Règle électronique

A l'issue de la dernière session de travail sur la règle électronique, j'ai pu voir que l'impression d'encre sur un transparent n'est pas opaque aux infrarouges.
J'ai testé en remettant une couche de marqueur à la main, mais cela n'était pas suffisant non plus. Le blanco est par contre une bonne solution DIY avec peu de moyen. Mais ça ne fait pas très pro...

Test avec du blanco

La découpe laser étant temporairement en panne, j'ai essayé de faire les graduations de la règle électronique grâce à la découpe vinyle.

Découpe laser

J'avais essayé en passant par un fichier svg généré par kokopelli, mais sans succès (problème lors du chargement du fichier). J'ai du coup ressayé en passant par le format png.

J'ai pour cela utilisé la découpe vinyle de PlateformeC

Découpe Vinyle

Un problème d'échelle, à demander de faire un redimensionnement dans la suite "Fab". Mais lors du redimensionnement, certains bords semblent avoir été perdus. J'ai du coup rajouté une marge autour de la pièce dans kokopelli (paramètre cad.border passé de 0 à 0.05, soit 5% de la taille de la pièce).

La découpe c'est cette fois mieux passée, mais toujours avec un problème lié à une marge (comme sur une imprimante classique). Peu importe, j'ai pu finir au cutter.

Un petite difficulté a été que certains petits morceaux à éliminer ont été pris avec le transparent. J'ai alors compris pourquoi il y a une pince à épiler sur la découpe vinyle...

Certains rectangles noirs sont restés sur le support. Les autres, peut-être moins bien découpés, se sont décollés avec l'autocollant.

La pince "à épiler"

Le résultat est vraiment bien. Cela rappelle un peu les pellicules vidéos d'antan.

La règle et le coulisseau

L'autocollant est bien opaque, et la détection des graduations par les fourches infrarouges fonctionne parfaitement.

Test avec une fourche et arduoscillo

L'autocollant frotte un peu, et il faudra à terme le prendre en sandwich entre deux plastiques transparents pour que le chariot coulisse parfaitement.

Au niveau de la connectique, les fourches infrarouges peuvent être directement branchées sur des connecteurs femelles pour barrette à picots.

Connecteur femelle directement sur les pattes des fourches

Reste à finir le câblage, le circuit (quelques résistances) et à faire le programme (avec arduino pour commencer).

Projet de simulateur d'un système de récupération de l'énergie éolienne par des kites

J'étais à l'Ecole Centrale de Nantes, hier pour travailler sur le simulateur avec les élèves.

La proposition est de d'abord commencer par traiter le cas d'un kite tirant un chariot, l'énergie étant récupérée en freinant le chariot.

Le cas extrème, sans frein et avec des longueurs de ligne nulles est le char à voile.

L'idée est de lister les hypothèses, de les multiplier jusqu'à obtenir un modèle très simple, l'implémenter, puis de modifier le modèle en retirant les hypothèses (et en gardant les cas simples comme cas de validation).

Open atelier : slider

Aujourd'hui, mardi, c'est openatelier à plateformeC.

J'avais commencé à travailler un peu sur un slider (coulisseau, chariot?) à imprimer en 3D.
Le slider doit coulisser sur une règle et servir de support à des fourches infrarouges mesurant des graduations sur la règle.

Règle avec graduation

Première étape reprendre la géométrie d'une fourche infrarouge.
J'ai pour cela utilisé directement la documentation technique des fourches achetées chez E44 électronique.

Modélisation de la fourche

Le support est ensuite obtenu en prenant le négatif de la pièce.
Une difficulté était de pouvoir mettre deux fourches face à face. J'ai triché un peu pour pouvoir ajouter un peu de jeu. Le prototype dira si c'est suffisant.
Le STL peut-être exporté avec kokopelli (10px/mm). La géométrie est vérifiée avec MeshLab. La génération du gcode à partir du stl est faite avec slic3r. La pièce devant être imprimée à PlateformeC qui dispose de reprap asimov, j'ai utilisé les fichiers de config disponible sur fablabo.

Modélisation du support et génération du gcode avec Slic3r

J'ai pu vérifier le gcode avec pronterface. Premier problème, la pièce n'était pas dans le bon sens. J'ai donc fait une rotation dans kokopelli pour faciliter l'impression. Et là, aie ! Les premières couches au lieu d'être régulières sont trouées, par des sortes de triangles.

Suspectant un problème d'arrondi avec la rotation, j'ai modifié le code en inversant les axes, pour éviter de faire une rotation à la fin.

Cela n'a pas réglé le problème.
Du coup, Philippe m'a filé un coup de main pour refaire la pièce avec openscad.

Cela a permis de faire une première version. Malgré quelques petites erreurs dans le positionnement des trous pour les pattes de l'optocoupleur, cela a permis de valider le concept.

Première version

Une deuxième version encore plus fine (1mm d'épaisseur partout) a été réalisée en ajoutant un peu de jeu et en permettant de monter deux optocoupleurs côte à côte de chaque côté (pour travailler en quadrature et détecter le sens du mouvement).

Deuxième version sous openscad

Deuxième version

Le jeu supplémentaire (0.5mm) a permis de monter les optocoupleurs plus facilement (ils sont même un peu lâches). Les trous pour les pattes étaient parfois mal imprimés et ont demandé une petite retouche.

La pièce est très légère, mais suffisamment solide. Il manque par contre encore un peu de jeu pour faire coulisser la "règle".

Les fichiers numériques sont ici.

Chariot sur la règle

Après avoir refait le circuit électrique, j'ai pu tester l'ensemble. Les fourches IR ne sont pas capables de voir la différence entre les parties imprimées et non imprimées de la règle.

Il faudra donc prévoir une découpe d'autocollant vinyle comme envisagé auparavant, ou faire un pochoir avec la découpe laser.

Python

Python a été choisi comme langage de prototypage pour ce projet.

Plusieurs personnes suivant le projet connaissaient mal python et ont apprécié la syntaxe et la puissance du langage grâce aux nombreuses bibliothèques.

Voici quelques liens intéressants pour les débutants :

Apprendre à programmer avec python de Gérard Swinnen

Cours Vidéo

Pour les scientifiques, il faut connaître quelques bibliothèques en plus :

Numpy : calcul matriciel
Scipy : fonctions scientifiques avancées
Matplotib (ou pylab) : graphiques pour la visualisation des données

Pour les habitués de matlab, Spyder permet une transition en douceur.

Dans le projet, je fais appel à quelques bibliothèques particulières :

simplecv : traitement d'images ou de vidéos
h5py : gestion du format hdf5
kokopelli : géométrie de pièce 2D ou 3D
tornado : serveur web python asynchrone (supportant les websockets)



Peut-être un "cours" à plateformeC ? 

Impression 3D

Vendredi, j'étais à la formation processing pour l'impression 3D organisée à Stélérolux. La formation était donnée par le Belge Jan Vantomme http://vormplus.be 

Après quelques généralités sur l'impression 3D et une démo (sur une foldarap), nous avons étudié l'utilisation de la bibliothèque Hemesh de Processing.

Ce fut d'ailleurs pour moi l'occasion de découvrir Processing qui peut-être décrit comme un environnement de développement libre basé sur java

Hemesh est un outil de maillage assez puissant. A partir de quelques primitives (cube, sphère, dodécahédron, etc), on peut appliquer différentes opérations pour obtenir des formes intéressantes.

Voici quelques outils qui ont été cités ou utilisés : netfabb
meshlab
slicr
replicatorG

Dodécahédron aux angles lissés. Les deux petites fenêtres correspondent à processing, la fenêtre en arrière plan à meshlab.

Ayant des difficultés à installer les autres outils proposés, j'ai installé Slic3r pour générer le Gcode à partir du STL. J'ai pour cela trouvé les réglages correspondant à la foldarap http://wiki.labomedia.org/index.php/FoldaRap#Slic3r 

Cependant nous avons eu des problèmes d'extrusion avec la foldarap et je n'ai pas pu imprimer la pièce.

Support téléphone mobile par découpe laser

Mercredi, j'ai pu finaliser (?) le support pour fixer le téléphone mobile (servant de capteur de position du kite) sur les lignes.

Voici la plaque après la découpe (il manque quelques chutes)

Le cadre et les barrettes avec les boulons et les papillons

Le support, la housse étanche et le téléphone mobile

Le support monté sur les lignes du kite (sur le banc d'essai à PlateformeC). Les petits bouts oranges assurent la fixation (pour l'instant grâce à des cabestans, mais on peut imaginer un système de taquets ou de pinces sur les lignes, pour un montage simplifié).

Règle électronique

Le projet de règle électronique dont j'avais déjà parlé début janvier avance.
La solution retenue se base sur des fourches (ou barrières, ou optocoupleurs) infrarouges qui détectent des gradations d'opacité/transparence sur une règle. Les fourches retenues coûtent 1,5 euros pièce. Avec 2 fourches il est possible de détecter les fronts montants et descendants et ainsi de connaître la direction du mouvement. Une troisième fourche permet d'avoir une référence absolue.
Les premiers essais ont été réalisés avec un mètre percé régulièrement à la perceuse (merci Frédéric).

L'idée a ensuite été d'utiliser une règle en plastique souple et transparente, sur laquelle serait collé un autocollant. Une telle règle peut-se fabriquer avec la découpe laser à partir d'une plaque de plastique transparent.

Au final, il semble plus facile d'imprimer sur un transparent, puis de coller ce transparent.

Pour cela, une pièce a été réalisée avec kokopelli. L'export au format png (1pixel/mm) permet d'obtenir un fichier directement imprimable.

La première version ressemblait à ceci :

Première version avec une "encoche" pour la référence absolue

Une difficulté était alors d'automatiser l'opération permettant de trouver la référence. Comment savoir à l'initialisation de quel côté aller pour atteindre l'encoche?

La solution finalement retenue est ci-dessous :

Si le capteur sur le côté supérieur de la règle est dans le noir, il faut aller vers la droite, sinon, aller vers la gauche.

La prochaine étape va être de réaliser la pièce coulissant sur la règle et supportant les fourches infrarouges.

Schéma montrant les dimensions des fourches infrarouges