Projets:Fokus Magic control 2022

Description du projet

Fokus Magic control est un hackathon de deux jours dédié à la poursuite du projet Magic control commencé lors du Fabrikarium en 2021. https://wikilab.myhumankit.org/index.php?title=Projets:Magic_Control_2021.

Il englobe 3 sous projets principaux:

• un joystick DIY faible pression
• un contrôle d'environnement basé sur raspberry pi permettant de communiquer avec le fauteuil avec le protocole de RNET dans lequel on peut naviguer via une interface web
• le reverse des trames RNET qui permettent de contrôler l'environnement (le fauteuil, et la domotique).

Cahier des charges

Air joystick v2

L'objectif est d'avoir un joystick simple à fabriquer et qui nécessite très peu de force.

Dans la première version de 2021, l'aimant collé au bout du doigt se déplaçait en l'air au dessus du capteur à effet de hall. Trouver la position zéro et les limites des axes X et Y, était difficile puisque sans repère.

Dans cette nouvelle version, il a été décidé de modéliser une pièce légèrement incurvée sur laquelle l'aimant collé au bout du doigt va glisser et au dessous- de laquelle le capteur à effet de hall est positionné. On a ainsi plus de facilité à savoir où se trouve le zéro et les limites (X,Y) de détection du joystick.

Contrôle d'environnement

• Implémenter le contrôle des vérins du fauteuil, les lumières, clignotants et klaxons

Interface appli web

• Intégrer les différents contrôles d'environnement dans l'interface web

Code

• Implémenter la librairie qui permet de recevoir les données du capteur à effet de hall en valeurs numériques en supprimant l'ADC précédemment utilisé.

Equipe (Porteur de projet et contributeurs)

• Porteurs du projet : Jonathan
• Concepteurs/contributeurs : Stan, Sam ; (modélisation coque dessous+réceptacle doigt), Eric (implémentation librairie pour supprimer l'ADC (convertisseur analogique numérique), Roxane et Christophe (implémentation bluetooth sur raspi 4 pour émulation souris avec le joystick pour naviguer dans le contrôle d'environnement), Fred Brice et François (reverse trames RNET)
• Animateur (coordinateur du projet), Jérôme (modélisation boitier pour raspi sur fauteuil)
• Fabmanager référent :Delphine, Roger
• Responsable de documentation :Delphine

Air joystick v2

Matériel nécessaire pour le Air joystick

• un capteur MLX90393 qui permette une récupération des axes x,y,z, voir par exemple chez adafruit https://www.adafruit.com/product/4022 (le modèle 3d du support joystick correpond à la ref d'adafruit)
• un aimant de 3 mm de diamètre
• un cable blindé avec 5 fils
• modèles 3D pour air joystick : coque dessous, réceptacle doigt
• Flexible pour accrocher le support joystick au fauteuil : https://www.otelo.fr/flexibles-arrosage-petit-debit-14-635-mm/otmt-14020a-72010613/SF-ID-00090401/ref-23730.html

Outils nécessaires pour le Air joystick

• imprimante 3D
• CNC ou imprimante pour le socle du doigt (fichier STL "partie supérieure)
• petites vis en plastique ou laiton

Fichiers source

Télécharger les STL pour le Air joystick V2 contenant également l'empreinte du capteur à effet de hall MLX90393 qu'il ne faut pas imprimer

Le fichier "Partie supérieure" a été usiné à la CNC en polyéthylène mais peut aussi être imprimé.

Télécharger le fichier de l'attache du joystick au fauteuil

Etapes de fabrication pas à pas

Assemblage pièces imprimées

Imprimer les STL et les assembler de manière à mettre le support doigt au-dessus, le capteur à effet de hall dessous, puis la partie inférieure.

Ajouter les deux vis de part et d'autre afin de maintenir l'ensemble.

Nous avons usiné avec une CNC la pièce supérieurre du support du doigt en polyéthylène.

Pièce pour le support du doigt en polyéthylène

Puis visser la partie mâle du flexible dans la partie inférieure afin ensuite d'ajouter les éléments de flexible à la longueur adéquate pour maintenir le joystick sous la main. L'autre embout du flexible vient se fixer sur le fauteuil.

Electronique

Connecter les cables du capteur à effet de hall en I2C à la raspberry pi. le schéma n'a pas encore été mis à jour suite à l'implémentation de la librairie qui permet de supprimer l'ADC.

Autres pistes à explorer pour le joystick

• Sam: Utilisation d'un leap motion (https://www.ultraleap.com/product/leap-motion-controller/) pour traquer le mouvement des doigts. Attention à la luminosité, il faudrait mettre un cache au dessus de la main pour ne pas perturber la capture du mouvement.

• Stan : Proposition d'un modèle 3D qui s'imprime en une seule pièce (AJOUTER LE STEP et STL): testé ici en impression PLA mais pas assez solide. Suggestions de Stan pour qu'il soit plus résistant : d’autres techniques d’impression (SLA, PolyJet, DLP ou MJF) permettrait de réduire l’épaisseur des resorts et garantissent un meilleur lien entre les couches.

La pièce pourrait être fonctionnelle en l'imprimant sur une Formlabs ou en la commandant chez un prestataire pro (Xometry, Shapeways etc.). Pour augmenter la durabilité il sera peut être nécessaire d’ajouter un étage de plus par axe (2 cadres de plus).

• Stan : utiliser une combinaison des pieces indus et d’impression donnera des résultats bien meilleurs.

Notamment, le palier avec un ressort (https://www.igus.fr/product/388?artNr=KGLM-02) me semblent une piste très prometteuse.

• Eric: proposition de faire un joystick avec du filament flexible qui permettrait un retour à zéro sans aimant et qui est super solide même avec 1mm d'épaisseur a priori.