Projet PRONTO · IMT Atlantique
La base roulante qui suit la ligne
et porte dix fois sa masse.
- 20 kg
- de charge maximale
- < 2 kg
- sur la balance
- 10×
- sa propre masse, et plus
01 · Assemblé
Un robot compact, solide, léger.
Quatre modules imprimés forment le châssis, un plateau de contreplaqué 5 mm reçoit la charge. Moins de 2 kg pour porter 20 kg.
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Suivi de ligne
Une ligne noire. Un seul cap.
Continuez de défiler : le sol file sous le robot, il vire pour rester dessus. Le trait rouge, c'est ce que sa caméra détecte.
Voir
Une caméra OV7670 filme le sol en 640 × 480 à 30 images par seconde. La ligne noire ressort sur le fond clair.
Décider
Le Raspberry Pi Pico mesure de combien la ligne s'écarte du centre de l'image, et en déduit une consigne par roue.
Corriger
Le double pont en H applique les deux tensions. L'encodeur de chaque moteur (12 points par tour) referme la boucle.
Arrivée. Sans les mains.
Fabrication
Du fichier à la pièce.
Le robot n'est pas acheté tout fait : presque tout ce qui le tient a été dessiné, imprimé ou découpé sur place.
Modélisé
Plus de trente pièces dessinées une à une, puis réunies dans un assemblage complet : moteurs, carte, batterie, visserie. Blender en tire le rendu.
Imprimé
Châssis en quatre modules, trois générations de roue, supports de caméra : tout sort des imprimantes du FabLab de l'école.
Découpé
Plateau et flancs en contreplaqué de 5 mm, dessinés sous Inkscape et découpés dans le même FabLab, sur une planche de 350 × 350 mm.
Les vraies pièces, en 3D.
Fichiers STL envoyés à l'imprimante, tels quels.
Découpe laser
Une planche, une seule passe.
Le plateau, les flancs et les platines sortent du même panneau de contreplaqué de 5 mm. Les perçages d'abord, les contours ensuite : les pièces ne bougent pas tant qu'elles ne sont pas finies.
- Planche
- 350 × 350 mm
- Matière
- Contreplaqué 5 mm
- Logiciel
- Inkscape
- Plateau
- 324 × 224 mm
Journal de bord
Onze semaines, plusieurs versions.
Reconstitué depuis les dates des fichiers de CAO : on voit les pièces mûrir, de la première roue à la dernière retouche.
- 12 févrierImpression 3D
Les premières pièces sortent
Roue, vis de couvercle, clé de serrage, maintien moteur : on valide d'abord les petites pièces, avant le châssis.
- 27 févrierItération
Roue V2, couvercles définitifs
La roue passe en deuxième version, les quatre couvercles atteignent leur forme finale.
- 14 – 19 marsSolidWorks
Châssis en quatre modules
Le châssis est découpé en quatre pièces plus faciles à imprimer. Deux séries, la seconde est la bonne.
- 24 marsDécoupe laser
La planche part au laser
Plateau, flancs et plaques de fixation tracés sous Inkscape, découpés dans du contreplaqué de 5 mm.
- 26 marsAssemblage
Le robot existe en entier
L'assemblage complet est monté dans SolidWorks avec moteurs, carte, batterie et visserie.
- 3 avrilBlender
Rendu de la vue éclatée
Animation de 100 images sous Blender : celle que vous faites défiler en haut de cette page.
- 5 – 7 avrilVision
La caméra trouve sa place
Porte-caméra, élévateur, pièce de remplacement : on règle ce que le robot voit du sol.
- 28 – 30 avrilFinitions
Roue V3, porte-caméra final
Dernières retouches. La roue V3 et le porte-caméra de version finale sont imprimés.
Matériel
28 références, pas une de plus.
La liste complète de ce qu'il y a dans le robot. Filtrez, cherchez, ouvrez une fiche : un clic sur la référence la copie.
- Calcul & vision
Raspberry Pi Pico
RP2040 / RP2350CircuitPython - Calcul & vision
Caméra CMOS OmniVision
640 × 48030 images/s - Puissance
Batterie LiPo
11,1 V3 700 mAh35C max138 × 26 × 44 mm - Puissance
Régulateur de tension
5 V DC1 A - Puissance
Motoréducteur Digilent
12 Vréduction 1:19encodeur 12 pts/tour - Puissance
Double pont en H Digilent
2 moteurs DC12 V - Interface
Écran OLED JOY-IT
1,3 pouceI²CSH1106 - Interface
Bouton poussoir Weltron
Poussoir - Interface
LED rouge
Ø 5 mm - Composants
Carte électronique du robot
Simple couche85 × 101 mm - Composants
Résistances à couche de carbone
Série E125 % - Composants
Condensateurs polarisés
Série E12 - Composants
Condensateurs non polarisés
Série E12 - Composants
Diode de redressement
1 A400 V - Composants
Bornier à vis 2 pôles
2 pôles - Structure
Roulette folle
Ø 40 mmH 60 mmPlatine 42 × 42Entraxe 32 mm - Structure
Moyeu en aluminium
Alésage 4 mm - Structure
Bois contreplaqué
Épaisseur 5 mm - Structure
Plaque du PCB
85 × 101 mm - Structure
Bac en plastique
400 × 175 × 300 mm - Structure
Bac en plastique
300 × 120 × 200 mm - Structure
Couvercle amovible
300 × 15 × 200 mm - Structure
Couvercle amovible
300 × 15 × 400 mm - Structure
Bande antidérapante
Largeur 25 mm - Visserie & matière
Filament PLA blanc
1,75 mmPLA - Visserie & matière
Vis tête hexagonale M4
M4L 12 à 16 mm - Visserie & matière
Écrou hexagonal
M4 - Visserie & matière
Rondelle
4,3 – 9 mm
Électronique
Qui parle à qui.
Schéma fonctionnel simplifié. Le rouge, c'est l'énergie ; le gris, ce sont les signaux. Passez sur un bloc : ses liaisons s'allument.
CircuitPython
Raspberry Pi Pico
Lit la caméra et les encodeurs, calcule les consignes, pilote écran et ponts en H.
Chiffres
Léger sur la balance, costaud sous la charge.
20 kg
Charge maximale
portée par le plateau en contreplaqué
< 2 kg
Masse à vide
batterie et électronique comprises
11,1 V
Batterie LiPo 3S
3 700 mAh · 35C max
1:19
Réduction moteur
avec encodeur 12 points par tour
30 i/s
Caméra OV7670
640 × 480 pixels
5 mm
Contreplaqué
plateau 324 × 224 mm
Essai de charge
Posez quelque chose dessus.
Remonté
Tout s'emboîte. Prêt à rouler.
Cent images, une centaine de pièces, un robot qui tient dans les mains et porte vingt kilos.