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Avancement (15/04/2018)

Certains m’ont fait remarqué que je n’avais pas donné beaucoup de nouvelles ces derniers temps. En même temps, c’est pas faux. J’avais commencé à écrire cet article début Mars, et puis, une chose en entraînant une autre, voilà qu’on est déjà mi-Avril. C’est plutôt bon signe, non ?

Alors, je suis sûr que vous vous demandez tous si je suis parti en vacances ou si j’ai déjà abandonné. Même pas vrai ! Enfin, je suis quand même parti en vacances entre temps, mais… bon.

Prototype

Le prototype du robot a bien avancé !

Déjà, j’ai réalisé une erreur de conception : le cylindre étanche était positionné en partie basse. Pendant les premiers tests de flottaison et d’étanchéité, le robot n’était pas stable et penchait d’un côté ou de l’autre… Forcément, la partie qui flotte se trouve en bas ! C’était prévisible, mais bon voilà, je n’y avais pas pensé. Donc, un premier changement, relativement simple : renverser le cadre du robot et inverser les propulseur verticaux, pour que le cylindre étanche soit en partie haute du cadre, ce qui lui permet de trouver une position stable.

Ensuite, après avoir passé des semaines et beaucoup de patience pour maintenir l’eau en-dehors de mon cylindre étanche, j’ai décidé d’installer un ballast et donc de faire entrer de l’eau à l’intérieur du cylindre. Volontairement !

Forcément, j’ai du repenser la solution d’étanchéité, notamment au niveau du passage des câbles électrique et de la prise de la pompe de ballast. Alors, une application maîtrisée de colle sur le presse étoupe, de graisse sur les filets du bouchon et de silicone dans la gaîne des câbles a eu raison des dernières gouttes rebelles.

Tests

La solution a été testée plusieurs fois ‘à vide’, c’est à dire sans électronique dans le tube étanche, pour ne pas risquer de griller mes circuits bêtement. Et enfin, fin Février, le robot complet a pris ses premiers ‘bains’ avec succès ! J’ai pu tester le fonctionnement des moteurs, du ballast et de l’électronique.


Comme on peut le voir sur la vidéo… l’AUV n’était pas lesté et ne pouvait donc pas plonger, malgré le remplissage du ballast et les propulseurs verticaux. Sacré Archimède. Depuis, j’ai ajouté du lest sur la structure extérieure, pour l’alourdir et le stabiliser (il penchait vers l’arrière). Notez que j’ai utilisé des vis (on reste low tech…), bien pratiques pour leur poids de 25g chacune.

Mais aussi, quel est l’intérêt de faire plonger un sous marin si on ne peut même pas voir ce qu’il se passe ? Alors, j’ai vissé une caméra étanche à l’avant, juste sous le cylindre.

Tout ce petit monde devait se jeter dans une piscine, mais je n’ai pas encore pu réaliser ces fameux tests. Pour cause de : travaux de la piscine, de pluie diluvienne et de… travail !

Mais rassurez vous: ça ne saurait tarder et je ne manquerai pas de vous montrer ce que ça donne, avec un belle vidéo de la première plongée !

A très bientôt pour d’autres nouvelles…

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Nouveau site

Bienvenue sur le nouveau site de NAUVA-E&R !
J’ai déplacé toutes les informations et les nouvelles qui étaient sur blogspot.
En espérant qu’il vous plaît !

Bonne navigation.

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Bras Robot

Qui n’a jamais joué à se déguiser en robot quand il ou elle était enfant? Pour ma part, je récupérais les boîtes de lessive et de céréales en carton, je les enfilais sur les bras, les jambes et la tête : voilà, j’étais devenu une super machine. Je ressemblais carrément à ce petit garçon :

Quand on parle de robot, on pense souvent à un androïde articulé en métal et une voix synthétique. Un peu comme notre ami Atlas, qui ressemble de plus en plus à un T800.

Que serait un robot sans bras équipés de doigts, d’une pince ou d’un outil, qui lui permettrait d’interagir avec son environnement (comme éliminer l’espèce humaine) ? Pas de bras, pas de chocolat et pas de jugement dernier.

Les ROV (Remote Operated Vehicle) utilisent souvent un ou plusieurs bras pour manipuler des vannes ou attraper divers objets sous l’eau (voir cette vidéo, par exemple).
Alors, je vais commencer par concevoir un bras à mon robot ! Il ressemblera à quelque chose comme ça :

Modèle 3D avec Autodesk Fusion 360

Première étape : le dessin. Je vous épargnerai les ébauches au crayon sur mon cahier pour passer directement au modèle 3D. Je l’ai réalisé avec le logiciel Autodesk Fusion 360, qui est gratuit pour les étudiants et les start-ups.

Pour ce premier modèle, j’ai conçu un bras standard avec 5 degrés de libertés (DOF), en utilisant 3 servo-moteurs puissants (4kg.cm) et 2 micro-servos (1kg.cm). Le bras peut donc tourner autour de l’axe vertical, s’incliner, se plier. Il peut pivoter son poignet et ouvrir/fermer la pince pour attraper des objets.
Et pour faire le test, une vidéo du modèle 3D.

Malheureusement, Fusion 360 ne permet pas encore d’animer les articulations pour générer une vidéo. Je peux juste tourner autour, faire bouger / apparaître / disparaître les pièces, mais sans tenir compte des contraintes. Il faudra attendre une éventuelle mise à jour, ou alors, que j’en fasse une animation image par image, en bougeant chaque pièce séparément. Je vous aime bien, mais y’a des limites !

Création

Passons maintenant à la réalisation. Pour ce premier essai, je vais me contenter de carton et de plasticard : c’est facile à travailler et je peux me permettre de me tromper plus que de raison. J’ai défini les formes et les dimensions de chaque pièce, je peux donc facilement découper et assembler au fur et à mesure.

 

Fixation de la base tournante et du bras
Fixation de l’avant bras
Collage du support pour le poignet
Préparation de la pince
Le bras est complet !

Test et vidéo

Maintenant que tout est assemblé, j’ai envie de le tester !
Le contrôle se fait avec la commande de la PS2, en utilisant les joysticks pour contrôler les mouvements des servos :
– Gauche X : rotation de la base
– Gauche Y : inclinaison du bras
– Droite X : rotation de la pince
– Droite Y :  flexion de l’avant bras
– Bouton X : ouverture / fermeture de la pince
Comme on peut le voir, les mouvements sont encore un peu saccadés, mais j’arrive à résoudre ce problème en installant des condensateurs sur l’alimentation des servos et en réduisant la vitesse dans le code. En tous cas, ça marche

Améliorations

Parmi les améliorations possibles, je pense ajouter un degré de liberté : la flexion du poignet pour faciliter la préhension d’objets et avoir ainsi 6 degrés de liberté.

De plus, je pense à terme réaliser les éléments en plastique, par exemple en impression 3D. Ca me permettra de tester cette méthode de fabrication, qui me sera sûrement utile pour plein d’autres applications.

A très bientôt pour de nouvelles aventures !

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Avancement (18/01/2018)

Voilà, voilà…

Maintenant que le CSM est vraiment fini et après quelques mois à faire de la théorie (rapport et soutenance,✅, voir mes précédents posts), je peux me remettre à la technique. Pour commencer, j’ai commandé de nouvelles pièces, notamment pour la réalisation du ballast. Cependant, il leur faut quelques semaines pour me livrer, alors je me demande comment m’occuper pendant ce temps là ? Pas de soucis, j’ai une ‘To Do List’ longue comme le bras, avec quelques micro-chantiers pour améliorer le projet.

Mise à jour de la télécommande !

En effet, j’utilise une boite à chaussure, avec deux joysticks. Elle manque quelque peu de fonctionnalités, même si elle ne manque pas de charme. En fouillant dans les tiroirs, je retrouve le gamepad d’une vieille PS2. Bon, il est un peu vieux et a pas mal souffert pendant les parties enflammées de Tekken ou de Soul Calibur, alors les boutons sont un peu durs de la feuille maintenant. Il faut un peu insister sur la Croix et le Carré pour qu’ils soient détectés… On remercie Steve de Tekken 4, pour son enchaînement de crochets / uppercut.

Avec une Arduino, on peut faire des merveilles. Et avec la communauté Arduino et l’esprit ‘Open Source’, on peut faire des miracles. Une rapide recherche sur le net, je trouve comment faire les branchement, qui ne semblent pas trop sorciers.

J’ai même trouvé une librairie toute prête, qui s’appelle intelligemment PS2X_lib.h : en gros, je n’ai plus qu’à brancher, charger la librairie dans le programme et le tour est joué. Euh… est ce vraiment aussi simple ? On teste tout de suite !

 

Bah non, forcément, ça marche pas du premier coup. La librairie dit qu’il faut brancher le gamepad avec du 3.3V. En réalité, ça dépend de la marque : pour moi il faut du 5V. Ensuite, il faut ‘réhausser’ le signal qui vient du gamepad, en installant une résistance (10 k Ohms) entre la connection ‘Data’ et le +5V de l’Arduino. Et là ? Youpi, ça marche comme sur des roulettes.

Une commande qui a de la gueule, avec plein de fonctionnalités (2 joysticks analogiques, 1 croix directionnelle et pas moins de 10 boutons !) pour pas un euro dépensé : bon plan.

Indicateur du niveau de batterie

Cette fonctionnalité n’est pas du luxe : en effet, si une batterie du sous marin tombe en dessous de son niveau minimum, cela présente plusieurs risques. Tout d’abord, la perte de l’engin, qui ne serait donc plus capable d’alimenter ses moteurs pour se propulser ou sa pompe de ballast pour remonter. Mais aussi, la destruction de la batterie LiPo, qui n’aime pas être déchargée en dessous de son niveau critique (3.7V par élément !). En dessous de ce seuil critique, il y a de fortes chances que la batterie soit irrécupérable et même, qu’elle prenne feu. Sympa, un incendie dans un sous-marin, c’est rarement une bonne nouvelle.

Donc, l’idée générale c’est de connecter la batterie à un pont diviseur de tension (pour ramener les 8.4V à pleine charge à 4.2V, soit un facteur 0.5) et de se brancher à un pin Analogique de l’Arduino. On va comparer la tension qui est lue par l’entrée Analogique à la tension de référence de la carte (5V), en prenant 0 = 0V et 1024 = 5V.

Ensuite, une petite formule nous donne une approximation de la tension délivrée par la batterie :
Vbatterie = (Mesure * 5V/1024) / (0.5)
Par exemple, si je lis une valeur de 800, cela équivaut à une tension délivrée de :
Vbatterie = (800*5/1024)/(0.5) = 7.81V.

En comparant cette valeur au tableau ci-dessous, on obtient une approximation de la charge restante de la batterie, en fonction du nombre d’éléments. Pour ma part, c’est une batterie à 2 éléments, donc 7.81V ~ 80% de charge :

 

Ce qui nous intéresse, c’est la valeur de la mesure qui indique que la batterie est dans sa zone critique
Vcritique = 7.4V -> Mesure critique = 757

Si on s’approche de cette valeur, c’est le signe qu’il faut faire surface et rentrer au port… Je concocte un petit script pour que le sous marin remonte automatiquement dans ce cas, quelles que soient les instructions reçues.

Conception d’un bras robotique

A terme, ce robot aura besoin d’interagir avec son environnement : saisir un objet, tourner une vanne, poncer une coque, faire un selfie… Il lui faudra donc un bras et une main. En plus, avec le gamepad PS2 opérationnel, je peux facilement contrôler un grand nombre de degrés de libertés. Je reconnais, j’ai des choses plus urgents à faire avant. Mais… c’est trop cool !

Alors, sur internet, on trouve un peu de tout : des bras imprimés en 3D avec 7 voire 9 servos, des bouts de cartons fixés à la colle chaude avec 3 servos… Je me décide pour une version intermédiaire : du carton et du plasticard vissé/collé à la cyano avec 6 servos. Dans l’idée, je souhaite obtenir quelque chose comme ça :

En à peine 2 heures, je bricole l’embase avec un servo pour la rotation sur l’axe vertical, une base qui supporte un second servo pour la rotation du bras. Je modifie le code qui m’a servi pour le test du gamepad PS2 et je traduis les données du joystick en instructions brutes pour les servos. C’était presque facile !

Prochaine étape : je rajoute l’avant bras, le poignet et une pince. Je modifie le code de contrôle pour que le bras garde la dernière position en mémoire et que les instructions du joysticks soient relatives. Je pense même en faire une news à part entière, avant de me ‘plonger’ dans la réalisation du ballast !

A très bientôt !

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NAUVA-ER

Bonjour à tous !

Je vous souhaite à tous une excellent année 2018 !

Qu’elle soit pleine de projets passionnants, de réussites et de bonheur.
Et surtout, comme on dit à Nice : « A l’an que ven, se li siam pas mai, que li siguèm pas mens ! »

Pour ma part, j’ai une bonne nouvelle pour commencer l’année : l’entreprise NAUVA – E&R SAS est maintenant immatriculée au R.C.S. de Nice ! Deux raisons de sortir le Champagne !

Le ‘E & R‘ représente les deux activités principales :
– Engineering : la sous-traitance d’études d’ingénierie pour les entreprises.
– Robotics : la conception et la fabrication de robots sous-marins pour les particuliers et les entreprises, ainsi que les services associés.

Enfin, c’était aussi parce que d’autres ont été plus rapides que moi et ont déposé le nom NAUVA avant moi… Il fallait bien que je me démarque !

Les bénéfices de l’activité d’ingénierie me serviront à financer les développements de l’activité robotique, afin de limiter le besoin de financement extérieur ou d’emprunt auprès des banques.

Ce n’est donc plus un ‘projet‘, mais bel et bien une entreprise. Ce qui fait de moi un chef d’entreprise !
Je dispose maintenant d’une nouvelle adresse email pro : gael.debressy@nauva-er.com et par la même occasion, ce ‘blog’ migrera à terme vers un site dédié, avec plus de fonctionnalités (version en anglais et en français, catégories bien distinctes, interfaces).

Je tiens à remercier tous ceux qui me soutiennent dans cette aventure et qui, je l’espère, continueront à me soutenir pour la suite ! Parce que les choses sérieuses commencent… maintenant !

Je ne pouvais terminer ce post sans saluer au passage notre fabuleuse administration française, qui transforme chaque étape de la vie d’un entrepreneur en une superbe expérience orwellienne.

A très bientôt pour quelques nouvelles sur l’avancement du prototype… qui fait la tête après la fête. On dirait que l’électronique n’a pas aimé le foie gras et le champagne, ou c’est le fait de changer d’année. Allez savoir !

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EDHEC CSM

Bonjour à tous !

Je n’ai pas donné de nouvelles depuis quelques temps. Depuis Novembre 2016 je suis une formation à l’EDHEC, pour un Master de Management : le Cycle Supérieur de Management ou CSM pour les intimes. Les dernières semaines du CSM étaient particulièrement bien remplies, donc merci à l’équipe pédagogique de nous avoir si bien occupé !

Mais voilà une bonne chose de faite. Après les derniers examens de Management et de Contrôle de Gestion (et oui, ça fait rêver !), j’ai eu quelques semaines pour finaliser mon rapport de projet de consulting, qui porte justement sur le développement de NAUVA.

Ce travail de recherche et de réflexion m’a permis de poser les bonnes questions et de rencontrer des personnes très intéressantes et très enrichissantes ! Il m’a aussi permis de structurer la vision que j’avais de mon projet et de ce que NAUVA peut devenir dans le futur. C’est une base solide pour un business plan !

Evidemment, avec tout le temps passé à rédiger ce rapport et réviser des examens, je n’ai pas eu beaucoup d’occasions de faire progresser le prototype, qui se retrouve tout seul au fond de la cave à prendre la poussière. Le pauvre.

Petite aparté technique, j’ai quand même réussi à tester un concept indispensable à tout sous-marin qui se respecte : le ballast ! Le principe est simple, merci Archimède : si le sous-marin est plus léger que l’eau qu’il déplace, il flotte. Si le sous-marin est plus lourd que l’eau qu’il déplace, il coule. S’il pèse le même poids, il est neutre. Dans mon cas, le sous-marin a une masse d’environ 5kg et déplace un volume d’eau d’environ 6L. Pour que le sous-marin puisse plonger, il faut donc l’alourdir d’1kg.

Le ballast permet d’alourdir le sous-marin en faisant entrer de l’eau dans un réservoir.

Mais je n’ai pas la place pour loger un ballast de 1L dans mon tube étanche. Alors, pour gagner de la place, je décide d’utiliser un lest de 500g de plomb, pour limiter le volume du ballast à 500mL. Le ballast consiste alors en une poche souple, reliée à une pompe à eau et une vanne d’isolation : la pompe n’est pas isolante et l’eau sous pression fuit au travers des engrenages.

Comme vous pouvez le voir, j’utilise tous les moyens à ma disposition pour tester le fonctionnement, y compris les jouets de mon fils. J’avais prévenu, on reste low tech ! En réalité, c’est aussi pour limiter dans un premier temps le nombre de composants électroniques qui risquent d’être exposés à l’eau… Mais je vais peut être lui en racheter une boîte pour Noël.

A très bientôt pour de nouvelles aventures et une très bonne nouvelle… Suspense.

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Nouvelles avancées dans la robotique

Voilà quelques développements robotiques intéressants !

Depuis quelques années, l’entreprise Boston Dynamics travaille sur différents modèles de robots.
Plusieurs modèles ont particulièrement attiré mon attention : le robot Atlas, qu’on pourrait appeler un « androïde », c’est à dire qu’il imite l’homme, et Big Dog / Spot / Spot Mini, qui imitent un chien.

Ca faisait quelque temps que je n’avais pas jeté un coup d’oeil sur leurs avancées. Et là, je tombe sur une vidéo de Atlas qui m’a scotché.

Voilà à quoi ressemblait Atlas en 2012 :

C’était rigolo, mais la machine n’était pas encore très agile. En plus, elle devait se traîner un long câble pour la puissance qui ne devait pas l’aider dans ses déplacements.

Et voilà qu’aujourd’hui, Atlas bouge comme un gymnaste. Il est capable de faire un salto arrière ! Et moi non, c’est la preuve que les robots sont supérieurs à l’homme, non ?

Je me souvenais de leur robot chien et j’ai voulu voir où ils en étaient, par la même occasion.

Voilà ce que ça donnait avant, en 2008. C’était gros, moche, plein de fils, ça faisait le bruit d’une mobylette mal réglée et c’était tout le temps maltraité par son créateur qui lui mettait des coups de pieds pour se défouler. Un prototype, quoi !

Et voilà ce que ça donne après 10 ans de développement et d’investissement, en 2017.
Beaucoup d’améliorations, notamment sur la fluidité des mouvements et le mimétisme avec l’animal. L’aspect bien plus soigné laisse supposer une prochaine commercialisation de ce modèle !

Et NAUVA dans tout ça me direz vous ? Les choses bougent par ici et j’aurai bientôt quelques bonnes nouvelles à vous annoncer. « Stay tuned » comme disent nos amis anglo-saxons, je mettrai tout ça sur ce site.

A bientôt pour de nouvelles aventures !

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Avancement (10/10/2017)

Il y a des jours où je ne veux pas bricoler.
Et puis, il y a des jours ou le bricolage ne me veut pas.

Je dois avouer, l’idée de réduire mon prototype à l’état de micro-déchet plastique de PVC m’a déjà effleuré l’esprit. Par exemple, quand j’ai cassé la scie à métaux, que j’avais mal installée pour couper une tige filetée et que par la même occasion, j’ai cassé le cadre qui tient le tube étanche. Et ensuite, quand je ne comprenais pas pourquoi plus rien ne marchait et que j’ai réalisé que j’avais inversé la polarité sur l’alimentation électrique de la carte. C’est le genre de moment où je me demande ce que je fais là et pourquoi je le fais !

Ah, qui n’a pas connu cet instant, où rien ne fonctionne comme on veut. Cet instant suspendu, quand on regarde ce qu’on est en train de faire, la mine déconfite, pendant qu’on cherche distraitement le marteau dans la boîte à outils. Et puis on reste là, le bras levé, les traits crispés, façon Dr Strangelove luttant contre lui même.

Mais, comme je cite Winston Churchill, je ne peux pas. Alors, je remets la machine sur l’établi et je cherche une autre solution ! Tout le monde connait, « le mieux est l’ennemi du bien« . Parfois, on réalise que « le bien est l’ennemi du truc qui marche » !

Et là, en l’occurrence, ça ne marche pas : j’ai toujours une fuite sur le bouchon de PVC.

J’ai beau serrer à fond et même changer le joint : rien n’y fait. Il n’y qu’avec une saine pelletée de graisse que l’eau accepte de rester en dehors, mais ce n’est pas pratique (en plus d’en mettre partout), parce qu’à chaque ouverture il faut nettoyer et remettre de la graisse. Verdict : la solution avec le bouchon à baïonnette ne marche pas. OK, j’admets, j’aurais pu m’y attendre. Comme la partie ‘mâle’ du bouchon est collée au tube, il faut recommencer, avec des bouchons à visser de meilleure qualité cette fois. Je pourrais visser plus fort et avoir une meilleure étanchéité avec un joint torique. 
Allez sans attendre, j’attaque la réalisation d’une nouvelle version du prototype : plus grand, plus solide, plus beau et surtout plus étanche. Pour commencer, je refais le berceau, avec du plasticard pour supporter les éléments.
L’ancien et le nouveau !

Par la même occasion, j’ai installé une seconde batterie LiPo pour alimenter l’Arduino, des interrupteurs sur chaque batterie, des connecteurs Dean entre les cartes de contrôle et les moteurs pour faciliter le montage / démontage, un accéléromètre, un capteur de température…

Forcément… ça dépasse.
Nouveaux bouchons
Nouveaux tests

 Et maintenant, verdict : étanche ou pas étanche ?

Pas une goutte 🙂

Bon, OK, j’ai triché, je n’ai pas montré les 27 essais et modifications successives pour y arriver. Mais le plus important c’est :
– électronique : OK
– radio-commande : OK
– étanchéité : OK

Pour féter ça dignement, voilà ce que je fais dans ma salle de bain (de toute façon, personne ne m’a vu !)

A bientôt pour les tests en piscine !
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Logo

NAUVA se dessine un nouveau logo !

Grâce à mes talents de dessinateur et à mon sens artistique inné, voilà le nouveau logo de NAUVA.

Les 2 vagues symbolisent à la fois la montagne (en gris) et la mer (euh… en bleu).
Je cherchais un effet sympa pour le nom, mais j’ai finalement opté pour la simplicité : NAUVA en blanc, avec un effet d’ombre portée.

N’hésitez pas à me faire part de vos commentaires et même, de vos propositions si vous en avez !

A bientôt !

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Archéologie Sous Marine

Une incroyable découverte en Mer Noire !

Des plongeurs ont découvert une soixantaine d’épaves de bateaux, datant de différentes époques et surtout, dans un état de conservation incroyable. Cette découverte, qui s’est faite presque par hasard, va déboucher sur l’une des plus ambitieuse campagne d’archéologie sous marine.

Découverte de 62 épaves en Mer Noire

On peut imaginer que les plongeurs seront aidés de ROV et pourquoi pas, d’AUV pour réaliser un inventaire précis des épaves et identifier un maximum de zones d’intérêts.

Menace sur le Titanic

Ces vestiges nous lient à notre passé et nous font aussi réaliser la fragilité des environnements dans lesquels elles reposent. Le Titanic a sombré il y a tout juste un siècle et pourrait avoir totalement disparu d’ici 20 à 50 ans ! La faute à qui : une bactérie resistante, à la pression énorme, au froid polaire, à l’absence de lumière…

L’épave du Titanic aura disparu en 2030

Tombe sous marine

Autre découverte récente, un sous marin allemand de la Première Guerre Mondiale a été retrouvé dans les eaux belges. Il aurait coulé avec tout son équipage (23 hommes à bord), dont les dépouilles seraient toujours enfermées dans la partie étanche du sous-marin. En effet, les plongeurs ont constaté que les écoutilles et les sas de sécurité sont tous fermés, laissant penser que l’intérieur du sous-marin n’a pas été inondé.

L’épave d’un U-Boot retrouvé en Belgique

Toutes ces découvertes font resurgir un passé, plus ou moins lointain. Ce sont autant de raison de prendre soin de nos océans et des sites de mémoires que sont les épaves : elles sont à la fois musées et cimetières. Raison de plus pour les respecter !