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Commande et expressions du visage

d’une tête de robot humanoïde

Ce projet a été réalisé avec mon équipe de 3 personnes encadrées par 2 tuteurs de projet. Le projet consistait à concevoir le mécanisme des yeux et des sourcils d'une tête de robot humanoïde. J'ai choisi de travailler sur ce projet, car je souhaitais en apprendre plus sur la robotique humanoïde et pour développer ma créativité grâce à la grande partie de conception. J'ai choisi de concevoir le mécanisme des yeux du robot, pour ce faire, je suis passé par plusieurs étapes :

Vue iso1_edited.png
Vue de face_edited.png

Analyse du cahier des charges 

Éléments fournis : visage avant, crâne arrière, servomoteurs, caméras
 

Fonctions devant être réalisées par le mécanisme :
 

  1. Les yeux doivent pouvoir aller de droite à gauche de façon indépendante (pouvoir loucher).

  2. Ils doivent aller de haut en bas de façon synchronisés.

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Inspiration du robot Ameca

Imagination du mécanisme

Proposer une solution répondant aux exigences du cahier des charges, en passant par une analyse fonctionnelle du mécanisme.

Mécanisme permettant aux yeux d'aller de droite à gauche

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Mécanisme permettant aux yeux de monter de haut en bas

En utilisant ces deux solutions, on répond aux attentes du cahier des charges. Elles ont pour avantage d'être simples de conceptions et faciles à mettre en œuvre (peu de composants et simplification de l'assemblage).

Dimensionnement 

  • Mesure des composants mis à disposition.

  • Respect de l'espace disponible dans le visage et le crâne.

  • Calculs de force et de moment, modélisation des liaisons, application du PFS (principe fondamental de la statique).

  • Calculs de DDS (dimensionnement des structures) pour concevoir une structure permettant d'assurer une certaine résistance et une répartition optimale des contraintes.

  • Ajout de congés pour améliorer la résistance des pièces.

Conception du mécanisme

  • Alléger et renforcer le mécanisme grâce à l'optimisation de matière (par exemple, l'ajout de congés permet de mieux répartir les concentrations de contraintes s'exerçant sur la pièce.).

  • Réaliser la CAO en s'inspirant des études préliminaires.

  • Adapter les formes des pièces pour faciliter la fabrication

Éclaté du mécanisme des yeux

Œil

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Insert oeil droite

Fixation œil

Goupille - Liaison insert œil

Bâti

Bielle verticale

Insert œil gauche

Éclaté Oeil.png

Éclaté de l'œil

Grille

Caméra

Œil première partie

Bielle horizontale

Œil deuxième partie

Fonctionnement du mécanisme

Implantation du mécanisme

Capture_edited.png
Capture_edited_edited.png

Insertion du mécanisme dans le visage à l'arrière

fabrication du mécanisme 

Utilisation de l'impression 3D, afin de faciliter la fabrication des formes complexes et alléger le mécanisme.

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Projet S2 (1)_edited.jpg

Ce projet m'a offert une plongée fascinante et instructive dans l'ingénierie des robots humanoïdes, un domaine jusqu'alors peu familier. J'ai acquis une expertise concrète dans la conception et l'implémentation de liaisons pivots, un pilier fondamental en robotique. Au-delà des compétences techniques, cette expérience a été déterminante pour affiner mon leadership collaboratif et renforcer ma capacité à organiser des projets complexes.

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