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Commande et expressions du visage

d’une tête de robot humanoïde

Ce projet a été réalisé avec mon équipe contenant 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 :

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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 simplifient l'assemblage).

Dimensionnement 

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  • 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

Conception du mécanisme sur Solidworks

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  • 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

Étude dynamique, afin de s'assurer que le mécanisme fonctionne correctement.

Implantation du mécanisme

Capture.JPG
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fabrication du mécanisme 

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

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Ce projet m'a permis de découvrir le monde des robots humanoïdes que je ne connaissais pas vraiment, j'ai appris à réaliser des liaisons pivots de manière simple.

J'ai également pu développer mon sens du travail d'équipe et de l'organisation.

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