Projet de R&D : Robot de Travelling

par Olivier Pain reporter photographe basé sur Tours  -  #projet R&D, #bras robotisé, #robotique, #travelling vidéo, #recherche, #projet de recherche, #photographe a tours, #reporter photographe, #photographe nantes

Projet de recherche et développement :

Robot radiocommandé dédié au travelling vidéo

Projet de R&D : Robot de Travelling

Introduction et retour d'expérience sur le projet du drone :

date : 17/07/2014

 

     Ce projet est donc le second projet dans lequel je me lance à la fois en tant qu'entreprise de photographie et ancien électronicien/mécanicien. Le premier étant celui de la prise de vue aérienne avec un drone. Cette page vous sera présentée comme un journal de bord.

 

IMPORTANT : Les commentaires sont activés sur cet article alors si vous avez des idées ou des remarques surtout n'hésitez pas !

 

Lors du projet du drone, trois principales erreurs avaient été faites :

 

- Manque d’une budgétisation globale du projet

 

- Manque de simulations et conceptions par ordinateur (limitant les coûts de réalisation)


- Manque de partenaires pour la création de pièces et systèmes électronique sur mesures

 

Sur ce nouveau projet, ces lacunes ont été comblées :

 

- Déblocage d’un budget mensuel à ne pas dépasser

 

- Investissement dans le logiciel SolidWorks pour la conception et la simulation mécanique


- Investissement dans la suite Orcad pour la conception et la simulation électrique/électronique


- Création d’un partenariat avec le lycée Grammont et les classes de 2nd et BTS pour les réalisations électroniques et mécaniques


- Création d’un cahier des charges préliminaire précis

 

- Recherches sur les systèmes déjà existants et les retours d’expériences

 

- Travail des prototypes à partir de pièces en plastique polymorphe plutôt que directement sur du Carbone

 

 Fonctionnalités attendues et cahier des charges préliminaire

Date : 17/07/2014

 

Fonctionnalités attendues :


Véhicule tout terrains : sable, graviers, carrelages, béton, secs comme humides


Vitesse de déplacement progressive


Marche avant et marche arrière


Prendre des photos et des vidéos à distance


Retour vidéo pour le pilotage FPV


Retour vidéo pour la prise de photos/vidéos


Renvoie des données télémétriques de l’état de l’appareil


Déplacer la caméra dans toutes les directions avec fluidité


Tourner sur soi-même


Réduction maximale des vibrations lors du roulage


Fonctionnement tout électrique

 

Cahier des charges préliminaire :

 

Base/propulsion :


Vitesse maximale : 20 km/h


Type de bande de roulement : Roues ou chenilles


Régulation précise de la vitesse


Mécanisme de frein (électronique ou mécanique)


Marche avant et arrière possible


Largeur maximale : 50 cm


Longueur maximale : 50 cm


Hauteur maximale : 30 cm

 

Bras robotisé :


Dimensions maximales replié : longueur : 40cm / hauteur : 30 cm/ largeur : 30cm


Dimensions souhaitées déployé : longueur : 70cm / Hauteur : 70cm / largeur : 30cm


Charge supportée en bout de bras : 2.5 kg


Angle de PAN sur le bras entier : 360°


Vitesses maximales : 2 secondes pour faire 360° (1°/5,5ms)


Possibilité de contrôler les vitesses du bras


Utilisation d’une télécommande Futaba (normes RC, modélisme)

 

Ensemble du robot :


Poids : inférieur à 15 kg en ordre de marche


Autonomie : 30 minutes avec un jeu de batteries

 

Utilisation d’une télécommande Futaba (normes RC, modélisme)


Portée du retour vidéo : 500 mètres


Portée du retour télémétrique : 500 mètres

 

Reprise en main des fonctions de base de SolidWorks 2014

Date : 17/07/2014

 

Création d'un bras simple en deux sections coulissantes sur roulements

Structures en fibres de carbone, roulements et bandes de roulement en laiton

Longueur déployé : 51,4 cm

Longeur plié : 31,7 cm

Largeur : 6,8 cm

Bras robotique, Création sous SolidWorks, Olivier Pain reporter photographe à Tours

Bras robotique, Création sous SolidWorks, Olivier Pain reporter photographe à Tours

Choix du mode de traction : Pneus VS chenilles
Date : 18/07/2014

 

 

Quelques points qui vont guider mon choix :

 

- Résistance au roulement : plus importante pour les chenilles

 

- Efficacité sur sol sec : très élevée pour les chenilles

 

- Efficacité sur sol boueux : meilleure traction pour les pneus, Bonne adhérence pour les chenilles mais absence de système d'éjection des boues comme sur du radial, cela augmente donc la résistance au roulement des chenilles.

 

- Flottaison sur sol humide : pour les pneus très faible, pour les chenilles, excellente.

 

- Efficacité à faible vitesse : Bien meilleure pour les chenilles que pour les pneus

 

- Efficacité à vitesse élevée : meilleure pour les pneus

 

- Absorption des irrégularités du terrain : meilleure pour les chenilles (via la surface de contact plus importante)

 

- Manœuvrabilité à faible vitesse : meilleure pour les chenilles, rayon de braquage quasiment nul.

 

- Répartition de la masse : meilleure sur les chenilles sauf en cas de remorquage

 

Le choix se portera donc sur les chenilles car :

 

- Le robot se déplacera à faible vitesse


- Il n'aura pas de remorque à tracter


- Il n’aura pas à évoluer dans des sols trop humides ou boueux


- Il évoluera dans des zones confinées : nécessite donc une bonne manœuvrabilité

Ajout d'une section pour la base du bras

Date : 22/07/2014

Bras téléscopique à 3 sections, dessiné sous SolidWorks 2014

Bras téléscopique à 3 sections, dessiné sous SolidWorks 2014

Dimensions déployé : 795 mm

Dimensions basse : 480 mm

Poids supporté : 3,5 kg

Matériaux : Alluminium, Fibre de Carbone et laiton

 

Vidéo de présentation rapide d'un test de chassis RC à 4 roues directrices :

Date : 22/07/2014

Test d'un prototype de véhicule 4x4 et 4 roues directrices

Avancée du bras robotisé  :

finalisation de la partie verticale du bras téléscopique

Date : 25/07/2014

Planche récapitulative de l'avancée du projet

Planche récapitulative de l'avancée du projet