Le R2D2 d'Olivier (THX-1138)

Dans la série "je découpe du styrène et je m'éclate", je continue avec les deux "front vents", c'est-à-dire ces genres d'aérateurs carrés à bords arrondis situés au milieu de la face avant du corps.

Je me suis longtemps demandé comment réaliser les entourages arrondis de ces pièces, car leur épaisseur (5 mm) rend l'utilisation d'un simple procédé de cintrage difficile, et je ne voulais pas utiliser un simple moulage en résine, mais bien fabriquer complètement la pièce.

Voici le procédé que j'ai trouvé et qui m'a donné satisfaction:

J'ai d'abord découpé la forme du contour extérieur dans du styrène de 3mm, en récupérant la partie interne à laquelle j'ai retiré 1mm sur tout le tour.

Ensuite j'ai collé une bande de 1mm d'épaisseur sur l'intérieur de la partie évidée, pour former la surface courbe extérieure du front vent. La partie carrée récupérée précédemment sert à bloquer la bande de façon à ce qu'elle reste bien en contact pendant la prise de la colle

Une deuxième pièce évidée de la même façon maintient la bande en hauteur, de manière à ce qu'elle soit bien d'équerre. Ensuite des bandes latérales sont collées de part et d'autre, créant un coffrage assurant une bonne rigidité à l'ensemble.

Puis j'ai collé la partie interne du contour après avoir placé des cales d'épaisseur de 3mm dans les angles et sur les parties droites, afin d'avoir un espace constant. Cela pour obtenir une épaisseur finale du contour de 5mm.

Enfin, les vides sont comblés avec un mastic polyuréthane type carrosserie, puis l'ensemble est poncé de manière à suivre la courbure externe du corps, et poli au grain fin avant mise en peinture.

La partie interne des vents (les ailettes) n'est qu'une formalité à découper et à assembler avec du styrène de 1mm.

Les Fronts Vents sont (grossièrement) positionnés pour juger du rendu avec le cache (bleu)

Voici une petite video (au cadrage approximatif) de démo de quelques fonctions de l'application android en cours de développement...

(Soyez indulgents pour le bougé, pas facile de filmer et de manipuler en même temps...)

Pourquoi ne pas utiliser un smartphone ou une tablette pour commander certaines fonctions du robot ?

L'idée fait son chemin depuis un moment, surtout après avoir vu les développements de CuriousMarc sur Iphone sur le site américain Astromech.net. Impressionnant !

Pour ma part, je n'ai pas d'Iphone, je me suis donc penché sur l'utilisation possible d'une tablette/téléphone sous Androïd. Il a donc fallu se mettre la programmation android (j'ai choisi Basic4android)

Voici le résultat de mes premiers essais: une petite appli qui permet de commander via le BlueTooth l'ouverture/fermeture des trappes du sommet du dôme ("Pie Panels")

Il suffit de sélectionner une ou plusieurs trappes (qui passent en bleu clair), et de presser "ACTION" pour commander l'ouverture (ou la fermeture) des tappes sélectionnées (qui passent en rouge vif)

Les trappes restent sélectionnées, ce qui permet de revenir à l'état précédent en pressant une nouvelle fois sur ACTION. Pour déselectionner une trappe, le toucher une secone fois, elle repasse en bleu foncé (ou en rouge foncé si elle était ouverte). Pour tout déselectionner on appuie sur RAZ. 

4 touches supplémentaires programmables sont prévues pour déclencher des séquences préprogrammées ou des actions particulières (à programmer au niveau de l'arduino)

Le principe retenu est très simple: l'appareil android envoie des ordres série sous forme d'une suite de caractères qui sont interprétés par le sketch arduino:

"O" suivi du numéro de trappe pour l'ouvrir

"F" suivi du numéro de trappe pour la fermer

"P" suivi du numéro de fonction pour les touches "programme" de 1 à 4

Par exemple la séquence "F1F2F3O4O5" fermera les 3 premières trappes et ouvrira les 2 dernières, "F4P1" fermera la trappe 4 puis déclenchera la séquence numéro 1, etc...

Le décodage est très simple. A noter qu'il est possible de transmettre des infos dans l'autre sens, (non utilisé ici), de l'arduino vers l'appareil android, le cas échéant.

Le controleur utilisé est un mini-compatible arduino: le Flyduino A-12 (déjà présenté dans un autre article) muni d'un module BlueTooth Bee (compatible XBee au point de vue brochage) de Seeeduino

Prochaine étape: piloter les lumières du dôme et les mouvements des holoprojecteurs....  A suivre!

Voici un petit montage qui pourra rendre service pour nos robots:

On a souvent besoin de commandes mécaniques à 2 positions; par exemple, trappe ouverte/fermée, accessoire rentré/sorti, etc... 

Un moyen simple d'exécuter de telles actions est d'utiliser des servomoteurs type radiocommande, ils sont très failes à trouver, bon marché, et existent en toutes tailles et toutes puissances. 

Le seul problème est qu'ils nécessitent un signal de commande de forme et de fréquence bien précises pour les commander: Lorsqu'on sort du cadre strict de la radiocommande, il faut donc faire appel à une interface spéciale à microcontrôleur qui va gérer les servos (genre Arduino ou carte spécialisée).

Cependant, lorsqu'on n'a pas besoin d'une commande proportionnelle, comme dans les cas cités plus haut, deux positions suffisent: il est dommage de gaspiller les ressources d'un arduino pour de telles commandes type tout ou rien: C'est le but de ce montage de simplifier la commande de servos dans ce cas:

Ce petit circuit très simple, qui revient à moins de 10 euros, permet de commander un servo entre 2 positions selon lea valeur de la tension présente en entrée:

- entrée reliée à la masse (0V): le servo sera en position 1

- entrée reliée au +5V : le servo sera en position 2

Le montage utilise un microcontrôleur Picaxe 08-M2 (2,40 € chez Gotronic) programmé dans un dialecte de Basic,

le programme source est disponible ici, il se programme avec un câble USB spécial: voir ici

Le logiciel de programmation gratuit est disponible ici

Le circuit ne mesure que 35mm x 12mm, il peut être fixé directement sur le servo avec de l'adhésif double face le cas échéant. (on pourrait faire encore plus petit avec des composants cms, mais bon...)

Avec un circuit aussi simple, on peut très bien utiliser un circuit type "bandes à trous", sinon le circuit imprimé au format pdf est disponible ici

A gauche: alimentation 5V: moins batterie en haut, positif au centre, entrée de commande en bas ("E")

A droite: souder connecteur mâle type servomoteur: négatif en haut, signal de commande en bas

Le led choisie est un modèle 3mm basse consommation verte (2mA), la valeur de la résistance est à calculer avec d'autres types de led

Les positions sont réglables très facilement grâce au potentiomètre ajustable et restent mémorisées après coupure de l"alimentation (stockage en eeprom)

PROCEDURE DE REGLAGE DES POSITIONS:

- En fonctionnement normal, la LED verte est allumée.

- Fixer l'entrée logique à 0 ou 1 (0V ou 5V) selon la position à régler

- Tourner le potentiomètre ajustable dans un sens ou dans l'autre: la LED clignote, indiquant que le réglage est en cours.Le servo suit le déplacement du curseur.

- Lorsque la position désirée est atteinte, attendre 5 secondes: La LED s'éteint.

- Ramener le curseur du potentiomètre en position centrale (ne pas dépasser le centre): La LED se rallume, la position est mémorisée.

- Procéder de même avec la deuxième position

Les holoprojecteurs sont à mon sens un élément très caractéristique et très visible des droïdes R2, c'est pourquoi je n'ai pas voulu faire de compromis à ce niveau et j'ai donc choisi de les réaliser entièrement en aluminium.

Après avoir en vain cherché des sphères en aluminium du bon diamètre, j'ai trouvé le moyen de fabriquer ces éléments essentiels du dôme en utilisant des bombes aérosols en forme d'ogive, de diamètre 66 et 58 mm.

Ces aérosols sont fabriqués en alu sifisamment épais pour être travaillés sans déformation excessive et après polissage ont un très bel aspect.

Attention cependant si vous voulez utiliser cette méthode, la plupart de ces aérosols utilisent un gaz propulseur inflammable, il faut donc être très prudent lors de la découpe: il faut d'abord être certain d'avoir bien vidé la bombe de son contenu, puis percer délicatement un trou avec un objet pointu ou coupant à froid, donc sans utiliser de disque abrasif ou autre instrument rotatif qui serait susceptible de créer un échauffement pouvant provoquer une explosion.

Après évacuation de la pression résiduelle, agrandir l'ouverture avec un cutter ou des ciseaux, puis bien rincer l'intérieur de l'aérosol à l'eau. Ensuite il est possible de découper la partie ovoïde avec une dremel munie d"un disque abrasif.

Ces précisions étant faites, voici le détail de la réalisation:

Découpe de la partie utile dans l'aérosol:

Pour la partie externe, j'ai utilisé une bombe anti-crevaison, c'est ce que j'ai trouvé de mon cher dans ce diamètre (66 mm), environ 6€ chez Carrefour. Pour la partie interne mobile, c'est une bombe désodorisante d'ambiance que j'ai choisie.

Après découpe et mise en forme, voici ce que ça donne:

La partie de plus grand diamètre a été découpée un peu plus largement à sa base, de manière à réaliser une "collerette" qui permettra la fixation du holoprojecteur sur le dôme interne du droïde.

J'ai également récupéré le bouchon en alu du déo "Opium" de mon épouse, de diamètre 40mm, pour faire le cylindre de base du projecteur, qui sera ensuite "habillé" avec la partie conique cannelée. Il est doré d'origine, mais un petit ponçage lui rendra sa couleur alu naturelle. (on peut aussi utiliser le corps de l'aérosol lui même, qui est de même diamètre). J'ai créé une ouverture circulaire en laissant un rebord pour permettre le blocage de la lentille acrylique.

Ce cylindre est fixé sur une boule de Noël en plastique de 60 mm, percée au même diamètre. La partie postérieure ouverte de cette boule permettra la fixation de la source lumineuse.

Il reste à fabriquer la partie conique qui porte les "cannelures" parallèles à l'axe du cylindre.

Pour cela, j'ai mis à profit ma machine CNC et découpé le "développé" à plat du tronc de cône dans une plaque d'alu de 2mm d'épaisseur.

Les cannelures sont fraisées sur une épaisseur de 1,3 mm seulement pour permettre la mise en forme du "cône" sans risque de cassure du métal.

La pièce obtenue est mise en forme délicatement par pliage progressif au niveau de chaque cannelure au moyen de deux pinces à becs fins,  jusqu'à obtenir le bon rayon de courbure.

Une fois cette pièce obtenue, elle est collée sur le cylindre à l'araldite.

La lentille a été fabriquée à partir d'une sphère acrylique de 40mm coupée en son milieu (accesoire de jonglage) et repolie.

Il ne reste plus qu'à ajouter un cercle pour consolider la collerette à la base de la partie fixe (découpé dans une boîte de conserve), celui-ci est collé sur les languettes d'alu, puis percé de 4 trous de 2mm.

Et voilà !

Voici le résultat en place sur le dôme. Le HP est orientable, il peut être motorisé éventuellement (je ne sais pas encore si j'utiliserai cette possibilité)

(image à insérer)