{"id":601,"date":"2024-01-12T19:10:08","date_gmt":"2024-01-12T18:10:08","guid":{"rendered":"https:\/\/selmalepart.org\/lowsoro\/ressources\/?page_id=601"},"modified":"2024-01-16T12:48:44","modified_gmt":"2024-01-16T11:48:44","slug":"la-silicone-flower","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/selmalepart.org\/lowsoro\/ressources\/la-silicone-flower\/","title":{"rendered":"La silicone flower"},"content":{"rendered":"

La silicone flower<\/h1>\r\n

[vc_row][vc_column][vc_column_text]<\/p>\r\n

Pourquoi ?<\/em><\/h1>\r\n

Nous avons voulu tester les propri\u00e9t\u00e9s du silicone tout en nous rapprochant de la soft-robotic et en v\u00e9rifiant que cette technologie est bien \u00e0 la port\u00e9e d\u2019\u00e9tudiants comme nous.<\/p>\r\n

Notre projet a entre autres un but ludique et esth\u00e9tique.<\/p>\r\n

Comment ?<\/em><\/h1>\r\n

Notre but initial \u00e9tait de r\u00e9aliser une sorte de fleur robotique, dont les p\u00e9tales se fermeraient sur tout ce qui l\u2019approcherait, et cela, \u00e0 l\u2019aide d\u2019un capteur \u00e0 ultrasons.<\/p>\r\n

Nous avons d\u2019abord effectu\u00e9 des moulages tests de silicone pour mieux comprendre les propri\u00e9t\u00e9s propres \u00e0 ce mat\u00e9riau (si on arrive \u00e0 le gonfler, ce qui se passerait si on cr\u00e9ait une cavit\u00e9 avec un autre type de mat\u00e9riau, notamment le plastique).<\/p>\r\n

Nous avons ensuite programm\u00e9 notre capteur avec l\u2019Arduino gr\u00e2ce auquel nous avons effectu\u00e9 un dispositif de pompage.<\/p>\r\n

Suite \u00e0 de nombreuses difficult\u00e9s et un manque de temps (nous n\u2019avons r\u00e9ussi \u00e0 finaliser qu\u2019un seul p\u00e9tale), nous avons choisi de recourir \u00e0 une solution de derni\u00e8re minute : la r\u00e9alisation d\u2019un fant\u00f4me qui effraierait tous ceux qui s\u2019approcheraient de lui.<\/p>\r\n

Difficult\u00e9s<\/em><\/h1>\r\n

M\u00e9canisme de gonflage des p\u00e9tales :<\/p>\r\n

\u2192 alimenter les pompes : cela n\u00e9cessite un circuit amplificateur afin de les contr\u00f4ler avec l\u2019Arduino (sortie 5 V)
\u2192 pompes p\u00e9ristaltiques : elles donnent peu de puissance. Lors d\u2019un essai avec ballon, celui-ci gonflait tr\u00e8s peu : c\u2019est un probl\u00e8me puisque sa paroi est plus fine que celle en silicone.
\u2192 pompes-pistons : Elles demandent beaucoup de courant : Il n\u2019y a pas de double sens pour le passage de l\u2019air = on ne peut donc que gonfler les p\u00e9tales et le gonflement est lent (solution : gonfler un r\u00e9servoir d\u2019abord puis le vider d\u2019un coup)<\/p>\r\n

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Le ballon connect\u00e9 directement au moteur se gonfle trop lentement<\/p><\/div>\r\n

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Moulage de silicone<\/p>\r\n

\u2192 moules en LEGO dont le fond est recouvert d\u2019argile pour le rendre plat : l\u2019argile a emp\u00each\u00e9 la silicone de s\u00e9cher<\/p>\r\n

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Silicone non s\u00e9ch\u00e9e, m\u00eame au bout de 24h<\/p><\/div>\r\n

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\u2192 moules en cartons et colle chaude : attention aux fuites !
\u2192 meilleurs moules : moules en plastique cr\u00e9es gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019imprimante 3D. Mais long \u00e0 faire. Nous avons r\u00e9ussi \u00e0 faire le mod\u00e8le le plus simple (voir r\u00e9ussites) mais pas le mod\u00e8le plus compliqu\u00e9.<\/p>\r\n

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Cr\u00e9ation d\u2019un moule d\u2019une fleur \u00e0 six p\u00e9tales \u00e0 partir d\u2019un mod\u00e8le \u00e0 trois<\/p><\/div>\r\n

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\u2192 attention au m\u00e9lange, il faut faire 50\/50 sinon il risque de ne pas s\u00e9cher correctement<\/p>\r\n

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Dosage pr\u00e9cis du silicone avec une balance<\/p><\/div>\r\n

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Les p\u00e9tales :<\/p>\r\n

Principe : deux couches dont les extr\u00e9mit\u00e9s sont coll\u00e9es. Un tuyau passe entre elles pour gonfler. Gr\u00e2ce \u00e0 une diff\u00e9rence entre les deux couches, le p\u00e9tale se plie d\u2019un cot\u00e9.<\/p>\r\n

\u2192 Dans la litt\u00e9rature :<\/p>\r\n

Pierre Lambert, Pierre Renaud, J\u00e9rome Szewczyk. Actionneurs non-conventionnels pour la robotique<\/p>\r\n

Techniques de l\u2019Ingenieur, 2016. \uffffhal-02145907\uffff<\/p>\r\n

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Sch\u00e9ma repr\u00e9sentant une paroi poss\u00e9dant un cot\u00e9 souple et un autre raide et qui se replie sous l\u2019effet de l\u2019air<\/p><\/div>\r\n

 <\/p>\r\n

\u2192 avec une diff\u00e9rence d\u2019\u00e9paisseur entre les deux couches : pas test\u00e9 car nous avons du mal avec la cr\u00e9ation d\u2019une plaque en silicone<\/p>\r\n

\u2192 avec une couche de silicone et une couche fine de plastique (d\u00e9coup\u00e9e dans une pochette plastique\/transparent) : puisque le plastique est plus rigide, on pensait qu\u2019il allait se plier pour suivre le gonflement de la couche en silicone. Cependant, la couche en silicone se gonfle fa\u00e7on gorge de grenouille et la couche en plastique ne suivait pas. (voir r\u00e9ussite partielle pour plus de d\u00e9tails)<\/p>\r\n

Lors de la superposition d\u2019une couche de silicone et d\u2019une autre de plastique, on r\u00e9ussi \u00e0 cr\u00e9er une cavit\u00e9 (la silicone se gonfle, devenant plus fine, et le plastique \u00e9tant plus rigide, il reste immobile). En revanche, nous aurions aim\u00e9 que le p\u00e9tale se plie, ce que nous n\u2019avons pas pu observer.<\/p>\r\n

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Sch\u00e9ma repr\u00e9sentant le p\u00e9tale d\u2019essai : 2 couches superpos\u00e9es, l\u2019une en plastique, l\u2019autre en silicone<\/p><\/div>\r\n

 <\/p>\r\n

De plus, coller les deux couches entre elles herm\u00e9tiquement repr\u00e9sente une autre difficult\u00e9. Avec de la colle forte ou chaude, ce n\u2019est pas herm\u00e9tique, m\u00eame en essayant de combler les fuites avec la colle chaude. Pour le p\u00e9tale plus grand (plus de 4~5 cm de longueur), elle ne tient pas.<\/p>\r\n

\u2192 en rajoutant des tiges sur la couche en silicone pour limiter le gonflage du silicone et forcer le plastique \u00e0 se plier : pour l\u2019instant, fuite et \u00e7a n\u2019a pas l\u2019air de marcher<\/p>\r\n

Nous avons aussi tent\u00e9 un mod\u00e8le plus complexe de pince en forme de fleur. Le moule a \u00e9t\u00e9 cr\u00e9\u00e9, mais nous n\u2019avons pas eu le temps de couler la silicone.<\/p>\r\n

Mold for Soft actuator\/gripper – Parametric – OpenSCAD by JB86<\/a><\/p>\r\n

R\u00e9ussites<\/em><\/h1>\r\n

Moulage en silicone :<\/p>\r\n

Puisque nous n\u2019avions pas r\u00e9ussi \u00e0 trouver \u00e0 cr\u00e9er un p\u00e9tale avec deux mat\u00e9riaux, nous avons choisi de suivre un mod\u00e8le trouver sur internet, enti\u00e8rement en silicone. Nous avons pu r\u00e9cup\u00e9rer le mod\u00e8le 3D du moule sur :<\/p>\r\n

Customizable Bending Actuator by XYZAidan<\/a><\/p>\r\n

Voici notre objectif :<\/p>\r\n\r\n

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Vid\u00e9o<\/a><\/div>\r\n<\/figure>\r\n

Voici notre r\u00e9sultat :<\/p>\r\n

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Photo de notre moule<\/p><\/div>\r\n

Vid\u00e9o<\/a><\/p>\r\n

Notre p\u00e9tale<\/p>\r\n

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Notre p\u00e9tale gonfl\u00e9<\/p><\/div>\r\n

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Pour rendre herm\u00e9tique la connexion p\u00e9tale\/tuyau, nous utilisons un serre-c\u00e2ble.<\/p>\r\n

Cependant, la r\u00e9alisation d\u2019un moule qui fonctionne a pris trop de temps, et nous n\u2019avons pu faire qu\u2019un mod\u00e8le de p\u00e9tale. Pour la pr\u00e9sentation, nous avons choisi en urgence de faire un fant\u00f4me \u00e0 l\u2019aide de nos plaques de test de silicone.<\/p>\r\n

Notre projet final<\/a><\/p>\r\n

R\u00e9ussite vis-\u00e0-vis du dispositif de pompage :<\/p>\r\n

Comme vu dans la partie Difficult\u00e9s, la pompe choisie ne permet pas de gonfler rapidement la fleur (ou le ballon lors de l\u2019essai). De plus, on souhaite que la fleur se gonfle lorsqu\u2019une main s\u2019approche d\u2019elle.<\/p>\r\n

Tout d’abord, pour rep\u00e9rer la pr\u00e9sence d\u2019un objet proche de la fleur, on utilise un capteur ultra-sons. Il est compos\u00e9 d\u2019un \u00e9metteur et d\u2019un r\u00e9cepteur. Lorsque l\u2019onde \u00e9mise atteint un objet, elle est r\u00e9fl\u00e9chie et capt\u00e9e par le r\u00e9cepteur. Il mesure alors le temps du trajet.<\/p>\r\n

Pour traiter ce r\u00e9sultat et commander le reste du syst\u00e8me, on va utiliser une carte Arduino. Cependant, elle ne peut pas directement alimenter le moteur, puisqu\u2019elle envoie du 5V et non du 12V. Or, nous ne sommes pas parvenus \u00e0 construire un amplificateur de tension suffisamment puissant. \u00c0 la place, nous utilisons donc une alimentation ext\u00e9rieure. Celle-ci est command\u00e9e par l\u2019Arduino au moyen d\u2019un relai.<\/p>\r\n

Pour gonfler rapidement le ballon d\u2019essai, nous avons pens\u00e9 \u00e0 remplir d\u2019abord un r\u00e9servoir, dans lequel on augmente la pression, puis lorsqu’une personne s\u2019approche de la fleur, on relie le r\u00e9servoir au ballon. Le ballon se remplit.<\/p>\r\n

Il faut donc que l\u2019Arduino g\u00e8re \u00e9galement le remplissage et la mise sous pression de l\u2019air dans le r\u00e9servoir. On rajoute donc un capteur de pression diff\u00e9rentiel pour conna\u00eetre la pression dans le r\u00e9servoir, et une \u00e9lectrovanne pour relier le r\u00e9servoir au ballon.<\/p>\r\n

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R\u00e9servoir d\u2019air sous pression<\/p><\/div>\r\n

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Ballon du \u201cr\u00e9servoir\u201d ayant explos\u00e9 sous l\u2019effet d\u2019une trop grande pression d\u2019air<\/p><\/div>\r\n

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\u00c9lectrovanne reliant le r\u00e9servoir au fant\u00f4me<\/p><\/div>\r\n

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les ballons ont \u00e9t\u00e9 tr\u00e8s utilis\u00e9s comme isolant<\/p>\r\n

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Sch\u00e9ma m\u00e9canique du dispositif de pompage<\/p><\/div>\r\n

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Sch\u00e9ma \u00e9lectrique du dispositif de pompage<\/p><\/div>\r\n

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Code de l\u2019Arduino<\/p><\/div>\r\n

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Apprentissages<\/em><\/h1>\r\n

\u2192 Utilisation de l\u2019Arduino et de son langage de programmation
\u2192 Effectuer des moulages en silicone
\u2192 Test des propri\u00e9t\u00e9s du silicone
\u2192 Utilit\u00e9 des diff\u00e9rents capteurs, et choix du capteur
\u2192 Efficacit\u00e9 de diff\u00e9rentes pompes<\/p>\r\n

Perspectives<\/em><\/h1>\r\n

\u2192Terminer les p\u00e9tales et imiter une sorte de plante carnivore qui se referme sur sa proie. Il s\u2019agirait de modifier la forme des p\u00e9tales, et d\u2019essayer de trouver un moyen pour faire diff\u00e9rente taille (notre moule plus grand a d\u00fb \u00eatre d\u00e9truit pour r\u00e9cup\u00e9rer le p\u00e9tale).<\/p>\r\n

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Bouts du moule d\u00e9truit<\/p><\/div>\r\n

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\u2192Nous pouvons \u00e9galement cr\u00e9er un support esth\u00e9tique pour le projet et cela gr\u00e2ce \u00e0 la tens\u00e9grit\u00e9<\/p>\r\n

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Essai de tens\u00e9grit\u00e9 effectu\u00e9 le premier jour<\/p><\/div>\r\n

\u2192 Trouver un moyen de rendre le syst\u00e8me plus silencieux<\/p>\r\n

 <\/p>\r\n

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