Bonjour à tous !
Dans le cadre d’un projet de conception mis en place par Polytech Angers, nous avons travaillé sur la création d’un automate animé. L’objectif était de s’inspirer des travaux Disney Research afin de créer notre propre automate.

Automate : Appareil mû par un mécanisme intérieur et imitant les mouvements d’un être vivant

Automate Disney Research

Notre projet s’est décomposé en deux étapes :

• Une première étape de modélisation sur un logiciel de CAO.
• Une seconde étape de conception grâce aux imprimantes 3D de Polytech.

Avant de commencer à modéliser en CAO, il a fallu trouver des idées de mouvement à reproduire. Après quelques heures de recherches nous avons décidé de reproduire le mouvement d’un battement d’ailes. La première chose à faire a été de sélectionner un logiciel de modélisation 3D, nous avons rapidement choisi de travailler sur OnShape car le site permet le travail collaboratif en ligne.
Nos premiers mécanismes créés sur OnShape ne fonctionnaient pas.

Nous avons donc décidé d’approfondir nos recherches sur le mouvement de l’oiseau ainsi que sur les différents mécanismes permettant de le reproduire. Voici un aperçu du premier mécanisme ayant réellement marché :

Ce premier mécanisme ne fonctionnait que sur un logiciel de CAO car il ne prenait pas en compte les contraintes des matériaux. Par exemple, les engrenages n’avaient pas de dents mais ils s’entrainaient tout de même en rotation.

Il nous a donc fallu adapter ce mécanisme à des conditions réelles. Notamment en créant de vrais engrenages et en faisant en sorte de pouvoir assembler toutes les pièces une fois imprimées.

Ensuite, nous sommes passés à la deuxième phase de notre projet, l’impression et l’assemblage. Avant d’imprimer nous avons dû redimensionner toutes nos partie d’ailes afin que l’oiseau ne soit pas trop grand. Pour imprimer nous avons transféré toutes les pièces une par une sur le logiciel IdeaMaker.

Après un bref tutoriel nous avons lancé l’impression de nos premières pièces :

Pour assembler les différentes parties de notre oiseau nous avons choisi d’utiliser des vis M3/40, c’est-à-dire des vis de 3 mm de diamètre et de 40 mm de longueur.
Une fois totalement monté, le mécanisme fonctionne à la perfection.

Un seul problème était à noter, les boulons se dévissaient petit à petit à mesure que le mécanisme fonctionnait. Nous avons donc cherché des solutions afin que les différentes pièces soient bloquées dans le temps. Après avoir discuté avec notre professeur référent nous avons décidé de commander des écrous frein puis nous avons remonté l’oiseau avec ces derniers.

En parallèle nous avons développé un autre mécanisme permettant de faire un mouvement de tête. Nous avons voulu l’imprimer en 3D mais nous n’avons pas pu car l’imprimante était en panne et il ne nous restait plus beaucoup de temps pour finir le projet.
Nous avons choisi une bielle manivelle reliée à un engrenage, ce qui permet de faire monter et descendre la tête.

Pour le relier au premier socle, nous avons choisi de décaler vers le centre le mouvement de rotation grâce à deux arbres en rotation reliés par deux petits engrenages:

Voici des images de la totalité de notre travail en CAO:

Enfin, nous avons commencé à rajouter une couche esthétique en rajoutant une queue et des pates à l’oiseau:

Conclusion:

Même si l’oiseau une fois terminé propose un mouvement vraiment intéressant, on ne peut pas dire que l’automate est terminé pour autant. Nous aurions aimé y ajouter un mouvement de queue et imprimer le mécanisme de tête. Mais pour cela il aurait fallu concevoir de nouvelles pièces et réfléchir à de nouveaux mécanismes afin de créer ces nouveaux mouvements. Seulement cela demande énormément de temps. À cause de quelques pannes d’imprimante sur les dernières séances des projets, nous n’avons pas pu réaliser les quelques impressions qui nous manquaient, nous avons néanmoins réalisé au maximum la CAO.