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RobOOrigami

5 879 octets ajoutés, 24 novembre 2015 à 11:42
Système d'encoches
{{Projet
|status=ConceptExperimental|image=RoborigamiDelta.zero.jpg |description=exploration des possibilités du polyproplylène pliage et de l'origami en robotique
|license=CC-by-sa-3.0
|contributeurs=Cedric, Sebcanet, |ingrédients=Polypropylène, Électronique, Papier, |machines=Decoupe Laser, DecoupeVinyl,
}}
==Résumé==
Dans le cadre des expérimentations avec les enfants, je cherche un système simple et attrayant de construction de robots.
==Contexte==L'origami est une technique de pliage très ancienne, qui permet de fabriquer des volumes à partir de feuilles.
Dans le cadre Cette technique, même si elle n'est pas toujours facile permet au final de construire des expérimentations structures facilement et avec les enfantspeu de pièces (idéalement , une seule feuille pliée). Un autre avantage de cette technique est de faciliter grandement le processus de fabrication, je cherche et de réduire le coût d'un système simple et attrayant robot, en même temps que de construction permettre de robotsnombreuses et faciles adaptations et customisations===Matériaux===
LQuelques prototypes peuvent être faits en [[Papier]] épais ou [[Carton]]. Mais les articulations risquent de s'origami est une technique de pliage très ancienneabîmer avec le temps, qui permet de fabriquer des volumes et la résistance à partir de feuillesl'humidité est limitée.
Le matériaux presque idéal est le [[Polypropylène]] (mar que commerciale Priplak), qui a l'avantage d'être facile à travailler (à la découpe vinyl ou laser) et d'être recyclable (même si c'est un plastique pétrolier.
===inspirations===
 
====Robotique====
Les robots origami commencent à émmerger un peu partout, même dans la haute technologie :
un autre projet de [https://engineering.purdue.edu/cdesign/wp/kinetogami-a-reconfigurable-and-printable-sheet-folding/?cat=172 robot reconfigurable] en origami
 
 
====Pliage origami et structures====
 
 
http://www.paperbots.org un projet plus ou moins abandonné de robots en papier pour les enfants
 
un système de fixation du polypropylène http://fabacademy.org/archives/2015/eu/students/vloet.frank/week19.html
 
Une étude intéressante d'un [http://www.henrydavidlouth.com/?p=395 fauteuil en pliages courbes] en vinyl (notamments études de soudures et assemblage)
 
le site http://www.curvedfolding.com contient plein de ressources sur...le pliage courbe
 
 
Une trace d'une session de "[https://www.youtube.com/watch?v=R5hGiN0Q5Qs&feature=youtu.be robotique informelle]", atelier de création d'actionneurs en origami
 
====Robots modulaires et peu couteux====
 
Le travail de [http://people.csail.mit.edu/mehtank/research.html Ankur Mehta] au MIT correspond presque exactement à ce que j'imaginais :
 
Un système modulaire de fabrication de robots par pliage de feuilles (avec un programme en prime !)
 
 
voici deux papiers très intéressants à ce propos :
 
http://people.csail.mit.edu/mehtank/webpubs/icra2014.pdf
 
[http://people.csail.mit.edu/mehtank/webpubs/jmr2014.pdf Integrated Codesign of Printable Robots]
 
une [https://www.youtube.com/watch?v=N6NtamxyKms#action=share vidéo demo] du systeme
 
et le site : https://sites.google.com/site/mitprintablerobots/hardware
 
 
au MIT ya touskifo
 
http://groups.csail.mit.edu/drl/wiki/index.php?title=Geometric_Design_of_Print-and-Fold_Robots_via_Composition
 
ce wiki est d'ailleurs énôrme
 
http://groups.csail.mit.edu/drl/wiki/index.php?title=Main_Page
 
 
un groupe y a développé [http://www.popupcad.org/ popupCAD] un logiciel dédié à la fabrication de structures laminées
 
 
 
Une sélection de publications intéressantes :
 
[http://ppm.csail.mit.edu/sites/default/files/publications/DETC2013-12692.pdf JOINING UNFOLDINGS OF 3-D SURFACES]
 
[http://groups.csail.mit.edu/drl/wiki/images/e/ee/ISER2014_FoldableJoints.pdf Foldable Joints for Foldable Robots]
 
===Système d'encoches===
 
Le polypropylène ne se colle pas. Au mieux, il se soude.
 
Il faut alors prévoir des encoches pour l'assemblage.
 
Maintetant que j'ai reçu du polypropylène de 500µm, je teste différentes formes d'encoches
 
[[Image:encoches.test1.cut.svg|500px]]
 
===Robot Delta===
 
Le premier prototype utilisant cette technique est un petit robot delta fonctionnant avec des miniservos MG90S
 
Pour modéliser le robot et pouvoir facilement sortir des plans développés, j'utilise le plugin blender [http://wiki.blender.org/index.php/Extensions:2.6/Py/Scripts/Import-Export/Paper_Model export PaperModel].
 
Il faut juste que je retouche les languettes pour faire des attaches compatibles avec le polypropylène (qui se colle très mal).
 
 
====Premier essai====
 
J'ai fait ce premier essai pour valider la méthode de construction.
 
Les dimensions exactes et les détails ne sont pas définitifs.
 
 
J'ai modélisé les bras dans blender,
 
[[:File:roboorigami.delta.zero.blend.zip]]
 
puis j'ai utilisé l'extension export paper model pour produire une version dépliée de ceux ci.
 
[[File:RoboOrigami.delta.zero.svg|200px]]
 
J'ai ensuite produit un "rapide et sale" châssis pour les servos en impression3D.
 
 
Les bras ont été découpés dans du Polypropylène de 800µm (0.8mm)
 
C'est un peu épais mais je n'ai que cette variante pour l'instant sous la main.
 
 
Le montage est à peu près concluant, si ce n'est les languettes d'assemblage dessinées à la main, qui sont plus ou moins efficaces (d'où les scotchs)
 
[[Fichier:RoborigamiDelta.zero.jpg|400px]]
 
Un seul servo est monté pour ce premier essai.
=====Conclusions=====
le servo peine un peu à activer le bras, sans doute à cause de l'épaisseur trop élevée du matériaux (ou tout simplement du fait que j'ai oublié les rotules...)
 
La prochaine version doit être plus fine.
 
Par contre la nacelle et les bras semblent bien fonctionner : on peut obtenir des formes 3D relativement rigides avec du polypro plié
 
 
====Second essai====
 
J'ai essayé une seconde fois avec du polypro de 500µm
 
Ce second essai m'a permis de fignoler les attaches , qui fonctionnent plutot
 
Par contre, mon erreur précédente a été répétée : j'ai oublié de faire des rotules en parallélogramme pour les bras secondaires : le robot ne peut pas bouger
 
[[Image:RoboOrigami.delta.zero.2.svg|200px]]
<gallery>
File:RoboOrigami.delta.zero.230.jpg
File:RoboOrigami.delta.zero.2face.jpg
File:RoboOrigami.delta.zero.2.dessus.jpg
File:RoboOrigami.delta.zero.2.decouppe1.jpg
</gallery>
 
 
====Troisième essai====
 
Cette fois-ci j'ai modélisé des rotules en parallélogramme.
 
ça complique un peu l'assemblage.
 
Pour faciliter le prototypage, j'ai fait ce proto en carton, ce qui me permet d'exploiter directement les sorties du plugin exportPaperModel
 
[[Image:RoboOrigami.delta.zero.3.cut.svg|200px]]
<gallery>
File:RoboOrigami.delta.zero.38.jpg
File:RoboOrigami.delta.zero.39.jpg
</gallery>
 
 
et il bouge !
 
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