Robot youpi

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Bras manipulateur
Robot YOUPI


Robot youpi1 gilles.pngRobot youpi2 gilles.jpg

VoLAB

Volab.JPG

Assocation VoRoBoTics

Date : 09/06/2018
Auteur : Lecorsier
Relecteur :
Thème : Robotique
Projet : Bras robotisé, programmation Arduino, moteur pas à pas

Problématique

Le robot Youpi est un bras manipulateur qui a été distribué dans les collèges dans les années 1980. J’ai pu récupérer un de ces robots qui rouillait dans le fond d’une salle de technologie. Le robot Youpi présenté dans ce document est de deuxième génération avec des capteurs de position.

Capteur youpi gilles.jpg

Je n’ai trouvé aucun renseignement d’un quelconque fabricant, autant sur la structure mécanique, des moteur pas à pas Crouzet que de la carte électronique. Le premier site trouvé sur l’Internet a été http://youpi.forler.ch/ qui m’a apporté de nombreux renseignements.

Ensuite, j’ai découvert les pages suivantes sur le site CaLviX http://www.calvix.org/index.php/2015/04/25/le-robot-youpi/ et http://www.calvix.org/index.php/2015/05/10/robot-youpi-ii/. Ce robot était connecté à un micro-ordinateur Thomson (MO5, TO7, TO70).

Le but de ce travail est de remettre en fonctionnement ce robot en gardant toute la structure initiale (mécanique et électronique).

Dans ce document sont abordés :

  • L’adaptation de la connexion du Youpi à l’ordinateur et surtout à une carte Arduino Uno.
  • La programmation de la carte Arduino Uno afin de commander les 6 moteurs du robot.

Remise en fonctionnent

Page de référence : http://youpi.forler.ch/pannes.html

Le robot étant resté des dizaines d’années à l’abandon et dans la même position, la mécanique était grippée par le « graissage à vie ». Alors que le robot doit pouvoir se manipuler hors tension sans effort, il était totalement coincé. J’ai du le démonté totalement pour nettoyer et lubrifier les parties mobiles. Attention à bien tout repérer voire même prendre des photos pour si retrouver au remontage.

Suivez bien les conseils prodigués sur la page référencé ci-dessus. Pour ma part, tout s’est bien déroulé et une fois certain que la partie mécanique était en bon état, j’ai pu m’atteler à la partie électronique et de programmation.

Robot youpi depannage1 gilles.jpgRobot youpi depannage2 gilles.jpg

Matériel

Le robot Youpi deuxième génération avec capteurs de positionnement

Un vieux câble liaison parallèle LPT

Cartes

La carte Arduinoest une carte à microcontrôleur basée sur l'ATmega328 (voir la fiche technique).

Carte uno.JPG
Une carte d’extension pour Arduino Uno R3 afin de simplifier les branchements et le rangement
Carte extension uno gilles.JPG

Branchement

Un vieux câble liaison parallèle LPT

Branchement youpi arduino gilles.JPG

Logiciels

Le logiciel Arduino installé (voir : http://www.arduino.cc/)

A compléter suivant l'avancement du projet

Actionneurs

6 moteurs pas à pas Crouzet.

Ces moteurs sont composés d'un barreau de fer doux et de 4 bobines. Lorsqu'on alimente une bobine, le champ magnétique cherche à minimiser le passage dans l'air. Ainsi l'entrefer entre la bobine et le barreau se réduit. Le barreau s'aligne avec le champ magnétique. On alimente la phase 1, puis la phase 2, puis la phase 3... Si nous souhaitons changer le sens du moteur, il suffit de changer l'ordre d'alimentation des bobines.

Moteur crouzet pap gilles.JPGMoteurPaP schema gilles.png

Préparation

Repérage des branchements

Youpi mot1246 gilles.JPGYoupi mot356 gilles.JPG

Câblage ROBOT / ARDUINO

Moteur 1 Base

Moteur 2 Epaule

Moteur 3 Coude

Moteur 4 Poignet

Moteur 5 Rotation Main

Moteur 6 Pince


Câble coté robot (prise DB25 femelle) Prise robot gilles.png

Branchements Moteurs

Youpi rep mot gilles.JPG

Branchement Capteurs

Youpi rep capt gilles.JPG

Programmation (à développer)

Un premier programme sous Arduino permet de faire fonctionner les moteurs afin de vérifier la structure. Ouvrir le fichier code source clic droit "Enregistrer la cible du lien sous ..."

Youpi progtest gilles.JPGYoupi arduino moniteur serie gilles.JPG

Ce premier programme a permis de définir les débattements limites de chaque moteur.

Les définitions des pas s'effectuent à la bascule 1/0 du capteur
Youpi lim mot gilles.jpg

Le futur est d'obtenir le fonctionnement décrit dans cette vidéo https://youtu.be/_MF0dTScoLE

Youpi video commande gilles.JPG

https://www.hackster.io/phpoc_man/arduino-control-arm-robot-via-web-379ef3

Licence

Ce document est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution 4.0 International.

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Note aux auteurs de documents du VoLAB, Vous avez la possibilité de changer de licence. Mais ce serait bien de rester libre et ouvert. Encore une fois ceci est une recommandation et non une obligation.

Bibliographie

Webographie

http://fr.wikipedia.org/wiki/Licence_Creative_Commons

http://youpi.forler.ch/

http://youpi.forler.ch/pannes.html

http://www.calvix.org/index.php/2015/04/25/le-robot-youpi/

http://www.calvix.org/index.php/2015/05/10/robot-youpi-ii/

http://www.mon-club-elec.fr/pmwiki_reference_arduino/pmwiki.php?n=Main.MaterielUno

http://www.arduino.cc/

https://www.hackster.io/phpoc_man/arduino-control-arm-robot-via-web-379ef3

Rédaction en langue française

Partant du constat de terrain qu'une énorme masse d'information concernant les sujets qui nous intéressent comme entre autres l'impression 3D n'étaient disponibles que dans la langue de Shakespeare et que de nombreuses personnes dans notre entourage ne maîtrisaient pas la dite langue et soucieux de diffuser encore plus l'information, nous avons pris le parti, au VoLAB, de rédiger nos documents de préférence en langue française.

VoLAB

Un mot sur le VoLAB. VoLAB est un fablab implanté à environ 30km au nord-ouest de Paris dans la commune de Vauréal dans l'agglomération de Cergy Pontoise. Il est animé par l'association VoRoBoTics.
Site internet www.vorobotics.com