conception d'une poutre "ultra légère" - demande d'aide

[Manu26]

Bonjour,

comme je le disais dans ma présentation, je bricole des machines pour faire du lightpainting. Le lightpainting, c'est ça :
*old link*

J'ai conçu une machine qui fait des boules presque parfaites pour l'instant, et la V2 est très prometteuse (pilotée par arduino).

Pour mon prochain bricolage je me heurte à un problème qui dépasse de loin mes maigres compétences. Je veux construire un bras robotisé à 5 articulations dans ce genre la : https://encrypted-tbn1.google.com/images?q=tbn:ANd9GcS0LlogVkYw5X1ICHgO_B9ntvjiCV0qL2fQwX5l_Ff3yCfeKcVyzA
mais j'ai besoin d'atteindre 6m de long, et de pouvoir porter 2 kg au bout, + cables et moteurs.
Mon principal problème réside dans la conception et la réalisation des deux parties du bras qui doivent donc mesurer chacune 3m, être rigides, le plus légère possible, démontables, pliables ou télescopiques. Tant que je ne sais pas comment les construire, je suis coincé.
J'ai deux pistes. Dans le premier cas, j'utilise des manches d'épuisette en carbone. C'est léger (100g au m environ), rigide et solide, et ce qui ne gate rien, télescopique. Le problème c'est que le carbone est difficile à travailler et que je vais galérer pour mettre des entretoises. Il me faudra donc surement faire une poutre avec 3 barres pour être assez rigide.
La seconde piste, c'est l'alu. Je me disais que 2 plats correctement entretoisés devraient permettre de faire un bras relativement léger.
Seulement entre "se dire que" et être sûr que ça ne va pas être un investissement dans l'eau il y a un pas. D'ou ma demande d'avis.
Merci d'avance

 

[v tec]

eu... pour etre en train de fabriquer un robot 6axe de 2m de long qui porte 5kg, que je vend 10 000 euro, et qu on trouve habituellement a 20 000 pour 0.8m


je me dit que toi avec 6m et 2kg..... ouille, et surtout avec les materiaux que tu veut utiliser


tu est sur des 6m?

le probleme ne vas pas etre le carbone mais toute les jonction et reducteur, tu va tout arracher

car meme si le carbone est leger, tu dois mettre des axe en acier, des roulement, les moteur etc... tout ca , ca pese


et demontable/telescopique/pliable, ne rime pas du tout avec precision

 

[Manu26]

Merci de ta réponse. Heureusement pour moi je n'ai pas les mêmes contraintes que toi. Je n'ai besoin ni de précision extrême, ni de grande vitesse, ce n'est pas pour un usage industriel, et quand je dis 2kg, c'est une estimation très haute, parce que ne connaissant pas le poids final des bras je ne sais pas quels moteurs utiliser, et donc leur poids. La lampe en bout de bras pèse 100 g environ, du coup j'ai de la marge, mais au besoin je peux sans problème me passer des deux articulations de la "main". J'ai fais des tests avec un manche d'épuisette de 3m, dans l'absolu ça serait assez solide mais en cas d'arrêt ou de mouvement brusque ça tremble un peu trop, ça se voit à la photo et les articulations souffrent . Il me faut juste rigidifier sans tripler le poids total.

 

[v tec]

pkoi 6m?

 

[Manu26]

pour les effets que je veux faire, c'est la longueur qui conviendrait. Mais si tu sais comment faire plus grand, je suis preneur
Le minimum pour que le bras soit plus intéressant que de travailler à la main, c'est 4m.

 

[v tec]

en fait je dois t avouer que j ai pas trop compris ce que tu voulais en faire

la photo que tu a montrer c est de la peinture? comme ceux qui font de la peinture a la bombe, je vois pas trop la liaison

 

[Manu26]

non, la photo c'est juste des jeux de lumières. La photo est en pose longue (appareil sur trépied, dans le noir, obturateur ouvert pendant des durées de plusieurs minutes), et on déplace des lampes devant pour faire des dessins. C'est le même principe que lorsque tu photographies des voitures la nuit, les phares qui bougent ça fait un trait.
Pour la photo au dessus, j'ai un bras motorisé qui atteint 1m50 au maximum, mais qui est très léger (tiges de cerf volant en carbone 6mm) avec une seule led au bout, ce qui me permet de le mettre au bout d'un mat de 4m50 et de faire mes dessins en hauteur.
Le bras que je veux construire, c'est pour pouvoir déplacer mes lampes selon des trajets plus complexes et plus grands que ceux qu'il est possible de mémoriser et de faire à la main. mais au sol ce coup ci.

 

[v tec]

aaaaa j ai compris

ca ressemble vachement en rendu au peinture fait a la bombe

 

[Manu26]

c'est pour ça que ça s'appelle de la "peinture de lumiere".

Et pour ma poutre, des idées?

 

[v tec]

si c est juste pour suspendre un jeu de led, je resterais sur le carbone, sachant que a 6m ca sera hyper souple, si vitesse il y a

 

[Manu26]

Toi, tu partirais sur du carbone?
En fait, vu que le bras est en deux parties, et que ce n'est que la première partie qui supporte du poids, si je ne mets pas d'articulation de "main", je dois pouvoir faire la premiere partie solide (et donc lourde), et la seconde beaucoup plus légère.
Mais comment fixer les entretoises sur du carbone. Je peux difficilement percer, alors colliers, colle?

 

[v tec]

moi je partirai sur un tube carbone fait autour d une barre de mousse par exemple, plusieur couche croisé

ca c est pour etre super leger, sinon tu prend un tube pvc qui tu enreoule de carbone, a verifier si la resine va pas bouffer le pvc (mais je crois que c est bon)


ensuite sur l emmanchement, je rentrerai un barreau, en fesant une fente de chaque coté du tube carbone, deux ou 3 collier de serrage et roule

 

[Manu26]

ah oui, mais non... Je suis pas équipé pour mouler du carbone, et je n'ai ni les compétences, ni la place pour... Je peux assembler des pièces préexistantes, c'est tout.

 

[v tec]

ba laisse tomber le carbone alors, ou achete une canna a peche

 

[Manu26]

c'est ce que je pensais faire au départ, avec des manches d'épuisette, c'est un peu plus lourd mais plus rigide au les cannes à pêche, et il y a déja un filetage au bout.
Trois manches d'épuisette pour la première partie du bras, qui supporte tout le poids, et trois tiges de carbone de cerf volant pour la deuxième partie qui supporte juste la lampe. Pour les entretoises, je pense découper des trinagles de cp 5mm, les percer au diamètre des tubes dans les coins, glisser les tubes et coller le cp en place.

 

[TheGJ]

http://www.botndolly.com/media#/medium/4

http://www.youtube.com/watch?v=-zHlY3P25aA

Voilà c'est bon, maintenant on peut pleurer

J'espère que tu nous fera part de tes avancés, je suis curieux de voir le résultat final c'est une très bonne idée pour le lightpainting !

Et pourquoi pas une simple grue (Avec contrepoid) avec un rail coulissant ? Tu pourrai déjà dessiner pas mal de chose avec et ce sera beaucoup moins compliqué que 5 axes ! (Là t'en aurai que trois)

 

[vax]

Faire une main en bout de bras pour "juste" bouger un éclairage d'une centaine de gramme se fait facilement avec des servos de modelisme.

 

[Manu26]

oui, en farfouillant sur le net j'en ai même trouvé des toutes faites. Mais je vais déja essayer de faire la première partie du montage, c'est ce qui est le plus difficile.

Je vous tiendrai au courant, j'aurai surement besoin d'aide de toute façon.

 

[pascalp]

Pour ta première partie de bras.
Les entretoises vont essentiellement maintenir l'écartement.
Pour rigidifier et renforcer, il faut un treillage, entre les brins.

 

[vax]

Pour les tubes fin de carbone, regarde chez les fournisseurs d'accessoires de modélisme naval, les mats de voiliers sont en carbone bien souvent.
Peut-être pas en 3 mètres mais en 1,5m avec certitude

 

[Manu26]

je vais commencer par la fin, c'est à dire les 3 mètres les plus fins.
L'armature "de base" serait composée de tubes en carbone pour cerfs volants, de 8mm de diamètre et 1m50 de longueur. Tous les 50cm je glisse les tiges dans un triangle en contreplaqué percé dans les coins, collé à l'araldite. Je pars d'un triangle de 10cm de coté pour arriver à un triangle de 5cm de coté au bout des 3m. Normalement cela devrait suffire pour rigidifier suffisamment non? Sinon je vire les triangles de cp et j'entretoise, bien que je ne vois pas trop comment encore.

edit: je pensais cintrer les tubes de carbone un petit peu en déplaçant le triangle de cp central légèrement vers l'avant pour mettre l'ensemble "en tension" et diminuer encore les vibrations, bonne idée?

 

[v tec]

oui tu peu faire ca avec une tige centrale

en fait tu va rapprocher les deux triangle l un vers l autre, ca va bomber les 3 tiges legerement (donc pre contraint), puis tu assemble une tige au milieu pour maintenir l ensemble

autre chose dans les transmission, si tu peux eviter les courroie c bien

le probleme des courroie sur un bras robot c est que c est elastique, a moins de tendre a mort, au risque de casser qq chose

 

[Manu26]

en fait tu va rapprocher les deux triangle l un vers l autre, ca va bomber les 3 tiges legerement (donc pre contraint), puis tu assemble une tige au milieu pour maintenir l ensemble

Plutot que de mettre une barre centrale, je pensais plus mettre un triangle un peu plus gros que ce qu'il devrait au milieu de la poutre. Ça marche?

autre chose dans les transmission, si tu peux eviter les courroie c bien

le probleme des courroie sur un bras robot c est que c est elastique, a moins de tendre a mort, au risque de casser qq chose

Oui, j'ai vu ça sur les forums de modélisme, il faut privilégier des roues dentées et des paliers costauds.
Je pense que j'ai tout ou à peu prêt, je vais me jeter dans les maths pour calculer le couple dont j'ai besoin. Ça va m’occuper ce we...

 

[vax]

http://www.botndolly.com/media#/medium/4

http://www.youtube.com/watch?v=-zHlY3P25aA

Voilà c'est bon, maintenant on peut pleurer

J'espère que tu nous fera part de tes avancés, je suis curieux de voir le résultat final c'est une très bonne idée pour le lightpainting !

Et pourquoi pas une simple grue (Avec contrepoid) avec un rail coulissant ? Tu pourrai déjà dessiner pas mal de chose avec et ce sera beaucoup moins compliqué que 5 axes ! (Là t'en aurai que trois)

Merci c'est superbe, sait-tu à quoi on servit les 118000 contributeurs, je n'ai trop bien compris...

 

[v tec]

facile chacun ont noté les coordonné d un point ^^ dans le g code


en tout cas c est sur que c est hyper jolie, moi j essairai bien de le faire avec mon bras robot, j ai juste une led a lui mettre dans la pince

mais quel logiciel il ont utilisé pour filmer, et surtout comment arriver a restranscrire une image en point vectorisé..