Carrefour numérique² - fablab

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====== Robot Poppyno avec Arduino   ======

<!-- Complétez la fiche projet ci dessous -->
{{{project
picture: {{:projets:poppy-mini-arduino-uno3-fond-transparent.png?200|}}
machines: multimètre
materiaux: 
logiciels: arduino Blender Inkscape
sources:
liens: 
tags: robot arduino
usager:doudoulolita 
licence:cc-by-sa
}}}

<!-- Indiquez ici une petite introduction au projet, qui apparaîtra dans la liste des projets. -->
L'objectif est de construire un robot bipède très bon marché, inspiré de [[https://www.poppy-project.org/?lang=fr|Poppy]], programmable via une carte [[https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno|Arduino Uno]], permettant de faire des essais dans une optique pédagogique.

===== Conception =====

<!-- Présentez ici la phase de réflexion et de conception de votre projet, vos choix, etc. ... -->

==== Plusieurs idées ====

J'ai d'abord imaginé et modélisé sur [[https://www.blender.org/|Blender]] une [[https://forum.poppy-project.org/t/poppyno-robot-simplifie-avec-arduino/2251/6?u=animatrice_epn|déclinaison de robots]], plus économique que [[https://www.poppy-project.org/creatures/poppy-humanoid/|Poppy]], allant d'une tête à une version entière avec plusieurs [[http://support.robotis.com/en/product/dynamixel/xl-series/xl-320.htm|servomoteurs XL-320]]. Je me suis ensuite concentrée sur la [[https://forum.poppy-project.org/t/poppyno-robot-simplifie-avec-arduino/2251/9?u=animatrice_epn|tête]] avec l'idée de partir d'une plaque d'essai sans soudure comme base.

Ensuite, j'ai imaginé et modélisé une [[https://forum.poppy-project.org/t/poppyno-robot-simplifie-avec-arduino/2251/14?u=animatrice_epn|version entière]] d'un robot bipède, avec le moins de moteurs possibles.

J'ai ensuite commencé le montage d'une tête simplifiée, en utilisant différents composants de mon kit Sainsmart.

==== Logiciels utilisés ====

  * Système d'exploitation : Linux (Ubuntu 14.04) et Android 4.1 (tablette et téléphone)
  * [[logiciels:blender|Blender]] 2.77 : modélisation 3D
  * [[logiciels:inkscape|Inkscape]] : Dessin vectoriel
  * [[https://www.gimp.org/|Gimp]]: retouche des photos
  * Writer (Libre Office) : traitement de texte pour rédaction des fiches
  * IDE [[ressources:arduino|Arduino]] (pour PC) et appli [[https://play.google.com/store/apps/details?id=name.antonsmirnov.android.arduinodroid2&hl=fr|ArduinoDroid]] (pour tablette)

===== Réalisation =====

<!-- Expliquez ici, pas à pas, la fabrication et la réalisation concrète de votre projet. -->

=== Matériel personnel ===

  * [[http://www.sainsmart.com/sainsmart-uno-r3-keypad-kit-with-basic-arduino-projects.html|kit Sainsmart SKU:20-013-105*WB]]  (carte comprise, assez cher, pas de documentation, résistances 220 Ohms uniquement).  j'ai moi-même conçu une [[http://alentours.com/arduino/kit-arduino-laurence.pdf|notice]]
  * [[http://www.selectronic.fr/sidekick-basic-kit-v2.html|sidekit basic kit]] (sans carte et peu fourni mais [[http://www.seeedstudio.com/wiki/Arduino_Sidekick_Basic_Kit|très bien documenté]], avec breadboard 400points de taille idéale pour le visage + un [[http://www.generationrobots.com/en/401782-grove-servo-motor.html|Grove servo moteur]])
  * carte [[http://www.selectronic.fr/selectronic-arduino-uno-clone.html|Selectronic Uno]]
  * Hub USB (pour protéger l'ordinateur) avec interrupteur
  * Tablette [[http://multimedia.e-leclerc.com/univers+multimedia/catalogue/produit/tablette-tactile-10-pouces,11892/|MPMAN MPQC1006 8 Go]] et [[http://www.fnac.com/mp20739243/StarTech-5in-Micro-USB-a-USB-OTG-Host-Adapteur-M-F/w-4?ectrans=1&gclid=CMqA1Mf6xcwCFUqdGwodHtMNVA&mckv=QGtaHOuw_dc&oref=9bd747d7-5659-4591-0d18-fb41c48ff573&Origin=CMP_GOOGLE_MP_MICRO&pcrid=77058259463|adaptateur USB vers micro USB]]
  * Appareil photo Lumix Panasonic TZ61 et téléphone portable (pour documenter le projet)

A la maison :
  * PC fixe avec double écran, sous Ubuntu 14.04
  * Imprimante 2D Canon pixma IP2600 (difficile à installer sur Ubuntu)
  * Scanner Canoscan Lide 60

Achats en cours de livraison :
  * [[http://www.cdiscount.com/juniors/radiocommande-robot/servomoteur-numerique-haute-vitesse-pour-rc-helico/f-1208503-ele2009873993929.html?idOffre=88542781#mpos=2|Servomoteur Numérique Haute Vitesse Pour RC Helicopter Avion]]
  * [[http://www.cdiscount.com/juniors/radiocommande-robot/mr-rc-high-precision-micro-vitesse-sg90-servo-pour/f-1208503-ele2009861632069.html?idOffre=121242897#mpos=7|MR.RC High Precision Micro vitesse SG90 Servo Pour RC Airplane]]
  * [[http://www.cdiscount.com/maison/bricolage-outillage/kit-140-fils-et-cavaliers-pas-sans-soudure-pour-ca/f-1170456-auc0728943081435.html?idOffre=48599537#mpos=1|Kit 140 Fils et Cavaliers Pas sans Soudure pour Carte d'Expérimentation pour Arduino]]
  * [[http://www.cdiscount.com/maison/bricolage-outillage/10pcs-lot-mini-soudure-prototype-breadboard-170/f-1170456-xcs4894479490143.html|10pcs / lot Mini soudure Prototype Breadboard 170 points de liaison pour Arduino Shield New SG191-SZ]]

=== Outils et matériel utilisés au fablab ===

  * Ordinateur portable. J'y ai installé l'IDE Arduino (besoin d'un animateur pour le code admin)
  * Un usager s'est servi d'une loupe pour mieux voir les couleurs de mes résistances
  * Multimètre (avec l'aide de Philippe) pour tester les valeurs de mes résistances
  * Outil pour chauffer une aiguille afin de percer des trous dans du plastique (encore avec l'aide de Philippe !) et pince pour la maintenir
  * Imprimante 3D [[http://carrefour-numerique.cite-sciences.fr/fablab/wiki/doku.php?id=machines:impression_3d:mondrian|Mondrian]]. C'est un habitué qui m'a fait le premier essai, je ne l'ai pas utilisée moi-même. Logiciels [[http://slic3r.org/|slic3r]] : convertit des modèles 3D (STL, OBJ, AMF) en GCODE.

==== Montage arduino de base : futur visage ====

J'ai commencé par des montages de base sur Arduino chez moi, avec 1 puis 2 leds, en m'inspirant de tutos vidéos et écrits trouvés sur internet, puis des montages virtuels pour mon projet de visage.

=== Composants: ===

  * Carte Arduino Uno. J'ai utilisé la carte du kit Sainsmart (dans un boitier plastique, acheté à part) puis une carte Selectronic
  * [[http://www.fnac.com/mp20739243/StarTech-5in-Micro-USB-a-USB-OTG-Host-Adapteur-M-F/w-4?ectrans=1&gclid=CMqA1Mf6xcwCFUqdGwodHtMNVA&mckv=QGtaHOuw_dc&oref=9bd747d7-5659-4591-0d18-fb41c48ff573&Origin=CMP_GOOGLE_MP_MICRO&pcrid=77058259463|adaptateur USB vers micro USB]] (raccord carte Arduino à tablette)
  * 1 plaque d'essai 400 points + une mini breadboard (3ème version) ou 1 plaque d'essai sans soudure 830 points (1ère version) 
  * 2 leds 5mm ou 3 mm (suivant le kit), bleues ou vertes de préférence
  * 2 résistances 220 Ohms ou 330 Ohms (suivant le kit) pour les leds
  * 1 buzzer piezo
  * 1 photorésistance
  * 1 résistance 10kOhms (non comprise dans mon kit Sainsmart) pour la photorésistance
  * Fils pour raccorder aux pins de la carte

Composants empruntés au fablab (pour tests) :

  * Résistance de 10 kOhms pour protéger la photorésistance
  * Cavaliers de différentes couleurs et de différentes taille
  * Résistance 3/4

=== Programmation ===

Dans l'IDE Arduino, j'ouvre ou je copie-colle le code de mon projet virtuel avant de le téléverser sur la carte, une fois le montage terminé et vérifié.

  * {{:projets:sketch_montage_visage2.zip|}} (On peut sans doute décompresser ce dossier et le placer dans le dossier sketchbook) 
  * ou {{:projets:sketch_montage_visage2.txt|}} (à copier-coller)

Le buzzer "crie" quand il y a peu de lumière (en cachant la photorésistance avec le doigt). Le buzzer s'éteint et les leds, représentant les yeux, clignotent quand la lumière est plus forte.

^ montage 1 ^^^
|{{:projets:photo-montage-visage-arduino1.png?direct&200 |}}| J'ai prévu une boite à chaussure de petite taille pour emporter mon montage. J'y ai pensé grâce à ce [[projets:coffret_de_transport_pour_prototype_arduino|projet de coffret de transport]]. | Comme ma photo n'était pas très jolie, j'ai nettoyé le fond en utilisant [[https://www.gimp.org/|Gimp]].| 
^montage 2^^^
|{{:projets:montage-gros-plan1.jpg?direct&200|}}|J'ai plié les bouts des résistances pour qu'elles soient aplaties contre la plaque. | J'ai préparé un plateau avec des feuilles de papier blanc et ajouté 2-3 éléments à ma photo de droite avec [[https://www.gimp.org/|Gimp]].    {{ :projets:montage-dessus-et-elements-recadre.png?direct&150|}} |
^ montage 3 ^^^
|{{:projets:montage3.jpg?direct&200|}}|J'ai placé la carte Arduino en dessous de la plaque d'essai (car elle sera ensuite dans le corps). Cela m'a permis de vérifier que j'avais bien compris le principe du montage. | J'ai trouvé une [[http://www.jameco.com/jameco/products/prodds/2125026.pdf|datasheet]] de la plaque d'essai pour faire un cache des éléments électroniques et qu'il ne reste que les leds, la résistance et le buzzer. Penser à utiliser un [[http://www.conrad.fr/ce/fr/product/425869/Gabarit-de-pliage-1-pcs|gabarit de pliage]] pour les mettre à la bonne hauteur. |
^ montage 4 ^^^
|{{:projets:selectronic-tete-poppyno1-plan-moyen-p.png?direct&150 |}}|Montage avec le kit [[http://www.selectronic.fr/sidekick-basic-kit-v2.html|sidekit basic kit]] et la carte [[http://www.selectronic.fr/selectronic-arduino-uno-clone.html|Selectronic Uno]] + cavaliers trouvés au fablab  |J'ai encore demandé à un usager de m'aider dans la reconnaissance des 3 types de résistances de mon nouveau kit.{{:projets:resistances-220-330-1k-10k-p.jpg?direct&200|image légendée de résistances}} |

=== Nouvelles idées en venant au fablab ===

Samedi dernier, ma tablette étant déchargée (bien que non utilisée depuis la dernière fois), je n'ai pas pu re-tester mon montage, mais j'ai eu plein d'aide:

  * Un habitué m'a rapidement imprimé une petite pièce sur l'imprimante 3D : un petit bloc avec 2 petite rangées de trous sur lequel on pourrait réunir la led et la résistance associée, pour simplifier le montage pour des enfants (Ça existe déjà, mais c'est assez cher dans le commerce). Il faudra revoir le modèle car les trous étaient trop petits, mais j'ai pu voir les logiciels utilisés pour la découpe et l'envoi vers l'imprimante. Je voudrais aussi que la résistance soit cachée, et pas la led.
  * Pour essayer de percer les trous à l'aide d'une aiguille chauffée, j'ai eu de nouveau l'aide de Philippe  qui m'a expliqué comment utilisé l'instrument de chauffage (dont je n'ai pas retenu le nom).
  * Il est conseillé de fixer le montage sur une planchette, mais pour mon projet, ça m'embête un peu, je vais essayer de réfléchir à une autre méthode, peut-être emboîter dans des cases ?
  * Un autre m'a conseillé d'utiliser des résistances 3/4, dont le fil est plus gros et plus costaud. Il pense que les leds 5mm sont préférables aux leds 3mm pour ce projet. 

^ montage 5 : tête de robot "en boite" ^^^
|En revenant à la maison, j'ai refait des essais de montage en plaçant des images de la breadboard imprimées sur papier entre les couches de cavaliers, de résistances et de composants.|J'ai réussi à tout placer (breadboard avec montage et carte arduino derrière) dans une petite boite en carton qui possède une fenêtre en plastique d'un côté.| Ce n'est pas encore très joli mais ça peut se transformer en une boite plus élaborée.|
|{{:projets:breadboard400.svg?direct&200|}} |{{:projets:tete_poppyno_boite_ouverte_p.jpg?direct&100|}} |{{:projets:tete_poppyno_boite.jpg?direct&150|}} |
|Avec Inkscape, je prépare un [[http://alentours.com/arduino/poppy-family-doudoulolita/tete_poppyno/tete_poppyno_preparation/5_boite_visage_V2/boite_tete3.svg|schéma du visage]] qu'on pourrait découper en carton.|Au début, j'ai oublié l'épaisseur du carton dans mon schéma...| Dans le [[http://alentours.com/arduino/poppy-family-doudoulolita/tete_poppyno/tete_poppyno_preparation/4c_boite_visage_V3/boite_visage_V3.svg|3ème schéma]], je divise mon visage en blocs de taille identiques , en vue d'une plus grande modularité.|
|{{:projets:v2_17_montage_et_boite.png?direct&150|boite à plier}} | {{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:v2_17_montage_total.png?direct&200|montage schématique}} |{{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:boite_visage_v3.png?direct&150|}}|

{{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:boite_visage_v6.png?direct&200}}

[[http://carrefour-numerique.cite-sciences.fr/fablab/wiki/lib/exe/fetch.php?media=projets:robot_poppyno_avec_arduino:boite_visage_v6.svg|robot_poppyno_avec_arduino:boite_visage_v6.svg]] 

=== Préparation composants clipsables ===

J'ai aussi réalisé une [[http://alentours.com/arduino/poppy-family-doudoulolita/composants_pour_poppyno/breadboard/breadboard400-blender.blend|plaque d'essai 400 pts avec Blender]] en m'inspirant d'un [[https://youtu.be/s7gAdcyzHYs|tutoriel vidéo]] (sans paroles) de [[https://www.youtube.com/user/TheMatteReal|MatteReal]]. Cette plaque d'expérimentation virtuelle m'aidera à imaginer comment réaliser la tête de mon robot. Je commence à réfléchir dans un autre [[http://alentours.com/arduino/poppy-family-doudoulolita/poppyno/poppyno_blend_v2/poppyno_V2_15.blend|fichier Blender]] comment concevoir les blocs à clipser. 

Je dois cependant retravailler un nouveau [[http://alentours.com/arduino/poppy-family-doudoulolita/poppyno/poppyno_blend_v2/poppyno_V2_16.blend|fichier blend]] (+ [[http://alentours.com/arduino/poppy-family-doudoulolita/poppyno/poppyno_blend_v2/poppyno_V2_17_orthographic.blend|version ortho]]) une fois avoir refait mon montage sur la breadboard, en surélevant un peu les résistances et en plaçant les composants de manière plus compacte et logique. 
Le [[http://alentours.com/arduino/poppy-family-doudoulolita/poppyno/poppyno_blend_V4/poppyno_V4_4.blend|dernier test]] devra être revu en fonction du travail sur Inkscape.

{{:projets:breadboard400-blender.png?direct&200|breadboard 400pt - blender}} {{:projets:tete_poppyno_v2-15.png?direct&200|essai blender pour blocs}} {{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:tete_poppyno_v2-16.png?direct&200|repositionnement composants avec blender}} {{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:poppyno_v2_17_orthographic_tete.png?direct&200|vue ortho avec Blender}} {{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:popyyno_blend_v4_4.png?direct&200|nouvel essai de composants}}

Dans mon  projet, je commence à ajouter de l'épaisseur aux parois des éléments où seront placés les composants électroniques, mais je ne suis pas sûre de la taille exacte à choisir, de l'espace à prévoir entre 2 parois, s'il faut faire des éléments creux pour économiser de la matière et comment clipser les éléments entre eux...

==== Préparation servomoteurs ====

{{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:arduino_simplifie_recadre.png?direct&200|}} 

[[http://alentours.com/arduino/arduino_simplifie.blend|copie]] légèrement transformée (suite à des problèmes de rendu) d'une [[http://robotic-controls.com/sites/default/files/learn/arduino.blend|arduino modélisée par Evan Bolts]]

{{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:sidekick_servomoteur_perspective.png?direct&200|}} 
[[http://alentours.com/arduino/poppy-family-doudoulolita/poppyno/poppyno_blend_v2/servomoteur/sidekick_servomoteur2.blend|modélisation du servomoteur]] du [[http://www.selectronic.fr/sidekick-basic-kit-v2.html|sidekit basic kit]].

Il faudrait que je vérifie quel poids il peut supporter et comment monter la tête dessus. 

[[http://alentours.com/arduino/poppy-family-doudoulolita/poppyno/poppyno_blend_V5/poppyno_V5_2.blend|fichier Blender avec le servomoteur]]

{{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:poppyno_blend_v5_1.png?direct&200|}}  

Montage et programme servomoteur avec potentiomètre d'après le tuto du [[http://wiki.seeedstudio.com/wiki/Arduino_Sidekick_Basic_Kit#6_Mini_Servo:|wiki de seeedstudio]]

{{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:p1010692.jpg?direct&200|}}   {{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:capture_servomoteur_potentiometre1_ide_arduino.png?direct&200|}}

==== Préparation Robot entier ====
{{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:poppyno_blend_v5_3_perspective.png?direct&200|}}
[[http://alentours.com/arduino/poppy-family-doudoulolita/poppyno/poppyno_blend_V5/poppyno_V5_3.blend|poppyno_blend_V5/poppyno_V5_3.blend]]
  
===== Difficultés actuelles =====  

==== Connecter l'Arduino à ma tablette ou à mon téléphone ====

Au fablab ou aux Samedis Robots, l'accès aux ordinateurs portables n'est pas toujours possible. 

J'apporte ma [[http://www.ldlc.com/fiche/PB00175410.html|tablette mpman mpdc1006 8gb]] et un [[http://www.fnac.com/mp20739243/StarTech-5in-Micro-USB-a-USB-OTG-Host-Adapteur-M-F/w-4?ectrans=1&gclid=CMqA1Mf6xcwCFUqdGwodHtMNVA&mckv=QGtaHOuw_dc&oref=9bd747d7-5659-4591-0d18-fb41c48ff573&Origin=CMP_GOOGLE_MP_MICRO&pcrid=77058259463|adaptateur USB vers micro USB]]. Auparavant, j'ai recherché les modèles disponibles et fait une petite [[http://carrefour-numerique.cite-sciences.fr/fablab/wiki/lib/exe/fetch.php?media=projets:tablette-mpman.pdf|fiche de rappel]].

Mais l'appli [[https://play.google.com/store/apps/details?id=name.antonsmirnov.android.arduinodroid2&hl=fr|Arduinodroid]] n'a jusqu'ici pas fonctionné.

Lors du premier upload d'un sketch (avec l'exemple Blink), elle propose plusieurs ports USB mais je ne sais lequel choisir et l'upload des sketchs est alors bloqué. Pour que l'appli repropose le choix entre les ports, je dois vider le cache de ma tablette dans les paramètres, mais j'ai toujours 2 ou 3 ports indiqués (dont 2 marqués Arduino) et 1 non reconnu. L'upload ne fonctionne pas quelque soit mon choix.

Le câble adaptateur n'est pas en cause, j'en ai essayé un autre : même problème. Pas facile de trouver si ma tablette et mon téléphone sont bien compatibles OTG. Ma tablette a bien un USB host, est-ce bien la même chose ? Le câble adaptateur ne me permet pas non plus de récupérer les photos de mon appareil photo numérique sur ma tablette. 

On m'a conseillé d'updater Android (4.2.2 sur ma [[http://www.ldlc.com/fiche/PB00175410.html|tablette mpman mpdc1006 8gb]] et Jelly Bean 4.1.1 sur mon [[http://www.lesmobiles.com/telephones/alcatel-bouygues-telecom-bs-471.html|téléphone Bouygues Telecom BS 471]]) mais la mise à jour via la tablette indique que j'ai la dernière version android disponible.

La page [[http://www.instructables.com/id/Program-your-Arduino-with-a-Android-device/step10/ArduinoDroid/|Program your Arduino with an Android device!]] indique que l'appli fonctionne à partir de la version 2.2 d'Android donc ça devrait fonctionner avec la tablette.

Autre problème : Je n'ai pas accès sur ma tablette à mes fichiers Inkscape et Blender (en ligne ou sur ma clé USB) et les png transparents se présentent sur fond noir et non sur damier, cachant ainsi les éventuels éléments noirs de l'image. Le site [[https://123d.circuits.io/circuits/1662172-montage-visage-2-leds-1-buzzer-1-photoresistor-v2|Autodesk123D circuits]] ne s'affiche pas non plus.

===== Suites du projet =====

<!-- Présenter ici les évolutions possibles du projet, les améliorations que vous aimeriez y apporter, etc. ... -->

==== Précision de l'objectif ====

L'objectif est surtout pédagogique. Il s'agirait pour des débutants ou des jeunes, de pouvoir apprendre à construire et à programmer ce robot, au prix le plus bas possible, en ayant juste les principaux capteurs, actionneurs et composants.

Les robots de type [[https://www.poppy-project.org/creatures/poppy-ergo-junior/?lang=fr|Ergo Jr]] sont sympas mais je préfère un robot entier à un bras seul.

Il doit être modulable et contenir des composants clipsables facilement réalisables par quelqu'un d'un peu bricoleur (enseignant, animateur, amateur...), qui pourront ensuite être utilisés par des enfants plus jeunes pour faire des tests.

Ce projet me permettra personnellement d'apprendre beaucoup de choses, de manière progressive, et, si je le mène à bien, j'aurai j'espère le plaisir d'avoir un robot bipède à moi pour un prix raisonnable.

Pour la partie pédagogique, je compte faire des fiches ou des tutoriels pour expliquer progressivement le montage de la tête. La première fiche, montrant comment faire clignoter une led peut être rendue plus amusante si on place une feuille avec un visage dessiné, soit d'un cyclope, soit d'un humanoïde qui ferme un œil.

Mon projet final est sans doute très ambitieux étant donné mon peu de connaissances en électronique et en robotique. Merci à tous ceux qui m'accordent leur temps et leurs conseils.

==== Division du projet en 3 ====

Tout doit être conçu de manière modulaire.

Conseil d'un visiteur des Samedis Robots : Réfléchir au projet de manière globale, en pensant à la façon d'articuler les différents éléments (tête, buste, membres...) de la manière la plus adaptée à un système modulable. 

=== Tête de robot dans une boite ===

Peaufiner et monter la tête de manière plus solide. Pouvoir ouvrir la boite et la fermer facilement pour changer les composants à tout moment. Penser aux fils qui vont de la breadboard à la carte Arduino. 

Décider où sera placée la carte Arduino dans ou sous la boite, pour pouvoir ensuite la relier au corps. La tête doit pouvoir être utilisable de façon indépendante.

Placer les trous adaptés pour le branchement sur l'ordi.

2 options :
  * cache en carton/papier recouvrant le visage entier (pourra être réalisé en utilisant ou non une machine spécialisée)
  * caches indépendants pour chaque bloc de composants, en carton découpé et plié, avec aide graphique pour faciliter le montage

Le visiteur des Samedis robots m'a conseillé de chercher des informations sur les boites et pliages sans colle (origami, languettes...) ou d'utiliser des mini-breadboards clipsables pour chaque partie. J'en ai commandé un lot de 10.

=== Composants clipsables ===

Les composants clipsables (qui réuniront par exemple led + résistance dans un bloc) devront être facilement réalisables par un adulte ou un adolescent (de préférence sans soudures), et pourront ensuite servir à des enfants plus jeunes pour réaliser leur modèle personnel.

2 options :
  * blocs imprimés en 3D, avec emplacement de composants très basiques à intégrer (pour les changer facilement) avant de les clipser ou avec détrompeurs pour faciliter le montage
  * blocs imprimés en 3D avec composants intégrés (en prévoyant des composants plus solides ou un système magnétique)

=== Corps du robot et servomoteurs ===

Moteurs pour le cou, les jambes et les bras : Dans un souci pédagogique, utiliser différents types de moteurs pour les articulations : pas-a-pas, courant continu et servomoteurs.

Prévoir fixation simple des moteurs et des membres

Penser à l'alimentation et à la manière de reprogrammer facilement la carte Arduino.

Capteurs pour les mains ?

Pour gérer le programme pour tous ses composants différents, voir le tuto [[http://www.vorobotics.com/wiki/index.php?title=Adafruit-multi-tasking-the-arduino-part-1&vorobotidb_wiki__session=af951db0246710d350e9b0de2464258c|Adafruit-multi-tasking-the-arduino-part-1]]


==== Difficultés à prévoir ====

Comment fixer les éléments pour le projet final sans soudures ?

J'ai peur de faire des soudures :-? et dans une optique de travail avec des enfants de CM1/CM2 (public avec lequel je travaille, entre autres), les soudures ne sont pas très faciles à envisager.

Composants clipsables existants (chers):
  * [[https://eu.littlebits.cc/kits/arduino-coding-kit|Arduino Coding Kitde littleBits]] 
  * [[http://www.artec-educational.com/sub/product/robotics/|Robotists avec les Artec blocks]]) .
  * Projets "faits maison":  [[http://www.primotoys.com/cubetto|Cubetto]] réalisé dans un fablab, documenté  mais est-ce que ça peut fonctionner sur mon projet ?

On peut aussi créer au fablab des plaques d'essai perforées spécialement pour le projet, avec des composants soudés, et les enfants n'auront qu'à les clipser.


=== Quels capteurs utiliser ? ===

Ex: capteurs au niveau des oreilles pour tourner la tête au robot quand on approche la main ou qu'on le touche : infrarouge, ultrasons ?

Penser au poids de la tête, qui doit être suffisamment léger pour être géré par un petit servomoteur bon marché. Idem pour la fixation. 

On peut aussi prévoir un capteur de pression dans les mains, qui ferait monter et descendre le bras. Ou tout simplement un bouton poussoir, pour reprendre les exemples de Thierry lors des Samedis robots.


=== Marche ===
 
Il faudra voir la stabilité du système, la tête risquant d'être trop lourde et les composants clipsables risquant de bouger beaucoup lors de la marche

Quelques idées pour la simplifier :

  * remplacer les 2 moteurs des jambes par un seul moteur DC bon marché (idée d'Edddy). Voir vidéos d'exemples sur le [[https://forum.poppy-project.org/t/cfc-extending-the-poppy-mini-family-we-need-your-help/1346/20?u=animatrice_epn|topic du poppy project]]
  * système de marche sans moteur ([[http://www.thingiverse.com/thing:170932|Wobbly]] ou [[http://blog.dugnorth.com/2011/02/download-plans-for-ramp-walking-wooden.html|le robot Andador de Roberto Lou Ma]]) où mettre la tête (breadboard + carte arduino + alim) et les bras sur des petits servomoteurs. 
   * systèmes du même type que ceux utilisés sur les poupées des années 70. 
   * jambes statiques (ou sur roues), ou utiliser un socle façon mannequin à dessin (idée d'un usager du fablab)

==== Une solution : Projet de robot roulant ====

Il est envisagé de créer un robot à roues à plusieurs aux Samedis Robots, ça pourrait être une option plus simple, selon les autres participants.

On peut partir du [[http://fablabo.net/wiki/Minibot|robot roulant de Cédric Doutriaux]] où une petite roue avant permet de conserver l'équilibre.

1ère idée : s'inspirer du robot [[https://www.ald.softbankrobotics.com/fr/cool-robots/pepper/en-savoir-plus-sur-pepper|Pepper]], qui est monté sur roues bien qu'humanoïde. 

2ème idée : Si l'équilibre est meilleur avec une hauteur réduite, reprendre un peu le look de [[projets:pedro_le_robot|Pedro le robot]], fait au fablab par Maxime, mais avec des parties qu'on peut enlever et bouger.

3ème idée : Un robot de taille intermédiaire entre les 2 précédents avec le visage composé de 6 mini-breadboards (faire un test avec les 6 breadboard en position verticale, pour de + jolies proportions)

{{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:robot_roulant_grand.jpg?100|}}   {{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:robot_roulant_petit.jpg?100|}}   {{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:robot_roulant_grand4.jpg?100|}}

=== Un pingouin-robot ===

Toute dernière idée, pour le meet-up sur la couture augmentée: mixer mon robot avec le [[http://alentours.com/wordpress/?p=325|Tux en polaire]] réalisé avec [[https://goo.gl/photos/LCTaEkYUGwbAGrBm7|les usagers]] de l'Espace Libre 13.1

{{:projets:robot_poppyno_avec_arduino:dscn1663.jpg?200|}}

Question : Pour embarquer un tel système dans le pingouin,faut-il une coque plastique intégrée dans la tête, ou placer le système directement entre le tissu et la ouate ?
Il vaut mieux en faire une veilleuse avec les leds allumées s'il fait noir, c'est plus classique mais moins traumatisant, et faire "chanter" le pingouin quand la lumière apparaît.

Autres idées :
- Faire vibrer les ailes quand en touche le bout (ou quand on appuie sur le ventre)

- Lui permette de retrouver l'équilibre s'il tombe en arrière ou en avant, je ne sais pas trop si un gyroscope est nécessaire ou si des capteurs suffisent, mais pour redresser le pingouin,ça me semble complexe. Un effet culbuto classique serait plus simple, en plaçant une boule lestée à l'intérieur mais ce serait mieux qu'il aille de droite à gauche que d'avant en arrière.

- Ou le placer sur un petit socle en plastique à roues pour le rendre mobile mais je préférais conserver une certaine souplesse de la base, et chercher un système différent pour de petits déplacements (glissements, rampement ?)

- Utiliser le pingouin comme alerte pour les parents si l'enfant pleure : Ajouter un micro interne et avertir les parents sur leur téléphone portable. Pouvoir sortir l'ensemble électronique lors du lavage (pochette bien fermée) Mais c'est un peu plus sérieux et moins fun...

===== Sites et pages utiles =====

==== Sources d'inspiration ====
  * [[http://www.cite-sciences.fr/fr/au-programme/lieux-ressources/carrefour-numerique2/tous-les-rendez-vous-reguliers/samedi-robots/|Samedis robots]]
  * [[https://www.poppy-project.org/creatures/poppy-humanoid/|robot Poppy]]

==== Recherches préparatoires ====
  * [[http://padlet.com/animatrice_epn/9vidiphbzkii|mon padlet sur Arduino]]
  * [[http://carrefour-numerique.cite-sciences.fr/fablab/wiki/lib/exe/fetch.php?media=projets:composants-robot-explications.pdf|document de recherche de composants]]
  * Téléchargement des datasheet des composants
  * [[http://www.electronique-radioamateur.fr/elec/composants/resistance-code-couleurs.php|Code couleur des résistances]] et [[http://www.apprendre-en-ligne.net/crypto/passecret/ohm.html|Traducteur pour résistances à 5 ou 6 anneaux]]
  * Recherches sur la polarité des leds avec la cathode et l'anode et téléchargement d'images pour m'aider
  * Livres empruntés à la bibliothèque de la Cité des Sciences et à la bibliothèque municipale (ou achetés), journaux...


==== Simulations, schémas préparatoires, modélisation virtuelle du projet ==== 
  * [[https://123d.circuits.io/circuits/1662172-montage-visage-2-leds-1-buzzer-1-photoresistor-v2|mes tests virtuels sur Autodesk123D circuits]] 
  * [[http://www.digikey.com/schemeit/|scheme-it]] : Conception de schémas électriques

J'ai préféré des solutions en ligne gratuites même si elles ne sont pas libres.

==== Partage et conseils ====
  * [[http://forum.arduino.cc/index.php?topic=374127.0|mon topic sur le forum Arduino]]
  * [[https://forum.poppy-project.org/t/poppyno-robot-simplifie-avec-arduino/2251|mon topic sur le forum du Poppy project]] : Poppy est un robot humanoïde open source (visible aux Samedis robots du Carrefour Numérique, les 3ème samedis du mois). 
  * [[http://bugparis.tuxfamily.org/|Blender User Group]] : Organise des rendez-vous tous les 1ers samedis du mois au Carrefour numérique sur Blender. L'aide d'Edddy m'a été très précieuse
  * [[http://wiki.sgmk-ssam.ch/images/a/a6/FullSolderComic_EN.pdf|PDF illustré sur la soudure]] (en anglais), conseillé par un usager du BUG, Abdoul
  * [[:index|wiki du fablab]], aide des habitués, partage avec d'autres usagers, rédaction progressive de cette page (pour se souvenir également)...

==== Robots avec tutoriels ====
  * [[http://www.instructables.com/id/Halley-Ambassador-Robot-001/?ALLSTEPS|Halley, Ambassador Robot No. 001]]
  * [[http://reso-nance.org/wiki/projets/robot_lfo/accueil?s[]=robot|Robot LFO pour une initiation au logiciel “Freecad” au fablab LFO]]
  * [[http://www.projectbiped.com/prototypes/rofi|robot bipède Rofi robot five de Project biped]]
  * [[http://en.wikifab.org/index.php/Biped_dancing_robot|biped dancing robot de Camilo Parra Palacio]]


==== Achats à prévoir ====

Kits avec plusieurs servomoteurs, par ex :
  * [[http://www.francerobotique.com/kits-robotiques/33-robot-bipede-starter-kit.html|Starter Kit Robot Bipede]] à 240 €
  * [[http://www.robotshop.com/eu/fr/kit-robot-bipede-programmable-allbot.html|Kit de Robot Bipède Programmable ALLBOT]] à  99,90 € 

Mais ils ne sont pas super beaux et il y a plein de pièces inutiles pour moi et d'autres qui manquent pour mon projet.

Servomoteurs un à un ou par lots : 

[[https://www.google.fr/?gws_rd=ssl#q=servomoteur+9g&tbs=vw:l,mr:1,new:1,price:1,ppr_max:4,p_ord:p&tbm=shop
|Liste Google, prix par ordre croissant]]

Modèle le moins cher :
  * Marque : Towerpro
  * Modèle : SG90
  * Matériel 	ABS, rouages en plastique
  * Couleur	Bleu
  * Poids : 9g
  * Dimension: 23×12.2x29mm
  * Torsion：1.6KG/CM
  * angle maximum：180degreé
  * Vitesse de fonctionnement：0.12-0.13sec/60 degré
  * Température Rang	-30 ℃ ~ 60 ℃\n
  * Zone d'inefficacité ：o.o5sec
  * Prise disponible：JR,FUTAB
  * modèle ：verso simulateur 
  * Tension de fonctionnement : 4.8V
  * voltage de fonctionnement ：3.5-6V
  * longueur de câble ： 25cm
  * Largeur de bande morte : nous 4
  * Convient pour Hélicoptères R / C

Plusieurs vendeurs :

[[http://www.dx.com/fr/p/towerpro-sg90-9g-mini-servo-with-accessories-12859?tc=EUR&gclid=CMy94KWKzM0CFdiZGwodnFQKCg#.V3MjyZ71GlM|TowerPro SG90 9G Mini Servo avec accessoires - Bleu]] à 2.15 € (en solde, prix normal : 3,31€) - Pour 5 servos, 1.89 € frais ports (marqué aussi livraison gratuite en 24h pour la France) = 12,64 pour 5 servos

pour l'EU :  [[http://eud.dx.com/product/towerpro-sg90-9g-mini-servo-with-accessories-844012859

|TowerPro SG90 9G Mini Servo with Accessories - Blue]] à 2,41 € (soldé prix normal : 2,71 €)  - livraison gratuite en 5-7 jours à partir de 30 € de commande = 12,05€ (ou 13,55 € sans les soldes) pour 5 servos (mais voir autres produits)

[[http://www.hobbygaga.com/fr-towerpro-sg90-mini-servos-9g-p269499.htm?source=ProductListAds&id=51320962143&currency=eur&country=FR&gclid=COz9stGMzM0CFRKNGwodXmUBvg|TowerPro SG90 Mini Servos 9g pour 450 Hélicoptère à ailes fixes]] à €1,39 - €1,36 pour 3 à 9 servos - port pour 5 servos : €6,22 pour 12-23 jours ouvrables = 13,02€ pour 5 servos

[[http://fr.tmart.com/Tower-Pro-SG90-9G-Spare-Part-Servo-for-RC-Helicopter-Blue_p338596.html?cc=EUR&fixed_price=hk_intl&gclid=CLWnuJqQzM0CFdUy0wod75IGFQ|Tour Pro SG90 9G Spare Part Servo pour hélicoptère RC Bleu]] à €2.79 - livraison gratuite 3-7 jours (voire plus car produit très demandé)  = 13,95 € pour 5 servos

Autre servomoteur pas cher :

[[http://www.hobbygaga.com/fr-mr-rc-9g-mini-servo-sg90-pour-450-rc-h%C3%A9licopt%C3%A8re-p269997.htm?source=ProductListAds&id=51320962143&currency=eur&country=FR&gclid=CNva2YGPzM0CFcSRGwoddhEH6A|MR.RC 9g Mini Servo SG90 pour 450 RC Hélicoptère Avion]] à 2,24 € (prix normal : 2,29€) - €2,19 pour 3 à 9 servos - port pour 5 servos : €6,22 pour 12-23 jours ouvrables = 17,17 € pour 5 servos

  * Couleur: Orange
  * Voltage: 4.8-6.0V
  * Torque: 1.5/1.8kg.cm
  * Vitesse: 0.12/0.10s/60°
  * adapté aux hélicoptères  & Avions  
  * avec armement et vis

===== Difficultés rencontrées =====

<!-- Présentez ici les problèmes et difficultés rencontré durant votre réalisation, et comment vous avez pu y remédier. -->

==== Méconnaissance de l'électronique ====

Je n'ai jamais fait de montage électronique, j'avais donc peur d’abîmer mon ordinateur et la carte. 

Trouver la valeur des résistances dans la réalité n'est pas si simple car les couleurs se ressemblent. 
Je souhaitais calculer la valeur minimale de la résistance nécessaire pour protéger la photorésistance afin d'utiliser mes résistances 220 Ohms en série mais je ne sais pas si mon circuit est en parallèle ou en série et personne ne m'a encore donné d'aide pour calculer cela avec la loi d'Ohm.

J'ai acheté un boîtier plastique à monter (avec de toutes petites vis qui ont tendance à s'enlever facilement !). Il protège la carte mais on voyait moins les chiffres des pins car j'avais oublié d'enlever le plastique de protection !


==== Remèdes ====

Aide et soutien d'usagers du BUG, des Samedis Robots et du fablab : 
  * Bonnes pratiques pour les montages (Merci à Edddy) et un peu de méfiance vis à vis de ce qu'on trouve sur le web
  * Connaître les composants et les outils, prendre de l'assurance (merci à Philippe et aux autres usagers du fablab)
  * Partage dans les 2 sens : Un jeune usager a été très content de voir qu'on pouvait utiliser la tablette avec la carte Arduino (même si je n'ai pas encore totalement réussi)

Voir les composants au fablab ou dans des magasins "en dur" (Selectronic, Eyrolles). Ils vendent surtout des kits. Trouver à l'avenir des composants moins chers sur le web. Ce serait bien d'avoir la possibilité d'acheter en petite quantité juste ce dont a besoin soit au fablab, soit dans la boutique de la cité des Sciences (en partenariat avec un fabricant?)

==== Problèmes matériels et organisationnels ====

A la maison, les outils et les matériaux pour bricoler sont limités. Je ne peux me rendre au fablab que le samedi. Par contre, cela m'oblige à être créative.

Le regard extérieur des autres usagers pourrait pourtant m'éviter des erreurs de conception ou m'aider à progresser. 

Le fablab est aussi ouvert le 1er dimanche par mois, bonne nouvelle. Une soirée en nocturne (19-21h par ex), de temps à autre serait aussi super (pour les usagers, moins pour les médiateurs...)

Pour utiliser les outils du fablab, l'aide des habitués (ou des animateurs) est franchement nécessaire ! Je n'ose pas les déranger trop souvent, mais ils viennent souvent d'eux mêmes !

Dans une optique pédagogique, je veux utiliser du matériel simple et facile à trouver : essais à base de carton, papier, etc... et de composants venant de kits peu onéreux.


===== Photos =====
<!-- Quelques photos du rendu final du projet, mais aussi si c'est possible des différentes étapes si elle n'ont pas déjà été documentées visuellement -->

<!-- La Structure "Conception / Réalisation / Difficultés rencontrés / Suite du projet " est bien sur indicative, vous pouvez l'adapter à votre guise. N'hésitez pas a vous inspirer des documentations déjà existantes pour réaliser la votre. -->
Carrefour numérique² - fablab

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