Hexapode

La carte de commande électronique universelle intègre toutes les fonctions nécessaires : Réception des commandes, gestion de 21 servo-moteurs, régulation de la tension des batteries.

L'ensemble du code source des logiciels PC et microcontrôleur est mis à votre disposition sous les termes de la licence OpenSource, vous disposez ainsi d'une base d'apprentissage entièrement modifiable.

La partie théorie contient un tutorial de mise en oeuvre de méthodes mathématiques pour faire marcher, tourner, basculer votre robot (cinématique inverse et trigonométrie).

Base de développement en matériaux composites, légère et design, pour votre projet de robot hexapode.

Electronique
Une carte de commande à distance universelle jusqu'à 21 servos simultanément. Dimensions réduites et source d'alimentation unique pour une intégration rapide à votre micro robot hexapode.

Théorie
Cinématique inverse et résolution trigonométrique pour le contrôle d'un robot hexapode.
Tutorial de résolution des équations mathématiques de cinématique inverse, les bases pour commander, piloter, votre robot marcheur.

Kit mécanique hexapode
Micro-Base V1.0

Caractéristiques générales
Trois degrés de liberté par patte.
Poids (en ordre de marche) : 450g
Dimensions moyennes : L=20, l=17, H=12cm

Eléments et Assemblage
Le kit est constitué de pièces moulées en matériau composite offrant un très bon compromis entre poids et résistance pour votre robot hexapode. Les éléments, blanc d'origine, peuvent être peints. L'assemblage est réalisé par un ensemble de vis et d'écrous au pas métrique M2.

Motorisation
Le kit a été conçu pour les servo-moteurs TowerPro SG90 (non inclus) :
Couple sous 5V -> environ 1.2 kg/cm.
Consommation -> 1A en pointe.
Poids -> 9g.

Intégration des cartes électroniques
Les cartes électroniques standard ou personnalisées peuvent être intégrées facilement entre les deux platines du corps grâce à un système d'étagères.

L'accès à la carte est rapide, il suffit de retirer les quatre écrous moletés pour démonter la partie supérieure du châssis. (voir la notice de montage). La tête dispose de deux goujons filetés (entraxe compatible avec les modules télémètre SHARP GPxxxx) permettant de fixer un système de détection du commerce ou personnalisé. La queue est conçue pour accueillir un interrupteur de mise sous tension.

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Alimentation
Le corps est dimensionné pour accueillir une batterie de taille maximale 35x60 (si une carte Micro-Base MainBoard est utilisée). Les tests ont été réalisés avec une batterie LiPo 7.4V 900mAh (31x55x14 mm,  40g).

Carte de commande pour hexapode
MainBoard V1.0
La carte MainBoard est conçue pour s'intégrer parfaitement au kit Micro-Base.
Ses dimensions modestes et son étage de régulation de tension intégré en font une excellente candidate pour tout autre projet nécessitant le pilotage d'un grand nombre de servos.
Un microcontrôleur Microchip Pic 18F452 40MHz gère la position des servos en fonction des informations reçues sur son port série. La carte peut être, soit utilisée en mode "pilotage à distance" si un module XBee est inséré, soit en mode "autonome" en remplaçant le module XBee par une carte à microcontrôleur de votre fabrication.

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Caractéristiques fonctionnelles
Gestion de 21 servos.
Source d'alimentation unique.
Trois régulateurs intégrés (5V puissance, 5V logique et 3.3V logique).

Code embarqué modifiable par la liaison série (bootloader).
Interface Microchip ICD.

Caractéristiques électriques
Tension d'alimentation : 6.5V min.
Sortie 5V puissance : 7.5A max.

Sortie 5V logique : 500mA max.
Sortie 3.3V logique : 250mA max.

PCB
Carte double face, vernie, trous métallisés.

L'application a été développée en langage Assembleur. Le code source est mis à disposition sous les termes de la licence Open Source.

Le logiciel PC comprend deux parties :

• Une librairie dynamique (Microbase_lib.dll) écrite en langage C regroupant l'ensemble des méthodes décrites dans la partie théorique.

• Une interface graphique de commande (Microbase.exe) écrite en langage C# permettant d'exploiter les différentes méthodes de la dll (marcher, tourner, incliner...).

Le framework DotNet doit être installé sur la machine exécutant l'application Microbase.exe.

Uitilisez les sous-ensembles suivants et créez un robot unique !

Les pièces sont conçues pour s'adapter sans modification aux micro servos TowerPro SG90, non inclus dans ce kit. Les éléments sont livrés avec tous les éléments d'assemblage nécessaires.

• Patte complète Patte à trois degrés de liberté (trois servos). Les pattes peuvent être montées sur un châssis de votre fabrication (aluminium, plastique, etc.) pour créer un robot à 4, 6, 8,...X pattes. Châssis complet
• Ensemble châssis, tête et queue. Les parties supérieure et inférieure du châssis sont reliées par quatre entretoises à gorges pour l'intégration de vos cartes électroniques.
• Toutes les pièces de l'ensemble sont démontables sans outil, par conséquent, l'accès à la batterie et aux cartes électroniques est très rapide. Peut être utilisé avec les pattes du kit Micro-Base et les servos SG90 ou avec les pattes que vous avez conçues.

On en déduira finalement les commandes à envoyer aux trois servos de la patte.

Aller plus loin
Pour la mise au point d'algorithmes de calcul plus performants il est plus avantageux d'utiliser le calcul matriciel ou les quaternions pour le calcul des rotations de repères ou de points.

Difficulté: avancé
Temps de montage: 6h