Pour une robotique soft et biomimétique

Le système robotique résonne inextricablement en nous comme un dispositifs rigides capables d'une grande précision et prévisibilité. On cherche alors a nous extraire de notre nature incernaite, plus de tâtonnement, plus de doute. Pas de place à la dispersion, l'action est répétitive, précise et concise.

Nous animaux sensibles et peu disciplinéex ? Non non, nos extension biomecanique nous rappel la rigoureuse folie de la rigueur. De la voiture à la cafetière, de l'interrupteur à la machine-gun.

On arrête tout ca, on respire. Noux sommes constituéexs de fluides, nous sommes fluides, des corps déformables. Nous explorons pas à pas, subtil symphonie d'expansion et de retractation. On épouse -ou bien si ce n'est pas le cas, épousons!- les formes de ce qui nous entoure. Céphalopodes, réalisant des prouesses de manipulation et de locomotion sans squelette, humains réalisant des démarche dynamique en stockant de l'énergie élastique dans nos os et tissus mous.

Né l'hybride hyphe-vigne de plastique

SI avouons le il est de plastique, latex pétrochimique, il reste polymère. Transparence durable, issue de chute de plastiques destinée a emballer, être scellé à chaud. Ce corps, développe un modèle de mouvement apparenté à celui d'un hyphes fongiques, d'un neurone en développement, d'une plantes rampantes. En réunissant les règnes du vivant, il transcende et questionne notre catégorisation constante de l'altérité. Il s'étend à partir de l'un des extrémités de son corps, explore un espace équivalent à plusieurs centaines de pourcent de sa longueur, sans jamais aucuns mouvement de son corps. Exploration indéfinie, il ne possède aucuns contrôle propre de la direction de sa croissance.

et le jeu d'interaction

En l'absence d'activité le corps de polyuréthane explorera l'espace en s'y deployant. Un organe et systeme nerveux externe de perception du mouvement validera la condition. En cas d'autre présence, matérialisée par le mouvement d'un autre corps biotique ou abiotique l'organisme entamera une rapide rétractation, le ramenant a un état d'exploration diffèrent des lors que l'espace serait à nouveau serein.

x.Design, fabrication and control of soft robots Daniela Rus1 and Michael T. Tolley

x. Modeling of Bioinspired Apical Extension in a Soft Robot Laura H. Blumenschein, A. Okamura, E. Hawkes Published in Living Machines 26 July 2017 Biology

non non non parle pas de conception, ici c du bricolage

Enfin pas si vite, inextricable psyché. Ici, pas de division de l'oeil et de la main. Le process est technique, mais il reste poétique. Trop plein de colles et découpe imprécises, c'est pas grave, au contraire ca suinte, c'est rugeux, on s'extrait de la démarche productiviste et c'est beau.

* réflexion sur le corps *

La matière plastique incrémente à l'extrémité du corps selon le modèle ci dessous. On choisi dans un prmeeir temps de ne pas avoir de controle de direction : cela facilite la conception de la partie gonflable du dispositif

Après avoir pensé à souder du plastique au fer à lisser à la DIY. On s'oriente assez rapidement sur un film tubulaire afin de diminuer un facteur d'incertitude et de rupture (perte de pression).

Il s'agira alors d'un film PE tubulaire de largeur 80 mm de 100 microns. On le ferra evoluer par la suite pour différents soucis de résistance à la rétraction dans la base que l'épaisseur de 100micron entraine.

Initialement la manche se déploie puis un tresse de pèche (résistante au frottement et très souple) accompagne l'extremum du corps. Cependant on se confronte aussi a des soucis lors de la rétraction (trop de résistance de la manche, usure du plastique).

On prefère alors scotcher l'extremité du corps sur l'axe et n'avoir qu'à rétracter la matière pur

* mise en place de la base ψ(._. )> V1 - l'effet action ψ(._. )> *

Dans cette première tentative, la forme du moteur nous entraine à le placer en dehors de la base

complexités rencontrées (en vert) :

L'axe du moteur traverse la parois de la base, ce qui cause des soucis dans le maintien de l'herméticité de la base. Un système d'étanchéité (joint, …) qui permet de maintenir une pression élevée dans le corps semble un peu trop complexe à développer.

On réalise que comme telle, la base ne permet pas assez d’espace pour stockage de matière du corps.

Enfin le manchon accompagnant la sorite de la matière est également un vecteur de soucis d'étanchéité

* mise en place de la base ψ(._. )> V2 - du tube PVC stp ψ(._. )>*

En s'inspirant d'avantage du tutoriel de vinerobots.org, on décide de placer un moteur à l’intérieur du corps (selon le schéma ci-dessous): ainsi les seul perçages effectuées seront l'influx/efflux d'air, la sortie de la matière formant le corps et le passage de l'alimentation du moteur (étanchéifié par collage).

Dans l'ordre (le long d'un tube alu de 8mm) :

• plaque basale accueillant un roulement à bille [impression3D]
• 2 découpe circulaire de bois acceuillant la matière plastique (scotchée sur le tube)
• 1 raccord prune de 8mm-6mm accueillant l'axe principal et le moteur de chaque coté

• moteur 12v plus fin et à vitesse plus grande (200tour/min)

• plaque basale accueillant le moteur [impression3D]

impression 3D Les parties imprimées en 3D on été conçus avec FreeCAD (opensource).

La base acceuillant le moteur est la plus complexe des deux : pensée pour épouser la forme de l'arrière du moteur afin de garantir stabilité de la structure sans collage (le moteur ne peut pas tourner dans le vide)

montage

l'ensemble du dispositif est contenu par un système PVC de 100mm de diamètre (soudé par colle PVC) ainsi que d'un manchon de diam 45mm pour la sortie de la matière.

l'entrée d'air est assurée par un tube PU de 4-6mm et un raccord PC4-M6 correspondant

o .｡.:* yaa44aaYyyyy *: .｡. o

premier essai de gonflage réussi : pose problème seulement la retractation du corps

complexités rencontrées / pistes d'amélioration

la reconception a portée ses fruit mais ouvert à de nouvelles problématique.

La matière se déploie volontiers mais la rétractation pose d'avantage de problèmes :

quelques pistes à investir pour améliorer le dispositif : * trouver matière/manche plus fine (ici 100 microns ,tester en 50microns d’épaisseur) * moteur moins rapide mais avec plus de couple (eg 100tr/min) * élargir le manchon permettant la de sortie de la matière - diminution des frottement

Lien numérique-physique : entre le moteur et le s0ftware

la carte arduino nano contrôle un driver moteur TB6612FNG qui permet un contrôle précis du moteur 12v (activation/désactivation, changement du sens de rotation, changement d'intensité)

Arduino

le code (disponible ci-dessous) permet de faire le pont entre le driver moteur et un message serial reçu. Selon 3 caractères (A,R,S) activant respectivement : la marche avant, marche arrière et la pause de la rotation.

Pure Data

On fait appel à la fonction blob déterminant les contours d'une zone en mouvement présentée devant une camera. Dans l'optique du dispositif présenté plus haut, on exploite la taille de la zone en mouvement pour induire l'envoie des caractères choisi sur le serial port (en communication avec arduino). La valeur seuil de 10 a été choisie empiriquement pour permettre une réactivité optimale (ratio bruit/mouvement)

disclaimer : j'ai perdu mes données courant du mois de novembre, le premier point sera un résumé succin de l'avancement, pour ensuite laisser place à la description réelle de l'avancée jour par jour du projet ψ(._. )>

Recherche et réflexion sur le corps et la mise en place de la V1. Mise en place du système de mise en pression par acquisition d'un compresseur. Installation de yolo via Open CV.

Décision de d'installer linux en dual boot pour faciliter interaction avec arduino et lecture de fichier .py –> retour sur mes pas, pas de version de linux stable pour UM5302 pour le moment… Modifier yolo.py pour le faire interagir avec arduino en fonction de l'influx detecté

mise en palce de la motorisation installation controleur avec programme arduino : https://blog.direnc.net/wp-content/uploads/arduino-TB6612FNG-baglanti-semasi.jpg

Mise en place du nouveau moteur 6RPM : resultat lent mais puissance suffisante » trouver meilleur moyen de fixation de l'axe central Mise en presssion avec compresseur : top ! » limiter fuite de la boite &OU tester systm d'electrovane

Abandon de yolo, au profit de pure data : controle de presence dans la salle et reaction de la vigne en fonction Essaie moteur plus rapide 62RPM : meilleur résultat, mais manque encore de rapidité Malheureusement la boite action n'est pas assez hermétique : inclure tout système à l'intérieur –> Revision necessaire

Retour à la phase initiale : on abandonne la V1 ! Inspiration du tuto de vinebot : la base du corps sera réalisée en pvc (colle pvc permet grande herméticité), moteur et ensemble des elements intégrés à l'intérieur : seul les cables sortirons, cela permet de boucher le trou à la colle.

Design des pièces à imprimer.

Collage de la base en PVC Installation des pieces dans la base –> reconception de la piece accueillant le moteur necessaire !

Mise en place finale & ajout d'un axe dans le manchon de sortie & d'un manchon superficiel collé pour assurer l'etanchétie et le maintien de l'axe