Les roues
Pour ce robot mobile, il faut choisir deux types de roues différentes: les deux roues motrices et la troisième roue qui maintiendra le robot. Le choix des roues motrices va déterminer la vitesse maximale du robot (fonction du diamètre et de la vitesse de rotation de la roue) et l'adhérence du robot. En cherchant sur internet et plus particulièrement via e-bay, j'ai pu trouver des roues de la marque Du-Bro (matériel pour modélisme) qui conviennent à l'application. Les roues, prévues pour un avion télécommandé, sont entourées d'un mousse dur qui nous donnera de l'adhérence.
J'ai choisi de prendre le modèle 3" (soit 76mm de diamètre), ce qui conférera au robot une vitesse maximale de: 0.076m x Pi x 300RPM = 72m/minute soit 4.3km/h. Les roues sont vendues par 2 pour environ 5-6€. Recherchez des roues pour votre robot mobile.On peut également trouver des roues du même style chez HobbyKing.
Les roues doivent être reliées au moteur et pour cela il faut résoudre deux problématiques: solidariser et aligner la roue à l'axe du moteur. Pour y arriver je propose un petit bloc d'accouplement facile à réaliser:
Fixez un bloc type PEHD, aluminium ou même bois bien dense sur la table d'une foreuse sur colonne (ou d'une CNC, proxxon, ...). Forez un trou de 2mm de diamètre à travers tout le bloc. Ce trou permettra de faire passer l'axe de la roue. Nous créerons cet axe avec une vis M2 de 14mm. Sans bouger le bloc, remplacez la mèche pour une mèche de 4mm (diamètre de l'axe du moteur). Si vous possédez une fraise numérique, vous pouvez également réaliser cette étape avec une fraise. Descendez dans la matière de façon à réaliser un couloir dans lequel viendra glisser l'axe du moteur. Laissez un fond de 2-3mm qui permettra de maintenir l'axe de la roue. L'axe des moteurs choisis dans la première partie de l'article possède un plat. Pour l'exploiter nous allons creuser avec une fraise, juste au-dessus de la position du plat, une zone suffisament large et profonde pour y glisser un écrou. Cet écrou permettra l'enfoncement d'une vis de serrage venant solidariser le bloc d'accouplement avec l'axe du moteur. Perpendiculairement à cet espace nous réalisons un trou de 2mm pour passer cette vis.
Enfilez une vis M2 de 14 mm à travers le bloc d'accouplement. Solidarisez-la au bloc avec un écrou (photo 1). Positionnez la roue sur la vis, et solidarisez à nouveau cette dernière (photo 2). Serrez-bien, utilisez éventuellement de loctite de manière à ce que l'écrou ne se desserre pas! Assurez-vous que la roue ne glisse pas.
Glissez un écrou M2 dans l'espace prévu. Etape pas facile, prévissez la vis de serrage (en alignant l'écrou avec la vis). Il est probable que l'espace réalisé pour l'écrou soit trop large et que la vis de serrage tourne folle quand vous essayez de serrer l'axe du moteur. Pour "bloquer" la position de l'écrou utilisez de la colle à métaux comme de la Byson par exemple. Laissez sécher et l'affaire est jouée. (photo 3)
Une quatrième image avec la roue et le deuxième bloc d'accouplement. Il ne reste plus qu'à fixer le tout à l'axe du moteur.
Pour la troisième roue, j'utilise simplement une petite roue à chariot fixe de 45mm (j'ai choisi le diamètre en fonction du diamètre des roues motrices pour ne pas avoir un robot qui pique du nez) que l'on trouve dans n'importe quel magasin de bricolage pour moins de 2€.
L'étape suivante est de fixer les différentes parties sur un châssis de manière à faire un robot.
Dessin et fabrication du châssis
Pour fabriquer le châssis, une solution simple consiste à récupérer une plaque de plexiglass. Trouver des chutes est encore assez simple. Il est tout à fait possible de réaliser le châssis en bois, mais je trouvais ça moins beau ;-). J'ai réalisé le châssis dans une plaque de 5mm que j'ai de nouveau découpé avec ma CNC (la première CNC fabriquée présentée sur ce site). A l'arrière du châssis, en symétrie, j'ai réservé deux espaces pour fixer les deux supports des moteurs au travers de trous oblongs qui permettront un ajustement si nécessaire. J'ai réservé également au même niveau, 4 trous formant un carré de 94*34mm qui permettra de fixer l'électronique de contrôle des moteurs (voir chapitre suivant). Devant l'espace des moteurs j'ai pensé assouplir un peu la structure en réalisant deux coupes donnant la possibilité au châssis de fléchir. Après essais, la flèche de flexion est vraiment très faible, je ne suis pas convaincu de l'utilité, c'était un essai.
A l'avant du robot, on retrouve une grande zone sur laquelle viendra se poser l'électronique de commande. Les deux trous espacés de 54 mm permettront à la fois de fixer cette dernière et de fixer la roue fixe.
Résultat
Il ne reste plus qu'à assembler toutes les pièces comme ceci
Dans le prochain chapitre:
- La réalisation de l'électronique de commande des moteurs