Séance n°11

Nous avons été confronté aujourd'hui à de sérieux problèmes qui ont une répercussion non négligeable sur notre robot. En effet, Nos pattes n'auraient pas une forme adaptée à l'équilibrage du système. De plus nos pignons droits étaient dimensionné avec le couple de la visseuse maximal. On a donc modifié notre fichier Excel en les dimensionnant avec 1/3 du Couple de serrage et 2/3 de la vitesse de rotation de sortie. Cela a considerablement changé notre rapport de transmission Moteur/Pattes qui est passé de 0,8 à 0,2.

Nous souhaitons d'autre part calculer la vitesse linéaire de notre robot. Pour se faire, nous devons déterminer, sur une animation CATIA, la distance que parcours notre robot après un tour de vilebrequin (en mm/tr. On pourra ainsi en multipliant ce résultat à notre vitesse de rotation en tr/min, trouver notre vitesse en mm/min. Afin de créer une telle animation, il nous faut classer nos différentes pièces de l'assemblage en différentes classes d'équivalences. Le problème est que les liaisons entre pièces de fonctionnent plus lorsqu'elles sont triées en sous-ensembles. Il nous faut donc redéfinir toutes les liaisons puis animer les classes d'équivalences entre elles.

La semaine prochaine sera donc décisive dans la réussite de notre projet !

Séance n°10

Cette séance nous a, principalement, amené à continuer la conception du robot sur CATIA. Le prochain compte-rendu est à rendre pour la semaine du 9 Décembre. Ce qui veut dire qu'il ne nous reste plus que 2 séances, à partir de la semaine prochaine, pour finaliser le dossier que nous devons rendre.

Ce dossier se compose :
- d'un schéma cinématique sur papier et animé sur CAO,
- des calculs mécaniques de la vitesse sur papier et sur CAO,
- du CDCF amélioré,
- des différentes solutions que nous avons explorées et de leurs pertinences (défauts et avantages)
- du choix que nous avons faits suivant nos critères,
- de l'esquisse d'avant projet 3D,
- du produit 3D,
- de l'animation 3D,
- du montage et démontage 3D,
- du dessin d'ensemble 2D avec nomenclature
- et de la conception biomimétique.

Donc le programme pour les prochaines semaines sera de créer la simulation du robot en marche sur CATIA et de refaire les calculs de dimensionnements si besoin et fonction des valeurs que nous donnera le logiciel.
 

Séance n°9

Nous avons tous participé cette semaine à l'amélioration de certaines pièces sur CATIA V6 telles que les pignons coniques et les pignons à denture droite du réducteur à partir des calculs effectués les semaines précédentes. La réalisation des pignons coniques nous a posé problème car leur liaison ne s'effectuait pas correctement sous CATIA. On a donc décidé de ne représenter que leur diamètre primitif afin que leur contact se réalise dans encombres.

Liaison Moteur-train d'engrenage

D'autre part, en vue d'un futur montage vidéo portant sur la réalisation du robot à l'atelier, nous avons réalisé à l'aide du logiciel Cinema 4D une petite introduction en 3D que vous pourrez retrouver dans l'onglet " Effet Terminapoule " du Menu à droite.

Séance n°8

Pour ce retour de vacances, nous avons repris notre projet là où nous l'avions laissés.

Nous étions toujours divisés en 2 groupes: un groupe qui continuait la conception du mécanisme sur Catia V6 et un autre chargé de continuer les calculs de dimensionnement des engrenages à dentures droites et coniques. Nous avons donc complété le fichier Excel de la dernière séance par le calcul des efforts de la perceuse sur l'arbre en nous aidant du cours de construction. Nos premiers résultats ne nous convenaient pas ce qui nous a amené à changer les dimensions des pignons coniques. Nous avons donc dû rechercher sur différents sites des pignons plus grands à des prix similaires. Nous avons donc poursuivi nos calculs avec un pignon de module 1.5 et de diamètre 24.

Capture d'écran des pattes et de leur axe

Capture d'écran du bâti avec les 2 pattes et leur axe

Capture d'écran du pignon conique

Séance n°7

Nous nous sommes aujourd'hui divisés en 3 groupes

Le premier a dimensionné nos deux pignons à denture droite qui assurent la réduction du couple de sortie du mécanisme.

Nous avons commencé par rechercher le temps que met la patte pour passer de la position haute notée h en position basse. Soit m*g*h = n*P*t la variation des énergies potentielles de pesanteur égale à la somme des travaux des forces multipliée par le rendement total du mécanisme. On en tire t = m*g*h/(P*n) = 15*9,81*114,453/(380*0.2) = 0,22s en prenant la masse maximale acceptable du robot de 15kg et un rendement choisi de 0,2. Nous avons choisi de prendre sous les conseils de notre tuteur une puissance de 380W.

Une fois le temps calculé, nous avons déterminé la vitesse de rotation de l'arbre de sortie Ns sachant que la patte met 0,22s à parcourir une distance de π. On trouve une vitesse angulaire de 14 rad/s ce qui nous donne Ns = 135,37 tr/min

Cette vitesse nous a permis de calculer le rapport de transmission Ns/Ne = Ns*C*π/(P*30) = 0,735.

Le cours de construction nous a permis de calculer les diamètres primitifs des des deux pignons en ayant émis les hypothèses que l'entraxe a = 100mm et le module m = 2,5mm.

On a alors obtenu D = 115mm et d = 85mm.

Nous avons ensuite élaboré un fichier Excel qui nous permettra de changer les caractéristiques de notre engrenage à volonté sans devoir repasser par ces calculs fastidieux.

Une autre partie de l'équipe à recherché les meilleurs prix pour l'achat des pignons coniques, des paliers lisses et de l'obtention du brut ainsi qu'une étude des coûts.

Enfin la dernière partie a fini de concevoir les pattes, de dimensionner les tôles et de réaliser des liaisons pivots et arrêts axiaux sur Catia. 

Séance n°6

Nous avions commencé, en fin de séance dernière, à préparer le programme de la séance d'aujourd'hui.
A savoir que nous devions mener de front:

• l'avancement du projet sur Catia (réalisation des pattes, réalisation du support de la perceuse), 
• les calculs de dimensionnement des pignons, 
• le dessin papier de notre robot.  

Nous avons modifié la cinématique de notre robot sur le logiciel Open Méca car l'ancienne version n'était pas au point. Voici un lien vers cette nouvelle simulation :
http://www.youtube.com/watch?v=q9wHcPdvq4o

En parallèle, nous recherchions les diamètres primitifs de nos pignons en partant de rapports de réductions sélectionnés par défaut. Notre tuteur nous a expliqué qu'il ne fallait pas partir dans ce sens. Il faut donc que nous déterminions la vitesse de notre patte, puis son accélération, afin de calculer l'énergie cinétique. Ceci nous permettra de calculer le rapport de transmission que nous utiliserons pour dimensionner notre train d'engrenages.

Voici l'avancement actuel du support de la visseuse et du carter :

Bâti + support de visseuse

Séance n°5

Nous avons commencé cette séance par choisir parmi les 3 systèmes notre robot final. En effet nous avons choisi le le modèle à deux pattes afin de tous pouvoir l'améliorer. Nous avons donc une partie de notre groupe travaillant sur le bâti et l'autre sur la création des deux pattes. La liaison entre la perceuse et les pattes se fera par l'intermédiaire d'un pignon conique en acier C43 de diamètre intérieur 10mm puis d'une cascade de pignons pour réduire le couple moteur :

http://shop.hpceurope.com/pdf/fr/B_ECO.pdf

Nous avons aussi recherché dans le magasin les vis disponibles et plus particulièrement les vis M10 de longueur 60mm qui ne sont pas filetées sur toute leur longueur. La variété de vis étant actuellement trop faible, nous devrons faire une commande des vis que nous aurons besoin auprès de notre tuteur M.Granjon.
Nous attaquerons les calculs de dimensionnement des pignons, de mécanique et de DDS.

D'autre part, nous publierons en parallèle de notre blog des articles sur le site de robotique http://shyrobotics.com/