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{{Infobox projet
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|Image principale=400px-Véhicule1 1255.JPG
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|Description=Sorte de trottinette électrique à trois roues fabriquée à partir de matériels de récupération
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|Porteur de projet=Adamou
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|Contributeurs=Yo, André, Elisa, Elektron, Philippe, Seb, Delphine, Martin, Thibaut Jeannin
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|Fabmanager=Yo
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|Référent documentation=Yo
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|Catégorie de handicap=Mobilité
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|Etat d'avancement=Réalisés
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|Statut de la documentation=Partielle
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|Relecture de la documentation=Non vérifiée
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|Techniques=mécanique, soudure
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|Durée de fabrication=de 16 à 32 h
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|Coût matériel=De 100 à 200 euros
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|Niveau=Difficile
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|Licence=by-sa
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|Projet date=2017-10-16
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|Nom humanlab=Humanlab_MHK
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}}
  
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==Description du projet==
  
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Adamou est un jeune homme de 47 ans ayant contracté la poliomyélite à l'âge de 4 ans. Il porte une prothèse à la jambe gauche depuis ses 9 ans, ainsi qu'une genouillère à la jambe droite depuis peu suite à une rupture des ligaments. Il a donc du mal à se déplacer et recherche une solution peu coûteuse.
  
==Description du projet==
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L'idée : une sorte de trottinette électrique à trois ou quatre roues fabriquée à partir de matériels de récupération.
Fabrication d'une aide auditive pour malentendant d'une oreille.
 
 
 
Une première version documentée du projet est accessible sur le site de [http://myhumankit.org/tutoriels/binoreille-2/ My Human Kit].
 
  
Cette première version n'est pas utilisable en l'état actuel car le micro provoque des larsens selon sa position et peut endommager l'audition. Le but est en premier lieu de remédier à cette problématique.
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==Liens utiles==
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[https://rennes.humanlab.me/projet/adamroule/ Page du Geslab]
  
D'autre part ce prototype ayant été réalisé lors du Fabrikarium, et monté en 3 jours, il persistait de nombreux parasites. Il a donc été refabriqué dans l'objectif de faire un montage limitant le cablage "à nu" et la longueur de fils pour distinguer la provenance de ces parasites. Un pont en H avait été implémenté pour les limiter mais cette nouvelle version l'a ôté puisqu'en limitant le cablage, les parasites ont disparus.
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[[Projets:ArianeRoule]] suite du projet dans le cadre du workshop Ariane 2019
  
 
==Cahier des charges==
 
==Cahier des charges==
* Remédier au problème de larsen
+
Fabrication d'un véhicule roulant motorisé :
* Prévoir l'étanchéité de la boite contre les projections d'eau (pluie) si exposition tout en permettant l'évacuation de la chaleur produite par les composants électroniques.
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* Petit
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* Léger
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* Solide
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* Design
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* Pliable
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* Maléable
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* Position semis debout
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* Vitesse max 25 km/h
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* Reproductible
  
 
==Analyse de l'existant==
 
==Analyse de l'existant==
  
== Equipe v2==
+
== Equipe V2==
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*Adamou
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*André
 +
*Elisa
 +
*Christian
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*Philippe
 +
*Seb
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*Martin
 
*Delphine
 
*Delphine
*Valérie
+
*Thibaut Jeannin
*Romuald
+
*Yo
*Guillaume
 
*Christophe
 
  
 
==Matériel nécessaire==
 
==Matériel nécessaire==
* 1 carte à microcontrôleur Teensy 3.2 (équipée d'un microprocesseur Cortex-M4 à 72 MHz) / 25€ @ Snootlab
+
* 2 roues de fauteuil roulant électrique
* 1 adaptateur audio Teensy / 15€ @ Snootlab
+
* 1 roue de 20 pouces à rayonner
* 1 casque à conduction osseuse (pour le prototype le modèle utilisé est un Aftershokz Sportz M3 / 50€ @ amazon)
+
* Rayons de 178 mm
* 1 micro electret / 1€
+
* 1 guidon de vélo
* 2 potentiomètres linéaires 100k / 2€
+
* 1 tige de selle
* 1 potentiomètre logarithmique 100k / 1€
+
* 1 selle
* 1 résistance 2.2k / 0.10€
+
* 1 moteur Arcade récupéré sur un vélo électrique Keolis
* 1 résistance 10k / 0.10€
+
* 1 contrôleur de moteur (Electronic Speed Control)
* 1 résistance 20k / 0.10€
+
* 1 batterie
* 1 condensateur électrochimique 100 uF / 0.20€
+
* 3 mètres de tube rectangulaire 20mm
* barettes de connexion (pin header) mâles et femelles (28 pins) / 1€
 
* barettes de connexion empilables / 2€
 
* 1m de cable blindé mono conducteur / 1€
 
* 1 batterie 3.7V / 20€
 
* 1 cable blindé mono de petit diamètre (3mm) et d'une longueur de 1 mètre
 
* fils de cablage multibrin souple de section 0.14mm2 et diamètre extérieur 1mm (prévoir 2m de différente couleurs)
 
* 1 plaque d'essai (veroboard) à bande de 12 X 3 trous
 
* étain
 
  
 
== Outils nécessaires==
 
== Outils nécessaires==
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*1 pince coupante
 
*1 pince coupante
 
*1 ordinateur (pour transférer le code sur la Teensy)
 
*1 ordinateur (pour transférer le code sur la Teensy)
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*1 voltmètre
 +
*1 ohmmètre Numérique
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*1 dispositif interconnexion
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*1 oscilloscope
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*1 générateur de signaux
  
 
==Coût==
 
==Coût==
  
==Schéma de la Teensy 3.2==
 
  
[[File:Teensy-3 2-pinout-05-783x510.png]]
+
==Contraintes==
 
+
===Solutions===
== Lien vers informations de l'adaptateur audio==
 
https://www.pjrc.com/store/teensy3_audio.html
 
 
 
https://www.pjrc.com/teensy/SGTL5000.pdf
 
 
 
== Schéma de la nouvelle version du prototype==
 
 
 
[[File:SchemaBinoreilleOKSansFiltre.png|left|1080px|Schéma du circuit simplifié]]
 
 
 
<br clear=all>
 
 
 
== Implantation d'une alimentation==
 
 
 
 
 
 
 
=== Cahier des charges===
 
 
 
 
 
Le but est de réaliser une alimentation interne ou externe (batteries ou piles) rechargeables soit :
 
 
 
• Par l’intermédiaire d’un chargeur à connecter à des piles rechargeables ou batteries intégrés au boitier. Cela implique de créer un circuit imprimé pour la gestion de la charge et décharge de la batterie ou des piles rechargeables (complexité faible)
 
 
 
• Par l’intermédiaire de piles rechargeables à ôter pour les brancher à un chargeur externe.
 
 
 
Le casque est déjà équipé d’une batterie interne (autonomie à vérifier).
 
 
 
 
 
=== Contraintes===
 
  
 +
===Conclusion===
  
Il existe plusieurs sortes de batteries ou de piles rechargeables avec des tensions continues et des autonomies plus ou moins importantes.
 
  
Les contraintes imposées sont :
+
==Étapes de construction==
 +
===Le reverse engineering===
  
• L’autonomie doit être d’au moins une journée, mais plus elle sera importante, mieux ce sera pour l’utilisateur. Avec une consommation estimée (supérieure) de 100 mAh, si l’usage est de 12 heures par jour en moyenne, cela donne 1,2 Ah par jour.
+
Vidéos de reverse engineering
  
La tension doit être suffisante pour alimenter les deux cartes électroniques par un courant de l’ordre de 100 mAh sous une tension de 3,3V DC (ou 3V si possible).
+
===La construction du châssis===
  
• Un accumulateur lithium (une "pile") à une plage de tension de fonctionnement allant de 3,0V (décharge non profonde - équivaut à un seuil de 0% de charge sans dégâts pour la batterie) à 4,2V (chargée - équivaut à un seuil de 100% de charge sans dégâts pour la batterie) et la tension nominale (tension de sortie stable sur la plus grande partie de la charge de la batterie) est de 3,6V ou 3,7V suivant la technologie précise (Li-Ion, Li-Poly, Li-Fe, ...etc). Les batteries Ni-MH avec 3 accumulateurs en série ("piles AA") ont une plage tension de fonctionnement allant de environ 3,0V (décharge non profonde - équivaut à un seuil de 0% de charge sans dégâts pour la batterie) à environ 4,2V (chargée - équivaut à un seuil de 100% de charge sans dégâts pour la batterie) avec une tension nominale de 3,6V.
+
Pour la construction du châssis, vous devez vous mûnir de trois mètres de tube rectangulaire de 20mm.  
  
• Les dimensions d’intégration du système de maintien des piles ou batteries et le cas échéant la connexion et l’électronique de contrôle de charge de la batterie.
+
Vous trouverez, sur la photo ci-dessous, le schéma du châssis avec l'ensemble des mesures nécessaires à la construction.  
  
• La sécurité de l'alimentation utilisée
 
  
===Solutions===
+
[[File:Châssis Adamroule 3.JPG|center|350px|légende]]
  
  
Comme nous l’avons signalé, la taille et l’autonomie est un facteur prépondérant.
 
  
• Les batteries de téléphone peuvent avoir une autonomie très importante, mais en raison de leur taille, cela peut fortement limiter leur implantation dans le boitier. Mais celles-ci peuvent être utilisées en externe dans un logement (poche par exemple) avec un câble suffisamment long pour alimenter la teensy ou par l’intermédiaire de la technologie bluetooth pour éviter un système filaire..
 
  
• Les piles boutons rechargeables ont des capacités très faibles, ce qui les exclu définitivement pour le casque et son ampli. Elles peuvent par contre alimenter la partie contrôle (teensy + shield bluetooth). Les piles boutons CR2032, très courantes dans l'informatique et l'électronique (aussi connue sous le nom de "pile mémoire" car elle sert d'alimentation de secours sur les carte-mères d'ordinateur par exemple) ont une tension de 3V et une capacité d'environ 300mAh.
+
===La fabrication du boîtier pour le bouton poussoir===
 +
[[File:400px-boitier 1255.JPG|center|500px|légende]]
  
• Les piles rechargeables de type AA (ou AAA) ont une tension de 1,2 V DC, mais doivent être mises en série pour fournir une tension suffisante et une quantité minimum de 3 pour atteindre 3,6 V DC. Ce qui impose une implantation interne relativement importante, mais possible.
 
  
• Les accumulateurs au lithium (une "pile") ont une tension de 3,7 V DC avec une capacité qui peut aller jusqu’à 3500mAh pour les batteries vendues actuellement au format 18650 (même diamètre que les piles AA, légèrement plus longues. Attention : Celles de même longueur que les piles AA ne possèdent pas leur circuit de protection, elles sont dangereuses) . Cependant des accumulateurs de bonne qualité auront en général une capacité plutôt entre 2000 et 3000mAh et très souvent moins de 1000mAh pour les contrefaçons chinoises (comme les sous-marques avec des capacités farfelues de plusieurs milliers de mAh vendues sur Amazon par exemple). Elles peuvent être assemblées en parallèle pour augmenter la capacité de la batterie fabriquée.
 
  
• Si la tension de fonctionnement de l'électronique de Binoreille nécessite d'être de 3,3V (qui est supérieure à la tension de décharge de la plupart des batteries, et même de la tension de certaines piles comme les piles boutons), elle peut être alimentée via un convertisseur Buck/Boost (aussi connu sous le nom de "Step-Down/Step-Up") qui va diminuer la tension de sortie de la batterie à une tension constante (par exemple 2,8V avec une très grande efficacité - un rendement de 90% minimum est souhaitable, 95-96% est possible pour certaines modèles existants) puis la ré-élever à la tension de 3,3V (là encore avec une grande efficacité, supérieure à 90%).
+
Le boîtier est imprimé grâce à une imprimante 3D. Vous trouverez les documents STL pour l'impression ci-joint :
  
===Conclusion===
+
Fichier d'impression pour le boîtier, face avant : [[:File:Boîtier avant Adamroule.STL]]
  
 +
Fichier d'impression pour le boîtier, face arrière : [[File:Boîtier arrière Adamroule.STL]]
  
La meilleure alternative est donc la batterie ou chargeur de batterie de téléphone implantée dans une poche en liaison avec le boitier fixé sur une ceinture pour avoir un minimum de longueur filaire. Le bluetooth faisant le nécessaire entre le boitier, le casque et le micro.
+
===La fabrication de la carte électronique===
 
 
[[File:Petitbonhomme1.pdf]]
 
 
 
==A FAIRE==
 
===Fabrication d'un casque à conduction osseuse===
 
====Composants====
 
*2xBone conductor transducer with wires (http:adafru.it/1674)
 
 
 
===Test micros===
 
====Composants====
 
*Silicon MEMS Microphone Breakout (http://adafru.it/2716)
 
*Electret Mic AMp MAX9814
 
 
 
 
 
===Test du Binoreille sur le banc d'analyse de prothèse auditive (hearing  aid MS25)===
 
Christian a acquis un banc d'analyse de prothèse auditive (hearing aid MS25). Il faudrait trouver la notice technique et vérifier qu'il est fiable.
 
Pour l'instant voici la doc repérée:
 
* http://www.widexhongkong.com.hk/pdf/ms25leaflet.pdf
 
* Infos possible ici: https://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwj-p_vTisrWAhWLBBoKHfqAAPwQFggoMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.interacoustics-us.com%2Fsupport%2Ftbs25%2F1077-operation-manual-tbs25%2Ffile&usg=AFQjCNEvSe2NF534EhQKvIUafAaXOuDqFg
 
*Trouver la notice technique (datasheet)
 
*Vérifier la fiabilité du banc et le réparer le cas échéant
 
*Tester le dispositif Binoreille
 
  
 +
Avant de commencer la fabrication de la carte électronique, vous devez vous assurer que vous disposez de l'ensemble du matériel nécessaire.
  
 +
====Liste du matériel====
  
 +
*
  
 +
====Le schéma de la carte électronique====
  
 +
[[File:Circuit intégré.JPG|center|550px|légende]]
  
 +
===Les roues===
  
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<gallery mode="packed-hover" heights="250px">
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Roue Keolis Adamroule.jpg|Roue Keolis d'origine
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Roue 20pouces Adamroule.jpg|Roue de 20 pouces
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</gallery>
  
  
 +
====Rayonnage de la roue avant====
  
 +
Dans notre cas, nous avons remplacé la roue initiale (du vélo Kéolis) par une roue de 20 pouces. Nous avons utilisé 36 rayons de 178 mm (cf référence), mais cela peut varier.
  
 +
Si vous souhaitez rayonner une roue, il vous est fortement conseillé de vous référer à des ateliers de réparation de vélos comme '''La Petite Rennes'''.
  
 +
====Mise en place de la roue avant====
 +
====Mise en place des roues de fauteuil roulant à l'arrière====
  
 +
===Photos===
 +
====Photos véhicule réalisé====
  
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<gallery mode="slideshow">
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File:400px-Véhicule1 1255.JPG
 +
File:Soudure 1275.JPG
 +
File:Modif 1320.JPG
 +
File:Test 1372.JPG
 +
</gallery>
  
 +
==Premières remarques sur la V1 du chassis==
 +
*2 petites barres à l'avant gênent
 +
*Alterner 2 batteries
 +
*Le châssis se plie quand Adamou s'appuie sur la selle
 +
*Trop large
 +
*Trop bas (selle, guidon)
 +
*Tubes ronds identiques
 +
*2 lumières rouges à l'arrière
 +
*Rajouter garde-boue (280 mm de diamètre total), 80 mm de largeur. 44cm longueur.
 +
*Ajouter espace accueil de béquille
 +
*Tenue de route approximative (à améliorer)
  
 +
==Conclusion de l'analyse du moteur==
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3 niveaux d'assistance (= niveaux de vitesse correspondant à la nouvelle roue de 20 pouces x2.54 cm de diamètre):
 +
*13km/h (vitesse affichée sur le contrôleur=18km/h)
 +
*15km/h (vitesse affichée sur le contrôleur=21km/h)
 +
*17km/h (vitesse affichée sur le contrôleur=25km/h)
  
 +
Le rapport entre la roue d'avant (26 pouces) et la roue d'après (20 pouces)= 0.77 de rapport
  
 +
On ne peut pas graduer ces valeurs, seuls trois niveaux sont donc déterminés. Pour contrer ce problème, il faut enlever le contrôleur du moteur et en refaire un sur une arduino.
  
 +
Le moteur brush less a deux paramètres:
 +
*Tension d'alimentation
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*Nombre de pôles du moteurs (= nombre de pas)
  
 +
test
  
 
[[Category:Projets]]
 
[[Category:Projets]]
 
[[Category:En cours]]
 
 
 
[[Category:Mobilité]]
 
[[Category:Mobilité]]

Version actuelle datée du 28 juin 2022 à 17:16

AdamRoule

400px-Véhicule1 1255.JPG

Informations
Description Sorte de trottinette électrique à trois roues fabriquée à partir de matériels de récupération
Catégorie Mobilité
Etat d'avancement Réalisés
Techniques mécanique, soudure
Durée de fabrication de 16 à 32 h
Coût matériel De 100 à 200 euros
Niveau Difficile
Licence by-sa
Date de création 2017-10-16
Équipe
Porteur de projet Adamou
Contributeurs Yo, André, Elisa, Elektron, Philippe, Seb, Delphine, Martin, Thibaut Jeannin
Fabmanager Yo
Référent documentation Yo
Nom humanlab Humanlab_MHK
Documentation
Statut de la documentation Partielle
Relecture de la documentation Non vérifiée


Description du projet

Adamou est un jeune homme de 47 ans ayant contracté la poliomyélite à l'âge de 4 ans. Il porte une prothèse à la jambe gauche depuis ses 9 ans, ainsi qu'une genouillère à la jambe droite depuis peu suite à une rupture des ligaments. Il a donc du mal à se déplacer et recherche une solution peu coûteuse.

L'idée : une sorte de trottinette électrique à trois ou quatre roues fabriquée à partir de matériels de récupération.

Liens utiles

Page du Geslab

Projets:ArianeRoule suite du projet dans le cadre du workshop Ariane 2019

Cahier des charges

Fabrication d'un véhicule roulant motorisé :

  • Petit
  • Léger
  • Solide
  • Design
  • Pliable
  • Maléable
  • Position semis debout
  • Vitesse max 25 km/h
  • Reproductible

Analyse de l'existant

Equipe V2

  • Adamou
  • André
  • Elisa
  • Christian
  • Philippe
  • Seb
  • Martin
  • Delphine
  • Thibaut Jeannin
  • Yo

Matériel nécessaire

  • 2 roues de fauteuil roulant électrique
  • 1 roue de 20 pouces à rayonner
  • Rayons de 178 mm
  • 1 guidon de vélo
  • 1 tige de selle
  • 1 selle
  • 1 moteur Arcade récupéré sur un vélo électrique Keolis
  • 1 contrôleur de moteur (Electronic Speed Control)
  • 1 batterie
  • 3 mètres de tube rectangulaire 20mm

Outils nécessaires

  • Fer à souder
  • 1 pince à dénuder
  • 1 cutter
  • 1 pince coupante
  • 1 ordinateur (pour transférer le code sur la Teensy)
  • 1 voltmètre
  • 1 ohmmètre Numérique
  • 1 dispositif interconnexion
  • 1 oscilloscope
  • 1 générateur de signaux

Coût

Contraintes

Solutions

Conclusion

Étapes de construction

Le reverse engineering

Vidéos de reverse engineering

La construction du châssis

Pour la construction du châssis, vous devez vous mûnir de trois mètres de tube rectangulaire de 20mm.

Vous trouverez, sur la photo ci-dessous, le schéma du châssis avec l'ensemble des mesures nécessaires à la construction.


légende



La fabrication du boîtier pour le bouton poussoir

légende


Le boîtier est imprimé grâce à une imprimante 3D. Vous trouverez les documents STL pour l'impression ci-joint :

Fichier d'impression pour le boîtier, face avant : File:Boîtier avant Adamroule.STL

Fichier d'impression pour le boîtier, face arrière : Fichier:Boîtier arrière Adamroule.STL

La fabrication de la carte électronique

Avant de commencer la fabrication de la carte électronique, vous devez vous assurer que vous disposez de l'ensemble du matériel nécessaire.

Liste du matériel

Le schéma de la carte électronique

légende

Les roues


Rayonnage de la roue avant

Dans notre cas, nous avons remplacé la roue initiale (du vélo Kéolis) par une roue de 20 pouces. Nous avons utilisé 36 rayons de 178 mm (cf référence), mais cela peut varier.

Si vous souhaitez rayonner une roue, il vous est fortement conseillé de vous référer à des ateliers de réparation de vélos comme La Petite Rennes.

Mise en place de la roue avant

Mise en place des roues de fauteuil roulant à l'arrière

Photos

Photos véhicule réalisé

Premières remarques sur la V1 du chassis

  • 2 petites barres à l'avant gênent
  • Alterner 2 batteries
  • Le châssis se plie quand Adamou s'appuie sur la selle
  • Trop large
  • Trop bas (selle, guidon)
  • Tubes ronds identiques
  • 2 lumières rouges à l'arrière
  • Rajouter garde-boue (280 mm de diamètre total), 80 mm de largeur. 44cm longueur.
  • Ajouter espace accueil de béquille
  • Tenue de route approximative (à améliorer)

Conclusion de l'analyse du moteur

3 niveaux d'assistance (= niveaux de vitesse correspondant à la nouvelle roue de 20 pouces x2.54 cm de diamètre):

  • 13km/h (vitesse affichée sur le contrôleur=18km/h)
  • 15km/h (vitesse affichée sur le contrôleur=21km/h)
  • 17km/h (vitesse affichée sur le contrôleur=25km/h)

Le rapport entre la roue d'avant (26 pouces) et la roue d'après (20 pouces)= 0.77 de rapport

On ne peut pas graduer ces valeurs, seuls trois niveaux sont donc déterminés. Pour contrer ce problème, il faut enlever le contrôleur du moteur et en refaire un sur une arduino.

Le moteur brush less a deux paramètres:

  • Tension d'alimentation
  • Nombre de pôles du moteurs (= nombre de pas)

test