Archive for the 'Bricolage' Category

Construction de K-9 du Doctor Who

Saturday, March 25th, 2017

Suite à l’échec de mon dernier projet robot, que vous n’avez pas vu ici, j’ai décidé pour mon troisième d’être sûr qu’il roulera. En effet le précédent refuse obstinément d’avancer (je vous mettrai une vidéo si vous voulez).

Donc pour ce K-9, j’ai décidé de le faire rouler sur chenilles.

K-9 est le chien robot qu’on voit dans Doctor Who et il est très attachant. Il ressemble à ça :

Voici donc la construction du chassis :

Les chenilles font cinq centimètres de large et seront posées sur trois axes :

J’ai récupéré des vieux profilés en alu de portes-fenêtres dans la poubelle du voisin de bureau, qui vend des portails et des fenêtres.

L’avantage de l’alu c’est que c’est rigide et léger. Les moteurs y sont bien solidarisés et ça ne devrait pas bouger.

J’ai ensuite relié les deux profilés intérieurs avec une plaque de contreplaqué et ajouté un “pont”.

Le pont me permettra de mettre la batterie dedans, et d’avoir plus de place pour l’électronique sur le dessus.

Une fois la base du chassis prête, j’ai commencé à y greffer l’électronique. Pour l’instant il s’agit d’un robot bien standard avec deux moteurs, un Arduino, un contrôleur de moteur et un récepteur RC de modélisme.

J’ai fait de belles nappes car j’avais prévu pas mal de fonctions à câbler, et je n’avais pas envie que ce soit trop affreux.

 

Le début du montage que l’on voit ici comprend la partie radio-commande et tous les petits trucs habituels que j’utilise pour mes robots : un convertisseur de tension DC-DC pour avoir un rail d’alimentation en 5V à partir de la batterie (pour les petits servos, les LEDs, etc) et un rail en 7.4V directement de la batterie, donc à fort ampérage, pour le contrôleur de moteur et les servos puissants (celui du cou par exemple).

On y voit aussi un relais contrôlé par l’Arduino, ce qui lui permet d’interrompre son alimentation lorsque le robot perd le signal de la télécommande.

Voici le résultat en vidéo (trop longue désolé).

Je suis ensuite passé à l’armature du corps, puis de la tête (ce qui me plait beaucoup dans la robotique, c’est qu’on alterne les plaisirs : électronique, programmation, modélisme). J’ai fait l’armature du corps en contreplaqué de 10mm et celle de la tête en contreplaqué de 5mm.

Pour les proportions de K-9, j’ai trouvé les plans sur le site de DoctorWhoScarf, à priori la référence dans la communauté de builders, et je les ai adaptés à mes besoins.

Vu que le corps présente beaucoup d’angles, le plus simple pour les reporter sur le contreplaqué est d’ouvrir le PDF avec gimp, sélectionner les parties désirées et les imprimer à l’échelle voulue (sur plusieurs pages si nécessaire).

Il y a deux supports longitudinaux et trois supports latéraux. Comme d’habitude, pour un meilleur résultat, je ne trace qu’un de chaque et après la première découpe, je trace les suivants à partir du premier. Une fois tout découpé, j’ai aligné les pièces identiques, les ai vissées ensemble pour ne pas qu’elles bougent et j’ai poncé copieusement jusqu’à obtenir deux pièces (ou trois le cas échéant) strictement identiques.

Je les ai ensuite désolidarisées et les ai assemblées. (comme d’habitude, la colle vinylique est super pour le bois).

Voici ce que donne l’armature du corps de K-9 sur son chassis. Elle est posée en dix endroits (trois de chaque côté, plus deux à l’avant et à l’arrière des supports longitudinaux. Les six points de contact des côtés sont aimantés au chassis avec des aimants au néodyme, et les quatre intérieurs ont une vis qui en sort, qui permettent de positionner le tout pour que cela soit précisément posé.

Pour lier la tête au cou, j’ai utilisé du tuyau de cuivre que j’ai coupé et dans lequel j’ai fabriqué une encoche, de manière à ce que la tête soit facilement séparable.

La base est reliée à un servomoteur qui la fait tourner, et une vis la traverse pour que l’encoche de l’autre côté s’y cale.

Une autre vis empêche la base de sortir de son logement.

L’encoche a été faite en plusieurs épaisseurs de contreplaqué collé et poncé coniquement pour que l’alignement soit plus facile.

L’armature a été renforcée pour que la liaison par l’encoche ne subisse presque pas d’effort.

La tête a été assez compliquée à faire, car elle est pleine de courbes. Je ne me suis trompé que sur une pièce, j’étais assez content de moi. Il y a beaucoup d’encoches à faire et assez profondes, car les supports latéraux doivent passer dans l’intérieur des supports longitudinaux.

Voici les supports principaux assemblés à blanc, prêts à être collés.

Le collage en lui même. Tous les supports sont en place y compris les supports horizontaux, qui permettront d’avoir plus de surface encollable pour les côtés de la tête.

Un détail de l’assemblage du “nez-capteur” de K-9. Une espèce de ventouse située entre ses yeux et qui peut sortir de façon motorisée.

C’est toujours compliqué de transformer l’action radiale d’un servo en action linéaire, (et souvent cher). Ici, le très faible effort mécanique nécessaire m’a permis de me contenter de deux micros-servos à rotation continue, collés l’un à l’autre et dotés de rondelles en caoutchouc (il m’en reste 248, avis aux amateurs) entre lesquelles la tige métallique (un reste d’armature de garde-boue de vélo) est passée en friction. En faisant tourner les servos dans un sens chacun, on peut faire avancer ou reculer la tige.

J’ai préparé un système le plus petit possible et bien m’en a pris, car le tout est rentré au chausse pied dans la tête. Ici, on peut aussi voir un des micros-servos qui serviront à faire pivoter les oreilles.

Ça donne ça :

Zoom sur les butées de fin de course :

Une vue du tout, avec le début du travail de câblage.

Pour simplifier la maintenance et pour la beauté du geste, je voulais pouvoir assembler et désassembler facilement le tout. J’ai trouvé des prises 10 broches qui m’ont permis de n’avoir qu’un câble pour toute la tête. J’avais en effet besoin de huit broches : le +5V, la masse, deux datas pour les servos du nez, deux pour les servos des oreilles, deux pour les micro-interrupteur de butées pour le nez-capteur. Chaque servo et LED partagent la même alimentation, le tout étant câblé soudé sur une petite carte de prototypage.

Et voici K-9 en mode Terminator, avec toute son armature terminée.

En vidéo ? Vos désirs sont des ordres.

Je suis donc passé à sa “carrosserie”. La règle d’or : couper trop large, et poncer ce qui dépasse. Sinon on perd de grandes surfaces de contreplaqué pour un détail trop bête, et le contreplaqué peuplier de modélisme, c’est la peau des fesses : 11€ la planche de 100x50cm.

J’ai fait les panneaux du corps en 2mm sauf celui du haut, qui est bombé, pour lequel j’ai utilisé du 1.5mm – comme pour la tête. J’ai commencé par le bas et continué en montant. Là encore, pas de mesures, il vaut mieux positionner l’armature sur la plaque de contreplaqué à découper et reporter la réalité.

Premiers panneaux collés :

Tous les panneaux sont posés, il ne reste qu’à poncer.

Pour la tête, pareil. Ça a pris du temps, car il fallait que chaque panneau sèche avant de mettre le suivant. J’ai commencé par les panneaux latéraux et continué par le reste.

Voici la tête, complète et poncée. Il commence à ressembler à quelque chose !

Il restait à préparer le panneau dorsal :

Mon K-9 étant plus petit que l’original, j’ai pris des libertés avec ses boutons du panneau dorsal et il n’en aura que trois rangées de trois au lieu de rangées de quatre. Plus les deux gros en haut.

J’ai câblé les diodes sur quatre circuits différents (les deux du haut seront toujours allumées, tandis que les autres clignoteront deux par deux au hasard).

Une fois tout prêt puis collé, j’ai installé le tout dans le corps, puis câblé les prises (idem que pour la tête, je veux pouvoir enlever le corps du chassis. Ici j’ai eu besoin de 7 broches : le +5V (pour le servo de queue et les LEDs du haut du panneau), la masse (pour tout le monde), et cinq datas (pour le servo et les 4 circuits de LEDs à faire clignoter).

Ensuite, j’ai préparé des petits boutons pour coller sur le panneau dorsal. Ils sont faits en contreplaqué de 2mm, évidés au centre (ça fait beaucoup de découpes à faire mais ça fait partie du fun), et collés dessus, des morceaux de plastique translucide. Un ou deux Tupperware ont souffert à cette étape. Le Tupperware étant en polypropylène, notoirement difficile à coller, j’ai fait des test comparatifs sur des chutes avec : colle vinylique, colle E6000, SuperGlue et epoxy bi-composant. L’epoxy gagne haut la main.

Voici le résultat du travail électronique du corps :

Puis j’ai peint le tout.

J’ai fait les oreilles avec du fil d’acier d’1.5mm (Leroy Merlin) et de la moustiquaire (Leroy-Merlin). Je voulais de la moustiquaire métallique pour souder le tout, mais personne n’a ça, donc j’ai fini avec de la moustiquaire PVC et j’ai epoxysé le tout.

Enfin, le dernier détail restant est le collier. Il est fait avec deux bandes de contreplaqué 1.5 collées l’une à l’autre et recouvertes de tissu. Il faut y aller doucement pour l’arrondi, et surtout découper dans le sens inverse des fibres pour plus de souplesse.

Je n’avais pas de bonne idée de sourçage de tissu écossais, et un soir ma chérie est rentrée avec une chemise taille trois ans, dégottée chez Emmaüs, avec un motif parfait ! Je l’ai donc découpée et sacrifiée pour une demi-heure de couture (durant laquelle j’étais moins dans mon élément que jusqu’ici, mais je m’en suis sorti tout seul !

Et voilà, K-9 est prêt :)

Wooden tree of Gondor

Sunday, January 1st, 2017

I’ve made a little tree of Gondor for my Lord-of-the-Rings-loving girlfriend to hang her earrings on. There’s not much to say about the construction but there goes anyway.

It’s made from 5mm plywood, cut with a scroll saw, sanded, assembled with wood glue and then varnished.

There are only two pieces, slid into one another, and the most time-consuming task are the cutting (it’s long to follow each path) and the varnishing of each face, including the cuts.

For the design I took my inspiration from my girlfriend’s tattoo, which closely resembles the illustration on the Wikipedia page.

As I forgot to take pictures during cutting and construction, here’s the result :

The proportions are different, in particular the tree trunk is shorter, because of the original plywood sheet’s form factor, but I’m rather happy with it, and more importantly, so is she :)

Fabrication d’une lampe de bureau

Saturday, December 31st, 2016

Pour Noël, j’ai offert à ma mère une petite lampe de bureau en bois et boîte de conserve. J’ai commencé par faire une base en contreplaqué de 15mm. J’ai évidé la base pour laisser la place pour l’interrupteur, puis j’ai collé une plaque de contreplaqué de 2mm avec un trou pour l’interrupteur et un trou pour le fil électrique.

Il y a aussi un gros écrou noyé dans le bois, au filetage limé, qui permettra d’accrocher la lampe au mur si l’on en a envie.

J’ai ensuite préparé un pied à partir de quatre pièces de contreplaqué de 3mm, coupés de telle sorte que le pied soit incliné vers l’avant. Le plus simple pour faire quelque chose de symétrique est de commencer par faire l’un des côtés, puis de faire l’autre sur le même modèle, avant de faire l’avant et l’arrière en prenant les mesures sur les pièces déjà faites. Ces quatres pièces sont collées ensemble avec des barres carrées à l’intérieur de manière à faire des jointures solides. Enfin, on ajoute des cales en contreplaqué de 10mm en bas, que l’on coupe et ponce pour permettre de coller solidement le pied à la base.

On ajoute l’interrupteur et l’on passe le fil dans le pied.

Il ne reste plus qu’à assembler l’abat-jour, qui est une boîte de conserve où j’ai fait un trou suffisamment large pour passer la douille (le matériel élecrique : douille, prise électrique, ampoule etc vient de chez Leroy-Merlin), avec ma scie à chantourner et mon Dremel. Après une petite séance de vernissage (5 couches) la lampe est prête et je suis plutôt content du résultat !

Je n’ai pas pensé à prendre de photo de la lampe sur un mur, dommage.

Fabrication d’une luge

Sunday, November 27th, 2016

Ce matin mes enfants se sont réveillés avec une idée bien précise en tête : fabriquer une luge.

Ça m’a paru envisageable et on s’est lancés avec le minimum de réflexion pré-montage, c’est à dire qu’on est allés dans le garage attraper tous les bouts de bois qui nous ont semblé pertinents – et en particulier nous sommes tombés sur LES BONS bouts de bois : des lattes d’un vieux sommier, à l’avantage d’être légèrement courbées.

Quelques mesures plus tard,

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Puis quelques coups de scie sauteuse (principalement exécutés par Paul), quelques vis, et nous voilà propriétaires d’une luge magnifique !

dsc_1495Espérons qu’il neige cette année, on ira l’essayer à Pech David !

dsc_1496Je vais devoir y retourner, car Gaspard voudrait maintenant construire… un bateau de 100 passagers.

My own homemade BB-8

Monday, February 8th, 2016

After having seen the latest Star Wars movie, I, like numerous other geeks, fell in awe with the BB-8 droid, and, like numerous other geeks, I wanted to try and build one.

So, I started by getting a 300mm plastic ball and another of 180mm diameter (which was more of a 160mm ball according to my ruler…), a pair of motors, and got the electronic parts box out of the cupboard, guessing I’d just start and solve problems as they come instead of spending a lot of time with plans, and getting demoralised half-way.

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The start was rather easy: get the useless parts out of the balls, and sand them so the paint would adhere.

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Then I made a few calculations to create the main board at the lowest possible place, and placed the motors and wheels at each side.

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Going on with the battery holder, even lower, in order to help with stability:

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Spoiler alert, this USB smart battery didn’t provide enough current, so later it got replaced with a S2 LiPo battery I use in RC cars.

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The fun part began, with a bit of Arduino programming. I used a standard 2.4GHz receiver for control, added a 3-axis gyroscope in order to try and compensate wobbling with the motors.

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About everything, laid out. Spoiler alert: the gyro is of no use, because the motors, which are DC motors with reductors, are far from precise enough to compensate anything. Also, even if they were precise, they could compensate pitch (front-to-back wobbling) but not roll (lateral).

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After upgrading the battery, the first test was rather promising:

And here came the time for the difficulties: adding the mast:

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And the head, with magnets to hold it in place, and caster balls to have it roll freely:

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Spoiler alert: the very little caster balls did not roll freely at all, and too much approximation in the magnets’ placement made them touch the body’s ball, making very unpleasant sounds (and also the head had that tendancy to fall):

But still, it was promising. So I started painting.

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And after hours of masking, painting, re-masking, re-painting, I arrived at an unperfect, but not too shameful result:

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Went on with the head…

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But with just the added weight of the two “eyes”, it couldn’t sit on BB-8 more than a couple meters… So I ditched it and re-made it from a styrofoam ball (this time of the correct size), and while I was at it, re-made the magnetic mechanism with better magnets, better caster balls and better measurements.

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And the result looks pretty good in my opinion!

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It also rolls much better, although there are still a few noises and it can look like BB-8 had a few beers:

It took my three weeks to get to this point. I knew I could make it a month, so I’ve upgraded a few things, mostly so I don’t have to open the body each time I want to power BB-8 on: first, a magnetic switch (don’t use a bicycle odometer’s sensor, it won’t accept so much current and will solder itself the first time), which I can use to power on BB-8 from the outside (after a bit of searching each time):

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It’s made out of a bendable piece of metal and a magnet.

You can also see there a pair of relays, which are used to auto-power-off the Arduino and its motor shield after two minutes of RC signal loss; this way, I don’t have to open the body to shut it down either.

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And I’ve stuck in a little LiPo battery tester, so that it can scream at me when the LiPo’s starting to be too discharged (LiPos don’t like that, and when LiPos are unhappy, they tend to catch fire if you look at them wrongly, so.)

I now consider my BB-8 complete although it’s far from perfect ! I think it wasn’t the easiest robot to start building robots, but then, I enjoyed making it. Maybe next time I’ll do an R2D2, and although the body work will be harder, the mechanics will be a walk in the park.

After building it I’ve watched other videos from other BB-8 makers, and it is really fun to see how many different designs there are. Some are very simple with an RC car at the bottom of the ball, some roll by direct transmission and have turning performed by a fly wheel; some are holonomous robots with multi-directional wheels, some use indirect transmission like mine, but a flywheel to turn (this guy is good, but also has access to great resources, so I do think I could do much better if I had CNC mills, 3D printers and ACTUALLY GOT PAID TO DO IT), and this 17 years old’s model works exactly like mine, but damn this kid is skilled.

news for few, stuff no-one cares about