C’est aussi pour moi l’occasion de tester un nouveau média, la diffusion de vidéo. Si ça se passe bien, je compte faire de temps en temps des vidéos sur le démontage ou la modification d’objets courants, un peu comme les modifs faites sur le routeur WL500GP.

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Pour réaliser ce petit robot, j’ai farfouillé dans mon sac de récupération. Il faut:

• 1 µC ATEMGA8 ou équivalent
• 1 télémètre à IR sharp
• 2 condensateurs
• 1 régulateur LM78L05
• 1 H-bridge L298
• 1 pile 9V
• 2 moteurs DC
• Une vieille souris à martyriser.
• 2 LED + 1 résistance de 150 ohms

Voilà, un bon fer à souder, une dremel et un peu de patience… et vous voilà partis. C’est amusant à construire et ça plait beaucoup aux enfants

J’ai du modifier la configuration du compilateur Arduino pour qu’il supporte mon ATMEGA8 cadencé à 8MHz au lieu de 16 et dont la programmation se fait en SPI et non en série.

Le cahier des charges est assez simple:

• La machine doit rester bon marché
• Il s’agit d’une petite fraiseuse de bureau et non d’un routeur de 2x3m
• Elle devra fonctionner sous EMC2 (Linux Ubuntu 8.04)
  
• Elle devra être suffisement précise pour réaliser des gravures de circuits imprimés.
• La conception se fera au feeling, je suis incapable de concevoir une telle machine sur plans.

J’ai choisi des matériaux faciles à trouver, il s’agit de tube carré en aluminium vendu en barres de 1 mètre chez LeroyMerlin, de tige filetée de 6mm, de boulons de 6mm et de roulements à billes de roller et d’autres récupérés dans des imprimantes ainsi que du tube de 25mm en acier pour la potence de l’axe Z.

La motorisation est assurée par 3 moteurs pas à pas unipolaires 4.1V 1.1A acheté chez Technimaniacs, les prix sont très corrects et le service parfait à recommander. Je n’ai pas réutilisé les anciens moteurs, ils nécessitaient d’être démultipliés ce qui me faisait perdre en précision, de plus, leur puissance était vraiment limite.

Pour ce qui est de l’électronique, il s’agit de la même carte que ma première fraiseuse, un kit de chez HobbyCnc. Elle a le mérite de bien fonctionner et d’être très bon marché par rapport à la concurrence. Le pilotage ce fait cette fois sous linux avec EMC2. Un excellent logiciel opensource de pilotage de fraiseuse.

La chaine logiciel (opensource)utilisée est la suivante:

• Qcad pour le dessin des pièces. Les fichiers sont enregistrés en DXF

• Gcnccam pour générer le GCODE

• Ensuite c’est axis qui est utilisé comme interface à EMC2.

EMC2 est installé sur une ubuntu 8.04 avec un noyau temps réel RTLinux. C’est absolument nécessaire sur ce type de machine afin de garantir la précision du fraisage.

Pour la gravure de circuits imprimés, il y a Eagle et un script de génération du Gcode. Je ne suis pas certain que ce soit facilement faisable avec Kicad

Voici quelques photos de la machine construite. Le seul gros problème rencontré: un axe des Z trop souple donc une machine très imprécise. Je l’ai donc entièrement refait en acier soudé au chalumeau. Il est maintenant très rigide. Pour le reste, c’est assez simple, un châssis rectangulaire en aluminium dans lequel vient coulisser le mobile de l’axe des Y. C’est sur ce mobile Y que vient glisser le plateau de fraisage. L’axe des Z qui porte la dremel est guidé par des rails en alu. Des roulements de roller maintiennent le chariot Z en place.

Voilà une petite vidéo de test avec le fichier de démo d’Axis. Le fraisage ne se termine pas la course de ma machine étant trop limitée. Pour un premier test, la précision est au rendez-vous.

Dans mes cartons, j’ai quelques arduinos qui trainent, une matrice de led, et quelques autres composants. Aller, en avant, au fer à souder

Hop, on vide le jouet à coups de Dremel pour faire de la place. Le clavier est découpé pour laisser place à la matrice de led.

Le système se compose d’un contrôleur arduino qui pilote une matrice de 64 leds au travers d’un MAX7219. Le capteur, lui est basé sur deux tiges métalliques, la résistivité de la terre variant avec l’eau, elle est amplifiée par un transistor 2N2222 avant de se connecter à une entrée analogique de l’arduino.

La plante est heureuse lorsqu’on l’arrose. Pour vous remercier de cette eau providentielle, la sentinelle tux affiche des petits coeurs pendant quelques secondes avant de sourire. Dès que l’humidité baisse (simulé en enlevant la sonde) tux fait la tête, il est temps d’arroser

Le tout est relié au PC pour l’alimentation en 5V et la programmation de l’arduino (et le débug dans minicom). On pourrait très bien imaginer mettre un relais avec une pompe sur le µC pour arroser automatiquement vos plantes. Ce n’est pas le but ici mais c’est simple à faire, une résistance, un relais, un transistor et une diode suffisent à rajouter cette fonctionnalité. On peut aussi mettre plusieurs capteurs dans les pots de fleurs.

Je n’ai pas mis de schéma, mon circuit est largement inspiré de ce qui se fait chez botanicalls. Si quelqu’un veut le détail exact, je peux vous le faire avec un coup de Kicad

Pour ceux qui se posent la question, oui c’est totalement inutile… donc parfaitement indispensable

EDIT (18/10/2008)

Voilà le code vite fait qui pilote la matrice de led.

[code]

#include <Binary.h>
#include <Sprite.h>
#include <Matrix.h>

Matrix myMatrix = Matrix(2, 4, 3);
int analogPin = 5;
int val = 0;
int oldval = 1000;
Sprite smile = Sprite(
8, 8,
B00000000,
B00000000,
B00100100,
B00000000,
B01000010,
B00100100,
B00011000,
B00000000
);

Sprite bad = Sprite(
8, 8,
B00000000,
B00000000,
B00100100,
B00000000,
B00011000,
B00100100,
B01000010,
B00000000
);

Sprite nosmile = Sprite(
8, 8,
B00000000,
B00000000,
B01000010,
B00000000,
B00000000,
B00000000,
B00111100,
B00000000
);

Sprite love = Sprite(
8, 8,
B00000000,
B01100110,
B01011010,
B01000010,
B01000010,
B00100100,
B00011000,
B00000000
);

void setup()
{
Serial.begin(9600);          //  setup serial
myMatrix.clear(); // clear display
}

void loop()
{
val = analogRead(analogPin);    // read the input pin
Serial.print("Sensor level: ");
Serial.println(val);             // debug value

if (val  > (oldval + 40))
{
for (int i=0;i<10;i++)
{
myMatrix.clear(); // clear display
delay(1000);
myMatrix.write(0, 0, love);
delay(1000);
}
}

if (val  > 700)
{
myMatrix.clear(); // clear display
myMatrix.write(0, 0, smile);
delay(10000);
}
else
{
if (val > 400 && val <=700)
{
myMatrix.clear(); // clear display
myMatrix.write(0, 0, nosmile);
delay(10000);
}
else
{
if (val <= 400)
{
myMatrix.clear(); // clear display
myMatrix.write(0, 0, bad);
delay(10000);
}
}
}
oldval = val;
}

[/code]

La carte de contrôle (Kit provenant du site www.hobbycnc.com). On distingue à droite un gros condo de filtrage et le redresseur. L’alimentation est du 24V 5A fourni par un transformateur de récupération.

Deux bras équipés de roulements à bille permettent de réduire le jeux sans provoquer trop de frottements.

Il ne me reste plus qu’à tester tout ça. Première étape: installer des interrupteurs de fin de course pour ne rien casser en cas de problème. Ensuite, la deuxième étape indispensable est le calibrage, pas simple sur ce type de machine. Pour les débuts j’utilise Turbocnc sous DOS qui est moins gourmand que EMC2 sous Linux (Mon seul portable ayant un port // est trop vieux…).

A très bientôt pour les premiers tests. Vous pouvez me souhaiter bonne chance parce que la moindre erreur d’alignement rendrait la machine totalement inutile

Lors du montage, j’ai oublié d’allonger le méplat qui se trouve sur l’axe de la grande couronne du coup dès que je forçais ( en voulant monter contre un mur ) je sentais que la boite patinait. J’ai tout démonté et allongé ce méplat à la dremel afin que les vis BTR des engrenages métalliques mordent dedans.

Maintenant c’est nickel, il monte aux murs

Le moins que l’on puisse dire, c’est que ca baigne dans la graisse

Voici la construction en images.

• Construction de la transmission:

Après de nombreux essais dont vous trouverez le détail sur l’ancienne version du site (http://equinoxefr.free.fr/spip), j’ai conçu la dernière version de la boite de transmission:
Les arbres sont réalisés avec des engrenages d’imprimantes montés sur des axes en acier et des roulements à billes.


La structure de la boite est faite avec des plaques de styrène particulièrement légères et solides. Elle font 5mm d’épaisseur.
3 plaques sont collées avec de la colle epoxy pour former le corps de la boite. Les 2 autres servent de support pour les roulement et de couvercle pour la boite.

Le styrène est creusé puis égalisé à l’aide d’une dremel utilisée comme fraiseuse. ( Qu’est ce que ca fait comme poussière !

Les différents constituants de la boîte.

• Construction du chassis:

Un berceau en acier est réalisé afin de supporter la boite de transmission.

supports ammortisseurs

Le lien central présent sur la photo a été supprimé au profit de 2 liens en acier beaucoup plus fonctionnels.

• Le véhicule dans son ensemble:

J’ai installé des feux de route ( Led blanches superlumineuses et rouges ).

Le circuit de commande de l’éclairage ( un kit de chez conrad ) avec un accu de 9v pour les leds

Les liens sont réalisés avec des tiges filetées de 3mm enfilées dans un tube en acier ou alu de 5 mm. J’ai réalisé des tests de résistance en le laissant tomber d’une hauteur de 1m, il resiste sans problème et ne rebondi pas, les ammortisseurs et les suspensions font bien leur travail.

Voilà, il avance à faible vitesse a mon avis ~ 5 Km/h à fond, mais quelle puissance Reste à savoir si ma boite de transmission faite maison va résister aux contraintes.

Un seul bémol, l’engin est difficile à prendre en main au début du fait des 4 roues directrices. L’avantage c’est qu’il peut sortir d’une situation difficile en avancant en crabe…