour voir les détails de fabrication cliquez sur "plus d'info" )
 J'ai repris plusieurs principes vu sur cette video :


!!! ATTENTION !!! Le lien vers les plans dans la description YouTube est corrompus, il méne vers un truc avec un virus !

Au lieu du carton j'ai fait avec du bois de cagette (c'est plus solide et ça se travaille encore assez facilement).
J'ai surtout repris le principe des poulies à élastiques et les morceaux de pailles pour les axes.
Le moteur à été récupéré dans un vieille imprimante (c'est plus qu'excessivement rare que ce soit les moteurs qui soit cassés). La batterie viens d'un vieux téléphone portable (ce qui fait qu'elle est rechargeable).
Pour que ça marche il faut que la bestyol soit le plus légére possible.

Prototype en carton :

Pour commencer j'ai fait un prototype des pattes en carton en utilisant des punaises et un planche à découper :


Les punaises plantées dans le bois sont des axes fixes. Là ou l'on vois des petits morceaux de bouchons les punaises sont mises dans l'autre sens, là se sera des axes mobiles entre deux morceaux de bois (des coudes et des genoux quoi !).

 On peut faire bien mieux que se que j'ai fait, notament car si vous regardez bien vous verrez que ma bestyol à un léger mouvement de recul à certain moment. Ca doit pouvoir être éviter en modifiant les pattes.
La feuille à petit carreau sur la planche est non seulement pratique pour placer des axes symétriques mais également par la suite pour reporter les axes choisis sur nos cotés : il n'y a qu'à la poser sur notre planche et planter des punaises dans nos trous pour les marquer, ça évite d'avoir à tout retracer !

Pour limiter les morceaux de bois mes trois axes fixes (qui ne tournent pas sur eux même) servent aussi de structure. C'est à dire qu'une fois collé c'est eux qui maintiennent les deux cotés du "coffre à mécanique" en place. Je leur est rajouté des petites équerres en bois mais c'est peut'être pas indispensable !?

Je vous donne les côtes (vu de droite) si vous voulez un point de départ mais n'hésitez pas à faire varier la taille des pattes et l'emplacement des axes pour tester :


Les croix bleues sont les axes fixes. Les vertes les trous des axes des roues/poulies.


Les mesures en rouge sont celles entre les axes (il faut donc un peu plus en longueur total).
Pour que les pattes soient perpendiculaire à leurs axes (mobiles) il faut faire gaffe à leur emplacement : qui passe devant qui ? C'est un peu comme des strates certaines sont au plus prés du "coffre" (celles en noir sur mon schéma), d'autre passant dessus sont une épaisseur de cagette plus loin (celles en bleu), puis encore une épaisseur aprés (celles en vert).
Au besoin on peut rajouter des petites cales. Ca a était mon cas pour le "fémur du millieu", il y a une petite cale entre lui et le "coffre".
Et mon "tibia arriére" est un collage pour avoir un décalage :



Les roues :
Les moteurs electriques ont besoin de pouvoir tourner vite. Ils n'ont immédiatement que peu de force. Pour transformer ce mouvement rapide et faible en mouvement plus lent et plus fort il faut ce que l'on appel "un différencielle". Ici ce sont nos roues à élastique :


 La petite tête du moteur (A) fait tourner une grande roue (B) qui est collé à un axe (bc) entrenant une plus petite roue (C) qui va elle-même faire tourner une autre grande roue (D) qui elle donnera le mouvement aux pattes par l'intermédiaire de cette piéce collée à son axe :


 Si l'on imaginait qu'il faut à chaque fois 10 tour des petites roues pour faire 1 tour sur une plus grande il faudrait 100 de A pour n'en faire qu'un seul sur D ! C'est cela qui transforme le mouvement rapide mais faible du moteur en un mouvement lent et fort.
Pour le diamétre des grandes roues j'ai trouvé plus prudent de me basé sur les élastiques que j'avais. J'ai fait à peine plus grand que celui qu'ils ont au repos.
Les roues seront collés aux axes mais je vous conseils de ne pas les collés tout de suite. Du coup pour les essaies prévoyez des trous dans lesquels les axes rentrent en coinçant un peu (se sera suffisant pour entrainer les axes durant les tests).
Je vous conseils aussi de ne faire que les deux grandes roues dans un premier temps (A et D). A la place de la deuxiéme petite roues (C) contentez vous de mettre l'elastique directement contre l'axe. Car en jouant sur le diametre de cette petite roue on pourra modifier la vitesse plus tard.

Le bois de cagette et fragile et cassant, faites gaffes ! 
Coupé prudement avec une scie à métaux plutôt qu'une egoïne. Autant que possible maintenez autant de bois que possible avec des serres-joints :


Et même là ne mettez pas tout votre poid sur la scie.
En contre-partie ce bois se ronge vite en ponçant.
Prévoyez un ciseaux à bois bien affuté (ou cutter) et une cale à poncer pour finir les ronds.
Seulon la largeur de vos élastiques il vous faudra peut'être collé plusieurs ronds ensembles.
Pour les bordures, celles qui empêchent l'élastique de se sauver, j'ai utiliser l'espéce de placage que l'on trouve au fond de la cagette. Il se découpe pas trop mal au sécateur mais fend dés que la coupe est trop longue. Le plus simple me semble être de le pré-découper au cutter ou scalpelle puis de le casser.
On peut aussi utiliser du carton ordinnaire (non-gauffré). C'est beaucoup plus simple à découper ..mais c'est moins jolie.

Pour couper les pailles le plus pratique que j'ai trouvé et de d'abord les rentrer dans le trou, puis passer un axe dedans pour ensuite faire glisser une lame de cutter (nue, sans la poignée) là où je veux couper.
Idéalement il faut que la paille dépasse très légérement, un peu moins d'1 mm, de sorte qu'il y est un léger écart entre les piéces (qu'elles ne racle pas l'un contre l'autre).


Moteur et pile :
Une fois les grandes roues faites et placé (mais non-collé) il faut trouvé un bon emplacement pour le moteur en testant.
Pour le maintenir j'ai opté pour deux fils de fer tournicoté, vu à l'envers :


Le circuit electrique est ultra basique :
En guise d'interrupteur je me suis contenté d'une mini pince à linge :


Elle pince les deux : ON,
elle ne pince que l'une pour les empêcher de se toucher : OFF.

Pour faire contact avec la batterie de téléphone j'ai rajouté une goutte d'étain au bout de mes fils :


Ensuite l'élastique et le fait d'être bloquer entre les deux parois maintiens le contact :





Tout ceci fait on fait tourné en ajustant la position des roues et du moteur pour trouver des positionnements stables. C'est à dire que les élastiques ne sautent pas des roues, que les roues ne se décalent pas progressivement d'un coté etc ...
Ensuite, pour doser la vitesse on peut rajouter la petite roue ..ou pas.
L'idéal m'a semblé être que la dernière roue (D) fasse à peu prés un tour en 4 secondes.
Le diamétre de la petite roue (C) divisera la vitesse de D par autant de fois qu'il fait le diamétre de l'axe (bc) ... Exemple :
Si la vitesse de D est d'un tour en 10 secondes et que l'axe (bc) fait 5 mm de diamétre,
rajouter une petite roue (C) d'1 cm (=2x5mm) de diamétre fera passer D à un tour en 5 secondes (car 10/2=5),
tandis qu'une roue de 1.5 cm (=3x5mm) amenerait D environ à 3,5 s (car 10/3=3.333....),
2cm donnerait 2.5s,
etc ...
Pour la mienne je me suis contentais d'une rondelle de bouchon en liege.

Une fois que l'on a tout ça on peut se permettre de coller les roues aux axes.


Les pattes :
Mes axes (en tourillons) sont collés au piéce les plus proches du coffre, ensuite les autres ont des pailles (attention aux différents diamétres de trous !) et c'est généralement une rondelle de bouchon qui ferme le tout.

Je vous conseil de poncé d'abord vos piéces (en arrondissant les arrêtes), puis colé les axes et les pailles, et enfin de frotter une bougie sur vos piéces (en dernier car sinon ça empêche la colle de prendre !).

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