Le recueil technique est non chronologique et il décrit les différents aspects du projet (ex: partie mécanique, électronique...). C'est un recueil de connaissances qui contient toutes les informations techniques du projet (planning, calculs, dimensionnement, choix...).
L'ancien système consistait en une trappe qu'il fallait visser. Cependant la partie contenant le pas de vis extérieur n'adhérait pas suffisamment à la sphère. Après différents essais, la solution retenue consistait à simplement renforcer le système d'attache de cette pièce à l'aide de colle forte et de scotch puissant.
Afin de déplacer la tête du robot sur la sphère, nous avons mis en place un bras articulé par trois liaisons pivots permettant aussi la rotation propre de la tête.
Le bras est piloté par trois servo-moteurs AX-12 et les calculs de changement de base sont présentés ci-dessous.
Les résultats des calculs donnent donc :
Les servomoteurs sont commandés via la bibliothèque Ardyno (https://github.com/descampsa/ardyno). Ils sont branchés en série et reliés à un seul port serial Arduino.
Comme la tête était trop lourde pour les servo-moteurs, nous avons implémenté un réducteur de rapport 100/22 afin d'augmenter le couple de ces derniers.
Les calculs se trouvent ci-dessous.
La tête est maintenue contre un support situé à l’extrémité de la tige grâce à un système d'aimants. Ce support à été amélioré avec un ressort pour bien s'adapter à la surface de la sphère.
Nous avons fait le choix de remplacer les 9 batteries précédemment utilisées par 2 batteries de 12V et 24V. Voir les spécifications ci-dessous
La chaîne d'énergie et d'information si dessous résume l'utilisation de ces batteries.
Un système de fixation (ci-contre) permet d'attacher les batteries à la plateforme.
Nous utilisons des moteurs DCM4 dont les caractéristiques sont les suivantes :
Nous sommes repartis de l'application iOS de l'an dernier afin de rajouter un JoyStick permettant de contrôler le mouvement de la tête, en plus du Joystick de déplacement du robot, et de la "boussole" permettant de gérer la rotation de la tête.
Les deux JoySticks sont en bas à gauche et à droite et la boussole est au milieu
Le dialogue entre BB-8 et l'application module est géré par le module Bluetooth MD49 - Dual 24 Volt H Bridge Motor Drive de la carte Arduino
La centrale inertielle qui a été choisie en accord avec le Centre Automatique et Système des Mines est un accéléromètre et gyroscope 3 axes MPU6050. Ses spécifications sont les suivantes :
Alimentation: 2,3 à 3,4 Vcc
Consommation: 3,9 mA maxi
Accéléromètre:
Gyroscope:
Interface I2C
Capteur de température intégré
Température de service: -40°C à +85°C
Dimensions: 25 x 16 mm
(https://www.gotronic.fr/art-accelerometre-et-gyroscope-3-axes-mpu6050-20238.htm)
Pour avoir un retour vidéo nous avons choisi d'installer une caméra reliée à une Raspberry Pi 3 dans la tête, le tout alimenté par une batterie lithium.
Le problème est que la caméra étant dans la tête, il n’est pas possible d’avoir de communication filaire avec l’Arduino contenu à l’intérieur de la sphère. La solution que nous avons retenue est donc d’utiliser la carte wifi contenue à l’intérieur de la carte Raspberry. Cette dernière envoie, grâce au module gstreamer, un flux vidéo vers un ordinateur à l’aide d’un réseau wifi sans accès internet. Ce réseau peut être généré par un réseau wifi ou par un partage de connexion générée immédiatement à partir du téléphone.
Cette technique permet un retour vidéo avec une latence extrêmement faible, de l’ordre de quelques microsecondes.
Les caractéristiques de la batterie sont les suivantes :
Capacité de batterie: 3800mAh (9 heures pour Pi 3)
Courant de sortie maximum: 1,8A
Tension de sortie: 5,0 - 5,2V
Standard courant et sortie: 1,0 A et 5,0 V