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Montage du chassis Iron Man-4 de Keenlon

Je viens de recevoir ma première commande passée chez Robotshop, et en particulier le châssis tank Iron Man 4 de Keenlon (ou Keenon, je ne sais toujours pas).

La fiche technique du châssis est disponible sur le site de Robotshop, ici.

  • Roues en aluminium et chenilles en nylon
  • 2 puissants moteurs à engrenages métalliques, avec de l’espace pour 2 encodeurs
  • Deux roulements dans chaque roue
  • Capacité de transport jusqu’à 4,5 kg (10 livres)
  • Moteurs de 3 à 9V (courant de bloquage : 4 A par moteur, courant hors charge : 300 mA par moteur)
  • Dimensions : 168 × 226 × 90 mm
  • Poids : 1,1 kg

Revue du montage et premières impressions.

Contenu du colis : on retrouve tout le nécessaire, 3 clés pour le vissage et une documentation.

Montage des roulements (chaque bloc de roulement est déjà pré-assemblé).

Le montage des moteurs est aussi très facile.

Ajout des engrenages et de l’étage supérieur. A noter que contrairement à ce que décrit la notice, les 2 blocs d’engrenages sont déjà pré-assemblés. J’ai dû limer légèrement les barres des moteurs pour réussir à fixer les engrenages. Pour la fixation de la partie supérieure, il n’y a pas d’écrou, le pas-de-vis est directement intégré au châssis.

Une tige fine en acier permet de refermer les chenilles. Pour le moment je ne les ai pas enfoncées à 100% (j’aurai sans doute besoin de re-démonter le châssis).

Montage terminé avec l’ajout de la façade avant (à noter : des écrous différents de ceux de la notice).

Le châssis semble de bonne qualité et solide. Quelques imperfections sont présentes mais faciles à corriger. J’ai un doute sur le matériau utilisés pour les 2 engrenages, je ne sais pas dire si c’est de l’alu ou du plastic, on verra à l’usage. Concernant les chenilles, la fixation avec la tige de fer est efficace, mais une fois les chenilles installées, je ne suis pas sur qu’on puisse les démonter de nouveau (l’extrémité de la tige est rugueuse, une fois insérée à fond, ces aspérités se bloquent dans les chenilles).

Pour finir, une courte vidéo d’un moteur en action :

Robot à base d’Arduino, Bluetooth et pilotable avec un téléphone (WP8)

Pas d’articles depuis un moment, mais je n’ai pas chômé pour autant !

Après avoir imprimé un peu tout et n’importe quoi, il était temps d’utiliser la bête pour imprimer un châssis de robot. C’était quand même le but initial 🙂

J’ai fait joujou avec des microcontrôleurs Picaxe, je voulais passer sur du Arduino (hardware Open Source), techno beaucoup plus répandue et avec une très grosse communauté.

Pour découvrir l’Arduino, un objectif simple : fabriquer un petit robot roulant, capable de se déplacer de façon autonome mais également d’être contrôlé à distance via un périphérique mobile (téléphone Lumia 920 sous Windows Phone 8 dans mon cas). Il utilise un télémètre à ultra-sons pour détecter les obstacles et une photorésistance pour détecter les variations de lumières.

Finalement, la prise en main de l’Arduino est un jeu d’enfant. On n’est pas dépaysé après avoir utilisé du Picaxe (qui au passage restent des petits microcontrôleurs super, je n’ai pas vraiment de reproche à leur faire !).

Le prototypage de la partie électronique a été très rapide.

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Voici à quoi le robot devrait ressembler (modélisation Sketchup).

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Ci-dessous, la vue « explosée » du robot où l’on voit bien les différentes pièces imprimées qui le composent.

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Quelques heures plus tard, tout est imprimé 🙂

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J’en profite pour préciser quelques astuces. J’ai remarqué que les pièces imprimées, bien que très solides, présentent une faiblesse entre les couches. Quand une pièce « casse », ce n’est jamais une vraie cassure, mais un décollage de 2 couches superposées. Par exemple, quand les parois d’une boîte sont fines, elles se décollent du socle assez facilement.

Pour pallier ce problème, j’ai pris l’habitude de systématiquement consolider les jonctions de plans avec une petite « pente ».OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Quelques bandes en relief  (3 mm d’épaisseur) sur le fond renforcent aussi la structure. Des emplacements sont prévus pour glisser des écrous. Cela permettra d’assembler les différentes parties avec des vis. Nophead utilise cette astuce pour les pièces de la Mendel90. C’est parfait pour avoir un beau rendu, une bonne solidité  et un assemblage facilité.

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Même principe de renforcement pour le pare-chocs. Ici, on voit bien que les contraintes appliquées sur les zones où la paroi est la plus fine, sont fortement absorbées par la « pente ».

03_parechocs

Un traitement d’enduit en bombe, suivi d’un léger ponçage et d’une couche de peinture en bombe permet de lisser convenablement les pièces et d’avoir un rendu plus « pro ».

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Avant/Après lissage, ponçage et peinture.

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Fixation de la roulette sur son support imprimé, toujours avec le système des écrous glissés dans la pièce.

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Pour que l’électronique soit bien fixée à l’intérieur, j’ai réalisé un petit socle aux dimensions intérieures du robot. 3 écrous viennent assurer que le tout sera bien bloqué grâce à des vis sur la paroi extérieure du robot.

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L’ensemble de l’électronique sur son support.

  • 1er étage : la carte Arduino
  • 2ème étage : carte de contrôle des moteurs
  • 3ème étage : carte custom pour connecter avec un minimum de fils  l’électronique au reste du robot (piles, LEDs, module Bluetooth, moteurs, etc.)

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Toutes les pièces sont peintes, une couche de vernis en bombe a été appliquée pour protéger la peinture.

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On peut passer à l’assemblage !

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Supports des moteurs et des piles.

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Tout est maintenant raccordé ! Les écrous sont en place dans les 4 coins… on peut refermer le petit gars 🙂

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Tadaaaammm !

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Des ouvertures ont été prévues pour le port USB et l’extrémité du module Bluetooth, histoire de ne pas affaiblir le signal. Des aérations permettent d’évacuer la chaleur (en particulier celle venant de la carte des moteurs).

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Sous tous les angles :

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A côté de ça j’ai développé une appli Windows Phone 8 pour contrôler le robot. Depuis cette version, Microsoft a laissé un peu plus de liberté aux développeurs pour manipuler le Bluetooth du téléphone. Voici donc la réplique d’une magnifique manette de Nintendo 😀 Le pavé directionnel dérive d’une librairie Open Source.

Fonction de chaque bouton :

  • Start : connexion au robot
  • Select : bascule du mode autonome au mode piloté via Bluetooth
  • A : Allume/éteint les feux
  • B : Klaxon

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Pour finir, voici la bête en action !

Fixation du portique

Maintenant que l’axe Y est correctement installé, on peut fixer le portique, qui attendait bien sagement de côté.

On dépose donc le portique sur la base. Ici, l’étape cruciale est de s’assurer que les 2 côtés du portique sont parfaitement perpendiculaires aux bords de la base.

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Une fois l’alignement trouvé, on serre les 6 vis sur la base.

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Ça commence à ressembler à quelque chose 🙂

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Assemblage du portique

On continue sur la structure de l’imprimante 3D en assemblant maintenant le portique vertical, composé d’une plaque en forme d’arche et de 2 supports verticaux.

Dans cette étape, l’alignement des trous, blocs de fixation et des arrêtes est crucial. Il faut être sûr de son coup avant de serrer définitivement.

C’est maintenant, que je commence à regretter l’utilisation du MDF. Pour une première, ça reste très instructif, mais ça ne pardonne pas : on a le droit à un seul serrage par vis. Si on serre à fond et que l’on a besoin de dévisser plus tard pour corriger une erreur, pas sûr que la vis se bloque bien au prochain serrage.

Choisir le kit Mendel90 en Dibond de Nophead simplifiera grandement la vie : pas de vis à bois, on pourra visser et dévisser à volonté, et le perçage sera parfait. Je m’en suis pas trop mal sorti, mais c’est pas évident.

On vis (sans serrer) les blocs de fixation sur les supports verticaux.

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Pour pouvoir serrer les vis des blocs, il faut s’assurer que ces derniers sont parfaitement alignés par rapport à un support plan.

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Quand on est bien sûr de l’alignement, on serre le bloc.

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Le même processus est répété pour chaque plaque, y compris « l’arche ».

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Nous allons maintenant fixer les supports verticaux sur la plaque en forme d’arche. Ici il est préférable de vérifier la perpendicularité des plaques avec une équerre. Et très important : les supports verticaux et la plaque en forme d’arche doivent être parfaitement alignés en bas.

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Illustration des désavantages du MDF : pas le droit à l’erreur, j’ai dû dévisser une vis, pas moyen de la resserrer après. Je l’ai donc remplacée par une un peu plus large et sécurisée avec un point de glue…

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Ça prend du relief ! 🙂 (à ce moment, le portique n’est pas encore vissé à la base, on y reviendra !)

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Peinture du boitier et du chassis

J’ai voulu peindre mes planches de MDF, mais c’est purement esthétique.

Une couche de sous-couche et 2 de « laque ultra brillante blanche » (Ripolin, nettoyage à l’eau). C’est pas parfait, mais ça ira très bien.

Comme le MDF boit pas mal (et peut se déformer légèrement), il est recommandé de peindre avant d’utiliser les gabarits de perçage et faire les trous.

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