{"id":312,"date":"2017-06-12T16:31:07","date_gmt":"2017-06-12T15:31:07","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/?p=312"},"modified":"2017-06-12T20:31:23","modified_gmt":"2017-06-12T19:31:23","slug":"projet-liaisons-cinematiques-lego","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/2017\/06\/12\/projet-liaisons-cinematiques-lego\/","title":{"rendered":"Projet : Liaisons cin\u00e9matiques LEGO\u00ae<\/strong>"},"content":{"rendered":"

Conception de pi\u00e8ces de liaisons adaptables sur pi\u00e8ces LEGO\u00ae<\/em><\/p>\n

\n
\"Rendu<\/a>

Rendu final des pi\u00e8ces<\/p><\/div>\n<\/div>\n

\nNous sommes 3 \u00e9l\u00e8ves : Felix Bessonneau, Colin Fl\u00e9chard et Dorian Clermont, issus du cycle pr\u00e9paratoire de l’ISTIA en 2\u00e8me<\/sup> ann\u00e9e en charge d’un projet :
\nCe projet Ei2 sur les liaisons m\u00e9caniques LEGO\u00ae s\u2019inscrit dans le cadre de notre 4\u00e8me semestre, dans l\u2019unit\u00e9 d\u2019\u00e9tude n\u00b05 : Projets de conception.
\nIl fait suite aux difficult\u00e9s rencontr\u00e9es lors des cours de G\u00e9nie M\u00e9canique de 3\u00e8me<\/sup> ann\u00e9e qui utilisaient les LEGO\u00ae afin de faciliter la compr\u00e9hension des sch\u00e9mas cin\u00e9matiques : en effet certaines liaisons n’\u00e9taient pas r\u00e9alisables de fa\u00e7on simple.
\nIl s’agit l\u00e0 donc de travailler sur des LEGO\u00ae : quoi de plus amusant que \u00e7a ?\n<\/div>\n
\n
\"Mod\u00e9lisation<\/a>

Mod\u00e9lisation complexe d\u2019une liaison h\u00e9lico\u00efdale en LEGO<\/p><\/div>\n<\/div>\n

La liaison glissi\u00e8re :<\/strong><\/p>\n

\nLa premi\u00e8re id\u00e9e \u00e9tait de faire une pi\u00e8ce compatible avec les pi\u00e8ces classiques de Lego\u00ae. Le premier prototype consistait donc \u00e0 faire une longue brique creuse avec \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur une pi\u00e8ce qui coulissait afin de jouer le r\u00f4le de glissi\u00e8re. Cette pi\u00e8ce pouvait accueillir une barre en croix. Ainsi la barre \u00e9tait guid\u00e9e dans la brique ce qui r\u00e9alisait bien une liaison. Cependant le guidage laissait \u00e0 d\u00e9sirer et nous avons d\u00e9cid\u00e9 de nous orienter sur une compatibilit\u00e9 \u201cLego\u00ae Technic\u201d. Il fallait donc repartir de z\u00e9ro pour cr\u00e9er une nouvelle pi\u00e8ce plus simple. La nouvelle id\u00e9e \u00e9tait d\u2019avoir une pi\u00e8ce capable de guider une barre en croix avec une seule pi\u00e8ce. Nous avons donc pens\u00e9 \u00e0 une cavit\u00e9 capable de guider la barre en croix et en m\u00eame temps de s’accrocher \u00e0 une prise femelle cruciforme.\n<\/div>\n
\n
\"Liaisons<\/a>

Liaisons glissi\u00e8res (\u00e0 droite la pi\u00e8ce finale)<\/p><\/div>\n<\/div>\n

La liaison h\u00e9lico\u00efdale :<\/strong><\/p>\n

\nTout comme la liaison glissi\u00e8re, l\u2019id\u00e9e premi\u00e8re \u00e9tait de partir sur un b\u00e2ti adapt\u00e9 aux briques Lego\u00ae avec en son centre un per\u00e7age de forme h\u00e9lico\u00efdale. La premi\u00e8re difficult\u00e9 a \u00e9t\u00e9 d\u2019adapter ce per\u00e7age \u00e0 la vis sans fin d\u00e9j\u00e0 existante dans les pi\u00e8ces Lego\u00ae. Une fois la pi\u00e8ce finalis\u00e9e (et de nombreux essais infructueux) nous avons d\u00e9cid\u00e9 en m\u00eame temps que pour la glissi\u00e8re de refaire le b\u00e2ti pour le rendre compatible aux Lego\u00ae Technic.
\nPour cela nous avons opt\u00e9 pour 2 prises femelles cruciforme de chaque c\u00f4t\u00e9 du per\u00e7age, ce qui est beaucoup plus \u00e9conomique niveau mati\u00e8re, et plus stable dans un montage.\n<\/div>\n
\n
\"Liaisons<\/a>

Liaisons h\u00e9lico\u00efdales (\u00e0 gauche la pi\u00e8ce finale)<\/p><\/div>\n<\/div>\n

La liaison rotule :<\/strong><\/p>\n

\nLa liaison rotule faisait partie des liaisons existantes en Lego\u00ae mais sous forme inadapt\u00e9e \u00e0 la mod\u00e9lisation de m\u00e9canisme. En effet il existe des sortes de rotule chez certains mod\u00e8les de Lego\u00ae comme les Bionicles pour ne citer qu\u2019une gamme de produit, mais celles-ci n\u2019offrent pas un mouvement efficace ou une adaptabilit\u00e9 optimale.
\nPour la cr\u00e9ation de cette liaison, notre id\u00e9e fut de cr\u00e9er une sph\u00e8re et un socle embo\u00eet\u00e9s l\u2019une dans l\u2019autre. Nous savions que l\u2019imprimante 3D permettait l\u2019impression d\u2019une pi\u00e8ce dans une autre, nous en avons donc profit\u00e9. Pour l\u2019adaptabilit\u00e9 de cette pi\u00e8ce nous avons choisis des embouts cruciformes m\u00e2les pour la sph\u00e8re et le socle. Nous avions trouv\u00e9 les dimensions Lego\u00ae des pi\u00e8ces cruciformes m\u00e2les sur internet, nous les avons donc report\u00e9es sur Solidworks. La difficult\u00e9 principale \u00e9tait la d\u00e9termination du jeu entre la sph\u00e8re et son socle, celui-ci devait \u00eatre assez grand pour que la mati\u00e8re friable de l\u2019imprimante 3D puisse \u00eatre retir\u00e9e mais assez petit pour emp\u00eacher les deux pi\u00e8ces de se s\u00e9parer l\u2019une de l\u2019autre trop ais\u00e9ment.\n<\/div>\n
\n
\"Liaison<\/a>

Liaison rotule<\/p><\/div>\n<\/div>\n

Difficult\u00e9s et probl\u00e8mes rencontr\u00e9es :<\/strong><\/p>\n

\nEvidemment nous avons d\u00fb faire face \u00e0 plusieurs probl\u00e8mes : par exemple lors de l’impression, ou lors de la gestion du jeu des pi\u00e8ces (par exemple pour la glissi\u00e8re : la pi\u00e8ce int\u00e9rieure devait pouvoir coulisser dans le b\u00e2ti sans probl\u00e8me).
\nNous avons aussi eu quelques difficult\u00e9s : notamment la complexit\u00e9 des pi\u00e8ces \u00e0 concevoir sur SolidWorks (per\u00e7age de la pi\u00e8ce h\u00e9lico\u00efdale).
\nNous avons \u00e9galement eu des soucis au niveau de l’impression, comme une coupure de courant, ou encore une erreur d’impression inexpliqu\u00e9e, que vous pouvez voir ci dessous:\n<\/div>\n
\n
\"Pi\u00e8ces<\/a>

Pi\u00e8ces mal imprim\u00e9es
\n(quasiment coup\u00e9es en deux)<\/p><\/div>\n<\/div>\n

Les diff\u00e9rents montages r\u00e9alis\u00e9s :<\/strong><\/p>\n

\nPour la premi\u00e8re phase de recherche des liaisons complexes, nous avons d\u00fb effectuer certains montages m\u00e9caniques plus ou moins basiques. Pour cela nous avions \u00e0 notre disposition plusieurs sch\u00e9mas cin\u00e9matiques, tel que la cale r\u00e9glable, le sinusmatic, la pince schrader, ou encore un syst\u00e8me de pompe \u00e0 piston.
\nNous avons pass\u00e9 quelques heures \u00e0 r\u00e9aliser ces sch\u00e9mas afin d’\u00e9tudier quelles liaisons allions-nous devoir concevoir. C’est ainsi que nous avons remarqu\u00e9 que la glissi\u00e8re et la rotule \u00e9taient difficiles \u00e0 mod\u00e9liser sur le sinusmatic par exemple.\n<\/div>\n
\n
\"Exemple<\/a>

Exemple du montage :
Pince Schrader<\/p><\/div>\n<\/div>\n

\n
\"Complexit\u00e9<\/a>

Complexit\u00e9 visible de la rotule & glissi\u00e8re<\/p><\/div>\n<\/div>\n

\nEt afin de v\u00e9rifier que nos pi\u00e8ces con\u00e7ues remplissaient leur r\u00f4le, nous avons refait quelques uns de ces montages afin de montrer qu’ils \u00e9taient plus simples \u00e0 construire.\n<\/div>\n
\n
\"Sinusmatic<\/a>

Sinusmatic :
Montage initial
Montage final<\/p><\/div>\n<\/div>\n

\n
\"Pompe<\/a>

Pompe avec piston :
Montage initial (gauche)
Montage final (droite)<\/p><\/div>\n<\/div>\n

\n
\"Cale<\/a>

Cale r\u00e9glable :
Montage initial
Montage final<\/p><\/div>\n<\/div>\n

Pour conclure sur ce projet, nous pouvons dire que nous l’avons beaucoup appr\u00e9ci\u00e9 pour les nouvelles m\u00e9thodes que cela impliquait : notamment le travail en quasi-totale autonomie.
\nNous remercions aussi M.Verron qui a toujours \u00e9t\u00e9 tr\u00e8s agr\u00e9able et tr\u00e8s p\u00e9dagogue ! <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Conception de pi\u00e8ces de liaisons adaptables sur pi\u00e8ces LEGO\u00ae Nous sommes 3 \u00e9l\u00e8ves : Felix Bessonneau, Colin Fl\u00e9chard et Dorian Clermont, issus du cycle pr\u00e9paratoire de l’ISTIA en 2\u00e8me ann\u00e9e en charge d’un projet : Ce projet Ei2 sur les … Continuer la lecture →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":41150,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[106],"tags":[116,21,39,114,113,32,27,115],"class_list":["post-312","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-106","tag-cinematique","tag-ei2","tag-impression-3d","tag-lego","tag-liaison","tag-mecanique","tag-projet","tag-solidworks"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/312","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/users\/41150"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=312"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/312\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":396,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/312\/revisions\/396"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=312"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=312"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=312"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}