Différences entre versions de « Projets:Exosquelette coude »

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{{Infobox projet
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|Image principale=850 a 20 Cm.jpg
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|Description=Exosquelette de coude permettant de plier le coude afin de soulever la main comandé par capteur myoélectrique
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|Porteur de projet=Mathilde
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|Contributeurs=Elektron
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|Fabmanager=Delphine
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|Référent documentation=Delphine, Elektron
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|Catégorie de handicap=Motricité
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|Etat d'avancement=En cours
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|Statut de la documentation=Partielle
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|Relecture de la documentation=Non vérifiée
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|Projet date=2020-11-13
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|Nom humanlab=Humanlab_MHK
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[[File:850 a 20 Cm.jpg|400px|right]]
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== Description du projet ==
 
== Description du projet ==
 
Création d'un exosquelette de coude permettant de plier le coude afin de soulever la main. Utiliser les capteurs myo électriques pour déclencher le mouvement.
 
Création d'un exosquelette de coude permettant de plier le coude afin de soulever la main. Utiliser les capteurs myo électriques pour déclencher le mouvement.
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Synoptique :  
 
Synoptique :  
  
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[[File:Synoptique Exosquelette Coude.png|left|200px]]
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* Concepteurs/contributeurs : Christian, Michel, David
 
* Concepteurs/contributeurs : Christian, Michel, David
 
* Animateur (coordinateur du projet) : Mathilde
 
* Animateur (coordinateur du projet) : Mathilde
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* Fabmanager référent
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* Fabmanager référent :Delphine
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* Responsable de documentation : Mathilde
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* Responsable de documentation : Mathilde, Delphine
  
 
== Matériel nécessaire ==
 
== Matériel nécessaire ==
 
Dans un premier temps on liste les différents ensembles de moteurs pouvant être utilisés.
 
Dans un premier temps on liste les différents ensembles de moteurs pouvant être utilisés.
  
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Ensemble  Servo moteur
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===Ensemble  Servo moteur===
  
 
https://www.robotshop.com/eu/fr/servomoteur-analogique-engrenage-en-metal-fs6530m-feetech.html?gclid=Cj0KCQiA-rj9BRCAARIsANB_4ABs3I54-IUqXLTlHeVo0u6hbV8QlVzzKuNPWpJsA_ljIBE9OQj9TKUaAmrDEALw_wcB
 
https://www.robotshop.com/eu/fr/servomoteur-analogique-engrenage-en-metal-fs6530m-feetech.html?gclid=Cj0KCQiA-rj9BRCAARIsANB_4ABs3I54-IUqXLTlHeVo0u6hbV8QlVzzKuNPWpJsA_ljIBE9OQj9TKUaAmrDEALw_wcB
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*Ensemble Moteur 24v avec réducteur et sans codeur Moteur 24volt 0.6 RPM  
 
*Ensemble Moteur 24v avec réducteur et sans codeur Moteur 24volt 0.6 RPM  
 
[[File:Moteur-Reducteur.jpg|thumb|left|Sans Codeur Moteur 24volt 0.6 RPM]]
 
[[File:Moteur-Reducteur.jpg|thumb|left|Sans Codeur Moteur 24volt 0.6 RPM]]
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[[File:Detail moteur reducteur.jpg|thumb|center|Détail]]
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https://www.amazon.fr/gp/product/B089PTHM98/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o01_s00?ie=UTF8&psc=1 Moteur 24volt 0.6 RPM
 
https://www.amazon.fr/gp/product/B089PTHM98/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o01_s00?ie=UTF8&psc=1 Moteur 24volt 0.6 RPM
  
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Cartes électroniques:
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===Cartes électroniques===
 
* Carte Contrôleur Moteur LD293D
 
* Carte Contrôleur Moteur LD293D
 
[[File:Carte-Controleur-Moteur.jpg|left|Carte Contrôleur]]
 
[[File:Carte-Controleur-Moteur.jpg|left|Carte Contrôleur]]
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==Fichiers source==
 
==Fichiers source==
 
Le code source pour cette version :
 
Le code source pour cette version :
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[[File:Coude Mathilde.ino | code source]]
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Projet de contrôle de L'exosquelette coude.
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Deux fins de course pour les limites haute et basse.
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==Test en Vidéo==
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Deux boutons pour contrôler la montée et la descente.
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Lors de ce test le poids est de 850 gr, placé à 20cm, 30cm et 40cm.
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Ces deux boutons simulent le fonctionnement des capteurs MYO.
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Le moteur encaisse le choc.
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Un ajustable de variation de la vitesse.
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La vitesse du moteur est de 0,6 rotation par minute.
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*/
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{{#ev:youtube|https://youtu.be/0DN4-TV1nUs Vidéo de Test}}
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==Etapes de fabrication pas à pas==
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[[File:850 a 20 Cm.jpg|700px|thumb|left|Test 850 à 20cm]]
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[[File:Capteurs Factices.jpg|700px|thumb|left|Capteurs Factices]]
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[[File:Carte Uno et Controleur.jpg|700px|thumb|left|Carte Uno et Controleur]]
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[[File:Moteur-Reducteur-fixe.jpg|700px|thumb|left|Moteur-Reducteurfixé]]
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[[File:Fixation Bras Exosquelette.jpg|700px|thumb|left|Fixation Bras Exosquelette]]
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==Durée de fabrication du prototype final==
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==Journal de bord==
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===15/12/2020 : Vidéo des premiers tests du protype en condition réelle avec le bras de Mathilde===
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{{#ev:youtube|https://www.youtube.com/watch?v=AIJsgWBThjc&list=PLDQPd8QIfZJImjhuJalXagWGEYkTEth2p}}
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===03/06/2021 : Vidéo tests du prototype réalisé en PVC ===
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[[File:exosquelette_coude_03.06.2021_IMG_5693.JPG|700px]]
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[[File:exosquelette_coude_03.06.2021_IMG_5694.JPG|400px]] [[File:exosquelette_coude_03.06.2021_IMG_5695.JPG|400px]]
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====Vue du contacteur de commande====
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[[File:contacteur_commande_IMG_5688.JPG|400px]]
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====Vue du moteur====
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[[File:moteur_IMG_5696.JPG|400px]]
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====Conclusion du 03/06/2021====
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Le support de bras en PVC entre le coude et l'épaule a été raccourci.
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===Nouveau prototype du 24 septembre 2021===
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Ajout d'un moteur pour aider le déplacement du bras sur l'axe gauche/droite
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====Vidéos du 24/09/2021====
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{{#ev:youtube|https://youtu.be/Uv5YjRIP0jU}}
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{{#ev:youtube|https://youtu.be/ZzVLYah00fs}}
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{{#ev:youtube|https://youtu.be/rpikAsvP25A}}
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{{#ev:youtube|https://youtu.be/CvswpHGQi3Q}}
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===Prototype du 06/10/2021===
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Le haut du bras en PVC a été raccourci.
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[[File:exosquelette_coude_profil_06.10.2021.JPG|700px|thumb|left|Exosquelette coude vu de profil]]
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[[File:exosquelette_coude_profil_GP_06.10.2021.JPG|700px|left|thumb|Gros plan exosquelette coude vu de profil]]
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[[File:exosquelette_coude_mesure_hauteur_accoudoir.JPG|400px|left|thumb|Mesure hauteur accoudoir]]
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===Nouveau prototype du 10/11/2021 : Déport du moteur et retrait du support du haut du bras en PVC===
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La dernière fois le moteur de l'axe gauche droite était sur la platine posée sur l'accoudoir.  
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Aujourd'hui afin de gagner de la hauteur sur l'accoudoir, le moteur a été déporté derrière sur le même principe que l'autre (celui qui permet de lever le bras).
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La partie en PVC qui montait le long du bras (le haut du bras) a été retirée
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Entre l'avant bras, le bras et le support articulé en alu, il n'y avait de lien, que la contrainte de rotation autour de l'axe (modèle initial). Maintenant, c'est pareil sauf qu'on a retiré le bras (le haut du bras), donc on ne prend plus appui sur le bras mais sur le support en alu qui fait office d'axe.
  
−
const int analogInPin = A1;
+
Avant, c'est du bras que partait le point de tirage (cables du moteur), pour faire ou monter ou descendre l'avant bras.
−
const int btn_Monte    = 5;  //marron
+
Le point de tirage part maintenant du support alu qui est fixe et seulement l'avant bras a un axe de rotation
−
const int btn_Descend  = 4; //orange
 
  
−
const int fdc_Descend = 7; //rouge
+
[[File:platine_support_avant_bras_10.11.2021.JPG|thumb|left|700px|platine support avant bras vue du dessus]]
−
const int fdc_Monte  = 6; // vert
 
  
−
const int enable_1    = 11;
+
[[File:platine_support_avant_bras_2_10.11.2021.JPG|thumb|left|400px|platine support avant bras vu de profil]] [[File:platine_support_avant_bras_avec_moteur_10.11.2021.JPG|thumb|400px|platine support avant bras avec_moteur]]
−
const int cmd_Monte  = 10;
 
−
const int cmd_Descend = 9;
 
  
−
int vitesse ;
+
<br clear=all>
  
−
void setup() {
+
====Démos vidéos====
−
  // initialize serial communications at 9600 bps:
 
−
// Serial.begin(9600);
 
  
−
  pinMode(btn_Descend, INPUT_PULLUP);
+
{{#ev:youtube|https://youtu.be/EaEAQuc7Eo4 Vidéo du prototype du 10.11.2021}}
−
  pinMode(btn_Monte, INPUT_PULLUP);
 
−
  pinMode(fdc_Descend, INPUT_PULLUP);
 
−
  pinMode(fdc_Monte, INPUT_PULLUP); 
 
−
  pinMode(enable_1, OUTPUT);
 
−
  pinMode(cmd_Monte, OUTPUT);
 
−
  pinMode(cmd_Descend, OUTPUT);
 
  
−
  digitalWrite(enable_1, LOW);
 
−
  digitalWrite(cmd_Monte, LOW);
 
−
  digitalWrite(cmd_Descend, LOW);
 
−
}
 
  
−
void loop() {
+
{{#ev:youtube|https://youtu.be/sboZxlMEF0M Vidéo du prototype du 10.11.2021}}
−
  vitesse = map(analogRead(analogInPin),0,1023,0,255);
 
−
  setMotor(vitesse, !digitalRead(btn_Monte),!digitalRead(btn_Descend))  ;
 
−
}
 
−
 
 
  
−
void setMotor(int velocite, boolean M, boolean D )
 
−
{
 
−
    if (digitalRead(fdc_Monte)){
 
−
    M = false;
 
−
  }
 
−
    if (digitalRead(fdc_Descend)){
 
−
    D = false;
 
−
  } 
 
−
  analogWrite(enable_1, velocite);
 
−
  digitalWrite(cmd_Descend,D);
 
−
  digitalWrite(cmd_Monte,M);
 
−
}
 
  
−
==Etapes de fabrication pas à pas==
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{{#ev:youtube|https://youtu.be/INdPtb1Po3s Vidéo du prototype du 10.11.2021}}
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====Conclusion====
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Le prototype est fonctionnel, stable et fait ce qu'on attend au niveau des mouvements haut/bas et droite/gauche.
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pour la fois prochaine, on rassemble les moteurs derrière le support à l'arrière de l'accoudoir et on maintient ça avec le support du bras pour former un ensemble
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====Capteurs pour le contrôle de la commande====
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On a 3 commandes (avec 3 actionneurs) sur l'interface de contrôle.
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Le 1er actionneur a 3 modes : on (doite-gauche), on (haut-bas), off
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Les deux autres actionneurs (le 2 et 3) servent à bouger respectivement l'axe gauche/droite et haut/bas
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* le 1er actionneur, en un click il enclenche le mode de déplacement droite/gauche avec le 2e et 3e actionneur
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* 2e click du 1er actionneur:il enclenche le mode  haut/bas avec le 2e et 3e actionneur
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* 3e click du 1er actionneur: il arrête tout. Aucun des actionneurs n'est opérationnel. De cette manière, pas de risque d'enclencher le système par mégarde.
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=====Conclusion des tests des capteurs=====
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Ajouter ici la ref des capteurs
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La dynamique des capteurs testés (capteur résistif (de pression, et de flexion)) est trop faible pour Mathilde qui n'a pas assez de force pour une amplitude suffisante (afind de les interpréter sans erreur)
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Un dispositif qui met en route le système et les deux contacts qui permettent d'aller à droite ou à gauche et en haut et bas. Le problème des capteurs de pression est de revenir à l'état zéro.
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L'idée est de se rabattre sur des contacts type bouton poussoir (on/off ou 0/1)
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==Création de capteurs flexibles DIY 26.11.2021==
  
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==Durée de fabrication du prototype final==
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Pour répondre au besoin, Christian a fabriqué des capteurs sur mesure. Voir ci-dessous :
  
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==Journal de bord==
+
https://wikilab.myhumankit.org/index.php?title=Projets:Capteur_flexion_pression
  
 
[[Category:Projets]]
 
[[Category:Projets]]
 
[[Category:En cours]]
 
[[Category:En cours]]
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[[Category:Mobilité]]
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[[Category:Motricité]]
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[[Category:Membre supérieur]]

Version actuelle datée du 13 juillet 2022 à 14:02

Exosquelette coude

850 a 20 Cm.jpg

Informations
Description Exosquelette de coude permettant de plier le coude afin de soulever la main comandé par capteur myoélectrique


Catégorie Motricité
Etat d'avancement En cours
Techniques bricolage, électronique
Durée de fabrication
Coût matériel
Niveau
Licence by-sa
Date de création 2020-11-13
Équipe
Porteur de projet Mathilde
Contributeurs Elektron
Fabmanager Delphine
Référent documentation Delphine, Elektron
Nom humanlab Humanlab_MHK
Documentation
Statut de la documentation Partielle
Relecture de la documentation Non vérifiée
850 a 20 Cm.jpg

Description du projet

Création d'un exosquelette de coude permettant de plier le coude afin de soulever la main. Utiliser les capteurs myo électriques pour déclencher le mouvement.

Cahier des charges

poids du bras 300g coude posé

Synoptique :

Synoptique Exosquelette Coude.png


Analyse de l'existant

Partir de cet outil pédagogique https://www.eduexo.com/eduexo-kit/ pour en faire un exosquelette utilisable

Equipe (Porteur de projet et contributeurs)

  • Porteurs du projet : Mathilde
  • Concepteurs/contributeurs : Christian, Michel, David
  • Animateur (coordinateur du projet) : Mathilde
  • Fabmanager référent :Delphine
  • Responsable de documentation : Mathilde, Delphine

Matériel nécessaire

Dans un premier temps on liste les différents ensembles de moteurs pouvant être utilisés.

Ensemble Servo moteur

https://www.robotshop.com/eu/fr/servomoteur-analogique-engrenage-en-metal-fs6530m-feetech.html?gclid=Cj0KCQiA-rj9BRCAARIsANB_4ABs3I54-IUqXLTlHeVo0u6hbV8QlVzzKuNPWpJsA_ljIBE9OQj9TKUaAmrDEALw_wcB

Sans codeur


  • Ensemble Moteur 12v avec réducteur et codeur
Avec Codeur


  • Ensemble Moteur 24v avec réducteur et sans codeur Moteur 24volt 0.6 RPM
Sans Codeur Moteur 24volt 0.6 RPM
Détail


https://www.amazon.fr/gp/product/B089PTHM98/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o01_s00?ie=UTF8&psc=1 Moteur 24volt 0.6 RPM

Cartes électroniques

  • Carte Contrôleur Moteur LD293D
Carte Contrôleur


  • Carte Arduino Uno
Carte Arduino


Outils nécessaires

Coût

Délai estimé

Fichiers source

Le code source pour cette version : Fichier:Coude Mathilde.ino

Test en Vidéo

Lors de ce test le poids est de 850 gr, placé à 20cm, 30cm et 40cm. Le moteur encaisse le choc. La vitesse du moteur est de 0,6 rotation par minute.

Etapes de fabrication pas à pas

Test 850 à 20cm


Capteurs Factices


Carte Uno et Controleur


Moteur-Reducteurfixé


Fixation Bras Exosquelette


Durée de fabrication du prototype final

Journal de bord

15/12/2020 : Vidéo des premiers tests du protype en condition réelle avec le bras de Mathilde

03/06/2021 : Vidéo tests du prototype réalisé en PVC

Exosquelette coude 03.06.2021 IMG 5693.JPG

Exosquelette coude 03.06.2021 IMG 5694.JPG Exosquelette coude 03.06.2021 IMG 5695.JPG

Vue du contacteur de commande

Contacteur commande IMG 5688.JPG

Vue du moteur

Moteur IMG 5696.JPG

Conclusion du 03/06/2021

Le support de bras en PVC entre le coude et l'épaule a été raccourci.

Nouveau prototype du 24 septembre 2021

Ajout d'un moteur pour aider le déplacement du bras sur l'axe gauche/droite


Vidéos du 24/09/2021




Prototype du 06/10/2021

Le haut du bras en PVC a été raccourci.

Exosquelette coude vu de profil
Gros plan exosquelette coude vu de profil
Mesure hauteur accoudoir


Nouveau prototype du 10/11/2021 : Déport du moteur et retrait du support du haut du bras en PVC

La dernière fois le moteur de l'axe gauche droite était sur la platine posée sur l'accoudoir. Aujourd'hui afin de gagner de la hauteur sur l'accoudoir, le moteur a été déporté derrière sur le même principe que l'autre (celui qui permet de lever le bras).

La partie en PVC qui montait le long du bras (le haut du bras) a été retirée

Entre l'avant bras, le bras et le support articulé en alu, il n'y avait de lien, que la contrainte de rotation autour de l'axe (modèle initial). Maintenant, c'est pareil sauf qu'on a retiré le bras (le haut du bras), donc on ne prend plus appui sur le bras mais sur le support en alu qui fait office d'axe.

Avant, c'est du bras que partait le point de tirage (cables du moteur), pour faire ou monter ou descendre l'avant bras. Le point de tirage part maintenant du support alu qui est fixe et seulement l'avant bras a un axe de rotation

platine support avant bras vue du dessus
platine support avant bras vu de profil
platine support avant bras avec_moteur


Démos vidéos



Conclusion

Le prototype est fonctionnel, stable et fait ce qu'on attend au niveau des mouvements haut/bas et droite/gauche.

pour la fois prochaine, on rassemble les moteurs derrière le support à l'arrière de l'accoudoir et on maintient ça avec le support du bras pour former un ensemble

Capteurs pour le contrôle de la commande

On a 3 commandes (avec 3 actionneurs) sur l'interface de contrôle. Le 1er actionneur a 3 modes : on (doite-gauche), on (haut-bas), off

Les deux autres actionneurs (le 2 et 3) servent à bouger respectivement l'axe gauche/droite et haut/bas

  • le 1er actionneur, en un click il enclenche le mode de déplacement droite/gauche avec le 2e et 3e actionneur
  • 2e click du 1er actionneur:il enclenche le mode haut/bas avec le 2e et 3e actionneur
  • 3e click du 1er actionneur: il arrête tout. Aucun des actionneurs n'est opérationnel. De cette manière, pas de risque d'enclencher le système par mégarde.


Conclusion des tests des capteurs

Ajouter ici la ref des capteurs

La dynamique des capteurs testés (capteur résistif (de pression, et de flexion)) est trop faible pour Mathilde qui n'a pas assez de force pour une amplitude suffisante (afind de les interpréter sans erreur)

Un dispositif qui met en route le système et les deux contacts qui permettent d'aller à droite ou à gauche et en haut et bas. Le problème des capteurs de pression est de revenir à l'état zéro.

L'idée est de se rabattre sur des contacts type bouton poussoir (on/off ou 0/1)

Création de capteurs flexibles DIY 26.11.2021

Pour répondre au besoin, Christian a fabriqué des capteurs sur mesure. Voir ci-dessous :

https://wikilab.myhumankit.org/index.php?title=Projets:Capteur_flexion_pression

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