Automate animé

Bonjour à tous, ce blog a pour but de vous présenter l’avancement de notre projet réalisé durant notre 4ème semestre du cycle préparatoire Peip à Polytech Angers. Nous sommes 4 acteurs sur ce projet, 3 étudiants ainsi qu’un professeur référent. L’objectif de ce projet est, comme son nom l’indique, de réaliser un automate animé. Celui-ci aura pour but de réaliser un mouvement naturel automatisé, et sans assistance extérieure.

1 – Le choix de notre automate

Tout d’abord, il a fallu choisir l’animal, l’objet à animer. L’idée d’un animal quadrupède nous est directement venue à l’esprit. N’étant pas le premier groupe à travailler sur ce projet, nous avons eu quelques sources d’inspiration. Je vous invite à aller regarder leur blog ainsi que leur compte-rendu, car certaines idées y sont reprises tandis que certaines erreurs y ont aussi été comprises. Chaque groupe s’est inspiré de l’ancien pour faire évoluer la qualité de ce projet. Pour revenir sur le choix de notre automate, Disney a aussi été une source d’inspiration étant donné que l’idée de ce projet vient de leur vidéo sur le sujet.

Automate en forme de tigre

Nous avons donc eu l’idée de partir vers le chien ou le chat, mais cela nous a paru trop classique. Nous avons donc pensé au dragon. Il a exactement les mêmes articulations que le chat. Cette démarche s’en rapproche donc énormément. Il sera donc facile de pouvoir modéliser son mouvement.

Exemples d’inspirations pour notre automate

2 – Modélisation du premier prototype

Pour commencer, nous avons dû modéliser le premier prototype de notre automate. Cela était une des parties les plus complexes de ce projet. Nous avons donc commencé par modéliser la patte arrière de notre automate, en s’inspirant d’un prototype de Disney.

Patte de Disney
Le plus difficile a été de trouver les bonnes dimensions de chaque bielle ainsi que le placement des différentes roues pour trouver le mouvement de la patte voulue.
Reproduction de patte de Disney

3 – Découpe et Assemblage du 1er prototype

Nous sommes ensuite passés à nos premiers tests, pour imprimer notre prototype nous avons utilisé la découpeuse laser présente au FABLAB. Pour l’utiliser, nous avons mis sur plan toutes nos pièces puis ajuster les bons paramètres de matériaux.

Fichier envoyé à l’imprimante
Imprimante laser du FABLAB
Prototype monté
Vidéo de notre prototype en mouvement

4 – Modélisation fonctionnelle de l’automate

Notre premier prototype étant fonctionnel, nous sommes passés à la modélisation de notre automate entier sur CAO sans nous soucier de son apparence.

Corps fonctionnel

5 – Amélioration du design

Après avoir modélisé notre automate fonctionnel, nous avons essayé de le rendre plus esthétique et de donner une forme plus réaliste aux différentes pièces.

Avant / Après :
Patte avant
Patte arrière
Nous avons également testé différentes manières pour graver des écailles sur nos pattes.
Impression des écailles en dégradé
Test de différentes écailles

6 – Modélisation et ajout des ailes

Pour ajouter un côté plus réaliste, l’ajout d’ailes au dragon était nécessaire. Pour ce faire, nous avons directement imaginé le mécanisme pouvant animer ses ailes pour le biais d’une roue engendrant une bielle qui elle-même met en mouvement l’aile. L’aile est quant à elle fixée par un support au corps de l’automate. Cette fixation permet de laisser pivoter l’aile sur l’axe voulu.

Nous avons ensuite donné un design à l’aile pour la rendre plus jolie.
Aile avant
Aile après

7 – Découpage et gravure de l’entièreté des  pièces

La prochaine étape pour nous était l’impression et la gravure de toutes nos pièces qui nous prit tout de même plusieurs heures.

8 – Assemblage final de l’automate

La dernière partie de ce projet aura été l’assemblage de l’automate en entier. Il nous a d’abord fallu assembler les 6 parties constituant le corps. 

Pour ensuite y ajouter les pâtes et les ailes. Entre temps, nous avons dû assembler l’ensemble des pattes avant et arrière avant de les lier au corps et aux engrenages.
La partie la plus dure de l’assemblage a été de lier le mouvement des engrenages avec le mouvement des roues comme vous pouvez le voir sur la photo ci-dessous.

Par la suite, il a fallu rajouter le mécanisme des ailes ainsi que les ailes elles-mêmes. L’assemblage des ailes était la partie la plus simple, elle est la seule à ne pas nous avoir causé de soucis.

Enfin, pour finir, il suffit de coller la tête sur le corps de notre dragon pour qu’il en soit vraiment un ! 

9 – Conclusion

Pour conclure, ce projet a été très intéressant et complet pour nous, en découvrant l’avancement de celui-ci, de sa création à sa réalisation. Il nous a permis d’utiliser une multitude de technologies de la CAO au simple tournevis en passant par la découpeuse laser. Malheureusement, nous n’avons pas réussi à le motoriser comme voulu au départ. Cela est dû au matériau choisi pour le corps de l’automate. Le bois utilisé étant trop souple, il ne nous a pas permis de fixer suffisamment la roue des pattes à leur engrenage, résultat de pattes non entraînées par le mouvement des engrenages. Cependant, nous sommes quand même fiers d’avoir pu créer un automate fonctionnel même si très fragile. 

Merci d’avoir pris le temps de lire notre blog

Robin JEULAND, Quentin CONANEC, Clément LE GALL

Bombe factice

L’objectif de ce projet était de réaliser une fausse bombe à désamorcer, un genre d’escape game, c’est à dire qu’une suite d’étapes doit être réalisée dans un certain ordre avec deux erreurs maximum pour finir le jeu. Pour cela, nous étions 3, avions 100 heures et une totale liberté des énigmes.

Mais pourquoi avons nous choisi ce projet?

Tout d’abord, nous recherchions un projet qui nous permettait de créer quelque chose de concret. Ensuite nous avions un attrait particulier pour la programmation et nous aimions manipuler les composants électroniques. C’est pour cette raison que lorsqu’on nous a proposé le projet de bombe factice, nous avons tout de suite adhéré à l’idée. Mais pour concrétiser notre projet, il nous a fallu passer par différentes étapes et surmonter quelques difficultés.

Intérieur de la version finale du projet

        Brainstorming

La première étape était le brainstorming. Durant les trois premières heures, nous avons d’abord discuté et débattu en groupe pour nous mettre d’accord sur la trame à suivre pour désamorcer la bombe ainsi que sur son apparence.

Trame à suivre pour désamorcer la bombe

        Recherche et commande

Ensuite, après cette étape de mise en commun des idées, nous avons créé une liste avec tous les composants nécessaires à la décoration ainsi qu’au bon fonctionnement de la bombe. On a donc commencé nos recherches pour trouver les composants. On s’est vite rendu compte qu’une modélisation 3D était primordiale. En effet, il existe des composants ayant la même fonction mais avec des tailles bien différentes. Or nous avions comme contrainte la taille de notre mallette. Donc, il fallait trouver les composants appropriés pour pouvoir garder une mallette de taille abordable. Une fois cette étape finie, nous avons envoyé notre liste à notre responsable de projet (Mr. Sébastien Lagrange). Il s’est occupé d’effectuer la commande. Après la réception des produits, nous devions entamer notre partie préférée : la manipulation.

Plan 3D de la mallette

        Programmation de chaque élément

Nous avons alors commencé à créer un programme pour réaliser la trame de désamorçage de la bombe. Pour cela, il nous a fallu prendre chaque élément indépendamment pour comprendre comment il fonctionne et ainsi pouvoir mieux le contrôler après. Durant cette étape, nous avons rencontré plusieurs défis à relever car nous avions seulement de petites bases sur le langage que nous utilisions (Arduino). Mais, à chaque fois grâce à nos recherches et à l’aide de nos professeurs, nous avons pu résoudre nos problèmes et finaliser ce code.

Exemple de code, ici, une partie du code du jeu du Simon

        Création de l’intérieur de la mallette

Pour la création de l’intérieur de la mallette, nous avons utilisé plusieurs machines et plusieurs procédés de fabrication (par exemple l’impression 3D , le découpage par laser et l’impression de stickers). Le but premier était de maintenir les composants et de rendre l’intérieur de la mallette esthétique pour qu’ elle ressemble à une bombe à désamorcer. Nous avons donc par exemple rajouté une fiole contenant un liquide fluorescent. Ensuite, nous avons découpé une tablette pour fixer tous les composants et cacher la partie électronique. Nous avons réalisé le montage , et nous avons fait les soudures sur la carte électronique. Nous avons bien sûr aussi peint.

        Création de la carte électronique

La création d’une carte électronique était obligatoire pour éviter de garder les breadboards (plaquettes permettant de connecter facilement des fils), qui sont uniquement destinés aux prototypes. Nous avons donc dessiné le schéma d’une carte électronique. Cependant, des camarades sont venus nous prévenir que nous ne respections pas des règles obligatoires (la taille des pistes par exemple) pour que la machine puisse la découper. Une nouvelle version a donc dû être faite. Or cette fois ci, c’est un professeur qui nous a indiqué encore d’autres problèmes, comme des pistes trop proches. La troisième et dernière version fut la bonne. Après un bon moment de soudage des connecteurs, nous avons pu passer à l’assemblage.

        Assemblage

L’assemblage a été une étape plus longue que prévue. En effet, nous nous imaginions que nous allions simplement mettre tous les modules d’épreuve dans la mallette et que cela allait fonctionner au premier essai. En réalité, nous avons eu un certain nombre de problèmes, comme les boutons lumineux qui ne fonctionnaient plus, l’écran qui n’affichait plus rien et a donc dû être changé ou encore des fils qui s’arrachaient lors de la fermeture de la mallette. Ces derniers problèmes ont pu être résolus, rendant ainsi notre projet fonctionnel.

Dernières soudures avant de tout faire rentrer dans la mallette

Bilan

Nous sommes tous très fiers du travail que nous avons réalisé ainsi que du produit fini. En effet, pendant toute la durée du projet, nous nous sommes bien entendus et nous avons plutôt bien réparti les tâches entre chaque membre du groupe. De plus, le produit final est esthétique, aéré et agréable à manipuler. Il respecte le cahier des charges que nous nous sommes fixé au début du projet, à l’exception de l’énigme qui devait permettre d’ouvrir la mallette. Nous avons décidé de ne pas la mettre en place en cours de création car cela ne nous paraissait plus intéressant. En effet, cela nous aurait obligé à afficher quelque chose au-dessus de la mallette et nous avons pensé que cela serait plus judicieux de laisser la mallette comme nous l’avions reçue.

Merci de nous avoir lu

Matthias LEHOUELLEUR
Alan MARTINIER
Maël JUGDE