Amour(s)
Les flight-cases robotisés
Vous trouverez le descriptif complet de la création des robots sur la version ordi et iPad du site.
Voici, pour les passionnés et professionnels de la technologie, de la robotique et de la scénographie, un descriptif plus détaillé de la partie robotique du financement participatif. Nous sommes en train de créer des robots qui pourrons mémoriser leurs parcours et porter jusqu’à 100kg pour un prix 4 fois inférieur à celui des robots du même type proposé aujourd’hui.
Pour les besoins de notre spectacle Amour(s), nous avons choisi de robotiser des "flight-cases ». Ce sont les boîtes noires de transport que l'on observe dans les coulisses des spectacles et des concerts. Nous souhaitons que ces flight-cases deviennent des acteurs à part entière du spectacle. Qu'ils se déplacent donc de manière autonome. La technologie dont nous avons besoin est révolutionnaire dans le monde du spectacle. Elle n'existe que dans la grande industrie car les coûts avoisinent les 20 000 €, par robot.
Grâce à ce spectacle une équipe a été créée pour rendre cette technologie accessible financièrement, divisant le coût par 4.
Notre intention ? Que la technologie se mette au service de l'artistique !
Nous vous invitons à comprendre le fonctionnement de ces flight-cases robotisés de plus près, grâce aux explications apportées ci-dessous par Pierrick Hervé, mécanicien et roboticien chez APR2, qui réalisera et supervisera leur montage.
1. L’OBJECTIF
Développer une base mobile de robot puissante et économique.
Cette base doit permettre de déplacer une personne ou charge de 100kg, sur un sol plat. La configuration électronique et informatique doit permettre de développer des applications variées et très ouvertes (positionnement, caméral, action, son….).
L’application de ces robots sera d’évoluer sur une scène, en déplaçant un objet ou un artiste... Le «décor» sur cette base étant libre pour chaque besoin.
La première application envisagée devra être une série de 4 robots en forme de boîte «Flight case» pour la compagnie Ezec Le Floc’h et ils devront se déplacer sur scène durant le spectacle.
2. POURQUOI DEVELOPPER ?
Des bases mobiles robotisées existent mais soit de type modélisme, mais capable de ne déplacer quelques kg seulement, soit professionnelles (type base de AIV transportant des pièces dans des ateliers) et coûtent 50 à 100000 €. Ces derniers étant de qualité, la sécurité et la précision sont peu utiles pour une utilisation dans un spectacle.
3. L’IDEE :
Utiliser les composants d’un « overboard », commander l’ensemble avec un pc embarqué « raspberry », faire une structure mécanique simple avec peu de composants, en supervisant par wifi, via une tablette ou PC Androïd.
4. AVANTAGES DU PROJET :
Un overboard contient tout ce qu’il faut pour une motorisation performante et ce à un coût dérisoire comparé aux composants industriels équivalents :
- 2 moteurs-roues brushless puissants (déplacement d’une personne)
- 1 batterie de forte capacité et sa gestion d’énergie
- 1 carte de puissance avec micro-contrôleur
Pour piloter cette carte de puissance et contrôle moteur nous utiliserons un pc raspberry, produit économique performant évolutif, bien connu de la communauté des développeurs «Open source» Linux.
Cette solution sera capable de gérer par la suite de multiples capteurs, donc des évolutions complexes (caméra, GPS, son…)
5. LES PROBLEMES TECHNIQUES & LES BESOINS
5.1 Asservissement moteurs
Le micro-contrôleur de l’overboard est malheureusement scellé : vouloir lire ou modifier efface son programme… Il faut donc réécrire totalement toute la partie « très bas niveau » de pilotage des moteurs brushless, réaliser leur alimentation, les piloter et mesurer les rotations, réaliser un asservissant en vitesse mais aussi en position pour les applications, nécessitant des trajectoires précises.
Cette partie est complexe et utilisera les ressources d’une communauté de développeurs informatique et automaticiens Open Source qui ont des projets proches.
Trois équipes : Française, chinoise et américaine partagent actuellement leurs développements. Le codage informatique est réalisé en langage C et en langage micro-contrôleur. De nombreux tests sont nécessaires pour la mise au point du contrôle parfait de ces moteurs.
5.2 Logiciel de pilotage
Le premier applicatif assigné à ces robots est de mémoriser des trajectoires réalisées manuellement et pouvoir les refaire de manière précise automatiquement. Un autre logiciel sur pc ou tablette lancera par Wi-fi les séquences lors du spectacle.
La base robotisée est suffisante pour réaliser cette fonction par odométrie (schéma ci-contre).
Nous adjoindrons néanmoins des capteurs US pour la sécurité en ralentissant en cas d’obstacle.
Cette partie sera développée par notre équipe, car le besoin est spécifique. Tout sera codé en C, Node.JS sous Linux. Les programmes seront Open source et permettrons à toutes équipes voulant améliorer ou augmenter les fonctions du robot, de le faire librement. Cette phase nécessite du temps de développement et de tests.
5.3 Mécanique
Nous imaginons une base mécanique simple avec les deux moteurs roues réalisant la propulsion en position centrale, par différentiel de vitesse et de 4 roues folles autour soutenant le robot et la charge.
Cette solution permet une grande stabilité, une mobilité importante avec rotation sur place, un franchissement des sols pas totalement plat et de petits obstacles (câbles par exemple).
Une solution très simple est envisagée en plastique permettant une fabrication à bas coût.
Les plans seront libres de droit.
A partir de cette solution on peut imaginer une très grande variété de robot avec des formes et tailles très différentes pour des applications variées. Les plans seront libres de droit."
Si vous souhaitez avoir d'avantage d'informations sur cette partie, vous pouvez nous contacter et nous vous mettrons directement en lien avec Pierrick Hervé, responsable des applications robots de notre nouvelle création.
