Anatomie de mon Cabot

J'ai pris quelques libertés avec l'anatomie canine, comme vous allez le voir !

LE SQUELETTE
Il s'agit en fait d'un exosquelette (squelette externe comme les insectes). Le corps est constitué d'un coffret d'électronique du commerce dimensions : 160x80x 60mm de hauteur. La tête d'un coffret 80x55 x 40mm de hauteur.



LES MUSCLES
Ils sont constitués de quinze servomoteurs de modélisme S3003 de la marque FUTABA (couple 3kg.cm). Trois par patte, deux pour la tête (inclinaison et rotation), et un pour ... la queue ! Les servomoteurs représentent de loin le poste le plus cher. Mon cabot est petit en taille, car un plus grand et plus lourd nécessiterait des servos plus puissants et là le budget exploserait !

LES NERFS
l'influx nerveux est transmis par des fils électriques bien sûr.



LE CERVEAU
Suivant le mode de fonctionnement il est constitué par un ordinateur de type PC, ou bien par un microcontrôleur ATMEL ATMega32 (32Ko mémoire de programme flash, 2Ko ram) dans la version finale.
Coté composants, vous pouvez voir les contacts à billes, qui permettent de contrôler si l'attitude du robot est en conformité avec sa position (en avant ou en arrière). En fait je n'utilise ces contacts que pour détecter qu'une personne a pris le robot. Les picots sont les broches de programmation des microcontrôleurs.
Coté soudures vous pouvez apercevoir les résistances et condensateurs CMS (Composants à montage de surface) pour des raisons de miniaturisation.

LA MOELLE EPINIERE
Elle est réalisée avec un microcontrôleur ATMEL ATMega8515. Elle reçoit les ordres du cerveau (PC ou ATMega32), et les transmet aux muscles via les nerfs. Le microcontrôleur ATMega8515 génère en permanence les impulsions de commande des servomoteurs, sauf en mode veille. Ce mode supprime les impulsions, les servomoteurs ne produisent plus aucun couple et la consommation d'énergie s'en trouve réduite. Bien sûr, il ne faut pas passer en mode veille lorsque le robot est debout, sinon il s'écroule sous son poids !
Les servomoteurs de modélisme ont pour vocation de tourner le plus rapidement possible. Hors pour la robotique ils doivent tourner lentement, c'est pourquoi le microcotrôleur ATMega8515 permet de choisir la vitesse de rotation 1=vitesse lente 7=vitesse maximum.



LES PATTES
Elles sont constituées d'une part avec les servomoteurs, et d'autre part, avec de la tôle d'aluminium de 1mm d'épaisseur, pliée en U. L'assemblage est réalisé avec du ruban adhésif en mousse double face pour extérieur (résistant aux écarts de température et aux UV) de la marque PLASTO acheté chez Leroy-Merlin. La technique de collage est la suivante :
-dégraisser les pièces à assembler avec du produit à vitres
-sécher au sèche-cheveux (tiédi les pièces)
-coller et serrer dans un étau pendant 72H (temps de mouillage de l'adhésif)
Cette technique est préconisée dans une note d'application 3M. Une tentative d'arrachage se solde par la torsion de l'aluminium !
Les servomoteurs de modélisme sont mal adaptés à la robotique, une sortie d'axe d'un coté seulement. Hors il faut une sortie d'axe de chaque coté du servo pour faire une articulation. j'ai donc fabriqué une sortie d'axe passif en pliant en U de la tôle de laiton de 0.5mm d"épaisseur et en soudant (fer à souder utilisé en électronique) au centre un écrou en laiton. Cette platine est collée avec du ruban adhésif double face fin du coté opposé à l'axe moteur. Une autre tôle en U mais en aluminium complètera l'articulation, fixée d'un coté sur la platine moteur du servo, et de l'autre sur l'axe passif avec une simple vis, vissée en butée contre la platine en laiton.



LES COUSSINETS
Il sont constitués par des pieds en caoutchouc anti-dérapant de diamètre 19mm que l'on colle habituellement sous les coffrets d'électroniques. La forme de demi sphère est importante car elle permet un point de contact avec le sol quelle que soit l'attitude de la patte. Deux de ces coussinets sont équipés de capteurs de forces de type FSR (Force Sensor Resistor) de diamètre 19mm qui permettent d'évaluer la répartition du poids avant/arrière pour équilibrer le Cabot. Seul le centre du capteur est sensible, aussi faut-il mettre une petite rondelle de ruban adhésif pour que le poids soit appliqué au centre et non sur les bords du capteur. Sinon on remarque une très nette perte de sensibilité du FSR. Lorsque le robot est debout sur ses quatre pattes, il peut avancer ou reculer son centre de gravité sans lever les pattes. Les capteurs FSR m'ont permis de trouver la valeur idéale (constante dans le programme) lors de la mise au point de la marche quadrupède. Les capteurs ne sont plus utilisés après.



LE DOS
C'est là que sont placées les cinq batteries NIMH-2500maH, n'ayant plus de place à l'intérieur. Les batteries de type AA sont montées sur des coupleurs de piles. Autonomie de mon Cabot : moins d'une heure, c'est gourmant en énergie ces petites choses ! J'aurais bien aimé, une autonomie de 24 heures ! mais il faudra attendre la sortie des PAC (Piles à Combustible) miniatures pour voir l'autonomie augmenter.



LE TORSE
Mon Cabot aboie grâce à ce petit Haut-parleur qui a été récupéré sur un vieux casque de baladeur. Quant au module électronique qui génère l'aboiement, il a été récupéré sur une peluche achetée 5 €uros chez "Nature & Découverte" !



LE COU
Au dos du cou est collé le TSOP1736 le récepteur de commande infrarouge.



LA TRUFFE
Le dôme est en fait, une lentille de Fresnel d'un détecteur pyroélectrique. Ce détecteur de mouvements fait de mon Cabot un chien de garde hors pair! impossible de l'approcher sans qu'il ne s'en rende compte !

LES YEUX
Il sont constitués de deux LEDS bicolores, qui comme le nom ne l'indique pas peuvent prendre trois couleurs, le rouge le vert, et jaune (rouge+vert). La couleur permet de voir l'état de la batterie:
-Vert= batterie chargée
-Jaune= batterie déchargée
-Rouge= batterie à recharger d'urgence

LA GUEULE
C'est un télémètre infrarouge SHARP de type GP2D02. En tournant la tête mon cabot apprécie la distance des obstacles qui l'entourent (distance de mesure 15 à 80cm). En baissant la tête il est parfaitement capable de voir qu'il est au bord d'une table, et qu'il ne faut pas aller plus loin !



LES OREILLES
Elles abritent deux photoresistances. Lorsque la lumière vient de face les tensions fournies par les photoresistances (pont diviseur) sont similaires. Lorsque la lumière vient de coté une photoresistance est éclairée l'autre est à l'ombre de l'oreille, les tensions sont différentes. Les oreilles agissent comment deux déflecteurs optiques qui permettent de localiser la direction de la lumière. Mon Cabot voit grâce à ses oreilles ! il peut se diriger vers une source lumineuse, c'est simple et ça marche ! En outre l'une de ces photoresistances sert à distinguer le jour et la nuit (la nuit mon cabot se met en veille et monte la garde !)



LE MENTON
Sous le menton est collée une électrode (un ruban de cuivre autocollant coupé en deux) sensible aux contacts. Une chatouille sous le menton, et mon cabot fait le pitre (tirage aléatoire).

LA JOUE GAUCHE
C'est là qu'est placé le microphone à electret qui rend mon cabot sensible aux bruits. Attention au piège : le détecteur de bruits et activé par le bruit des servomoteurs. La mesure de bruits ne doit pas se faire si le robot bouge ! Bref mon Cabot entend avec sa joue !



LA QUEUE
c'est une chute de collier nylon noir pour serrer les câbles électriques. Garantie incassable (et pas cher !)

LE DERRIERE
C'est là qu'est placé le connecteur SUB-D 9 reliant le robot à une alimentation externe et au PC pour la mise au point. Cet endroit se justifie par le fait que le robot ne doit pas être géné dans ses évolutions par le câble de liaison.



LA ZIGOUNETTE
Si, si ! il en a une ! c'est un mâle (je me suis bien amusé). Bon, il fallait bien mettre l'interrupteur Marche/Arrêt quelque part, et bien c'est là !



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