Différences entre versions de « Projets:Exosquelette coude »

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[[File:850 a 20 Cm.jpg|400px|right]]
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{{Infobox projet
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|Image principale=Exosquelette coude profil 06.10.2021.JPG
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|Description=Exosquelette de coude permettant de plier le coude afin de soulever la main commandée par capteurs flexibles
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|Porteur de projet=Mathilde
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|Contributeurs=Elektron
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|Fabmanager=Delphine
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|Référent documentation=Delphine, Elektron
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|Catégorie de handicap=Motricité
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|Etat d'avancement=En cours
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|Statut de la documentation=Partielle
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|Relecture de la documentation=Non vérifiée
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|Techniques=bricolage, électronique, mécanique
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|Licence=by-sa
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|Projet date=2020-11-13
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|Nom humanlab=Humanlab_MHK
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}}
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== Description du projet ==
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Exosquelette de coude permettant de plier le coude afin de déplacer l'avant bras sur l'axe gauche droite et haut et bas. Celui-ci est contrôlée par deux capteurs flexibles (faits maison) positionnés sur l'index et l'annulaire de la main opposée.
  
== Description du projet ==
+
===Vidéo de démonstration du prototype===
Création d'un exosquelette de coude permettant de plier le coude afin de soulever la main. Utiliser les capteurs myo électriques pour déclencher le mouvement.
+
{{#ev:youtube|https://youtu.be/5SJmQ67e4rw Vidéo du prototype final avec test des capteurs flex sur les deux doigts}}
  
 
== Cahier des charges ==
 
== Cahier des charges ==
poids du bras 300g coude posé
+
* poids du bras 300g coude posé
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* déplacer l'exosquelette à l'horizontale et à la verticale
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* pouvoir commander le déplacement de l'exosquelette par la personne dans le fauteuil et par son AVS
  
Synoptique :  
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== Analyse de l'existant et liens utiles==
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Partir de cet outil pédagogique https://www.eduexo.com/eduexo-kit/ pour en faire un exosquelette utilisable
  
[[File:Synoptique Exosquelette Coude.png|left|600px]]
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Une documentation du projet en cours mais non finalisé a été réalisé lors du Fabrikarium en Octobre 2022, [[Projets:Exocoude| et est visible sur cette autre page]]
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== Analyse de l'existant ==
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La documentation du prototype fonctionnel finalisé est sur cette page. Les développements antérieurs au Fabrikarium figurent  [[Projets_talk:Exosquelette_coude|sur l'onglet "Journal de bord" de cette page.]]
Partir de cet outil pédagogique https://www.eduexo.com/eduexo-kit/ pour en faire un exosquelette utilisable
 
  
 
== Equipe (Porteur de projet et contributeurs) ==
 
== Equipe (Porteur de projet et contributeurs) ==
  
 
* Porteurs du projet : Mathilde
 
* Porteurs du projet : Mathilde
* Concepteurs/contributeurs : Christian, Michel, David
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* Concepteurs/contributeurs : Christian, Michel, David E, David N
 
* Animateur (coordinateur du projet) : Mathilde
 
* Animateur (coordinateur du projet) : Mathilde
 
* Fabmanager référent :Delphine
 
* Fabmanager référent :Delphine
* Responsable de documentation : Mathilde
+
* Responsable de documentation : Mathilde, Delphine
  
 
== Matériel nécessaire ==
 
== Matériel nécessaire ==
Dans un premier temps on liste les différents ensembles de moteurs pouvant être utilisés.
 
 
===Ensemble  Servo moteur===
 
 
https://www.robotshop.com/eu/fr/servomoteur-analogique-engrenage-en-metal-fs6530m-feetech.html?gclid=Cj0KCQiA-rj9BRCAARIsANB_4ABs3I54-IUqXLTlHeVo0u6hbV8QlVzzKuNPWpJsA_ljIBE9OQj9TKUaAmrDEALw_wcB
 
[[File:Large-metal-gears-analog-servo-fs6530m.jpg|thumb|left|Sans codeur]]
 
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*Ensemble Moteur 12v avec réducteur et codeur
 
[[File:Moteur-Reducteur-Codeur.jpg|thumb|left|Avec Codeur]]
 
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*Ensemble Moteur 24v avec réducteur et sans codeur Moteur 24volt 0.6 RPM
 
[[File:Moteur-Reducteur.jpg|thumb|left|Sans Codeur Moteur 24volt 0.6 RPM]]
 
[[File:Detail moteur reducteur.jpg|thumb|left|Détail]]
 
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https://www.amazon.fr/gp/product/B089PTHM98/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o01_s00?ie=UTF8&psc=1 Moteur 24volt 0.6 RPM
 
 
===Cartes électroniques===
 
* Carte Contrôleur Moteur LD293D
 
[[File:Carte-Controleur-Moteur.jpg|left|Carte Contrôleur]]
 
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* Carte Arduino Uno
 
[[File:Carte-Arduino-Uno.jpg|left|Carte Arduino]]
 
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==Outils nécessaires==
 
==Outils nécessaires==
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==Fichiers source==
 
==Fichiers source==
Le code source pour cette version :
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[[Media:ESP32_Moteurs_CF_V01.zip|Code à téléverser sur l'ESP32]]
[[File:Coude Mathilde.ino | code source]]
 
  
==Test en Vidéo==
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[[Media:STL_exocoude.zip|Télécharger l'ensemble des STL à imprimer]]
Lors de ce test le poids est de 850 gr, placé à 20cm, 30cm et 40cm.
 
Le moteur encaisse le choc.
 
La vitesse du moteur est de 0,6 rotation par minute.
 
  
{{#ev:youtube|https://youtu.be/0DN4-TV1nUs Vidéo de Test}}
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[[Media:Capteurs_flex_V5.zip|Fichiers STL pour fabriquer les capteurs en filament flexible (TPU95) (fichiers nommés Flex), les autres fichiers sont à imprimer en PLA ou ABS]]
  
 
==Etapes de fabrication pas à pas==
 
==Etapes de fabrication pas à pas==
[[File:850 a 20 Cm.jpg|700px|thumb|left|Test 850 à 20cm]]
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===Assemblage mécanique===
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Avec la plaque d'aluminium procéder au découpage et pliage de manière à répondre aux côtes suivantes
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[[File:Alu_Droit_V5.pdf|700px|thumb|Alu droit|gauche]]
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[[File:Alu_Face_V5.pdf|700px|thumb|Alu face|gauche]]
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[[File:Alu_v5.pdf|700px|thumb|Support exosquelette en aluminium |gauche]]
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[[File:Bloque_Coude_2.3mm_v5.pdf|700px|thumb|Bloque coude 2.3mm |gauche]]
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[[File:Bloque_Coude_3.6mm_v5.pdf|700px|thumb|Bloque coude 3.6mm|gauche]]
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[[File:Capteurs Factices.jpg|700px|thumb|left|Capteurs Factices]]
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===Circuit électronique===
[[File:Carte Uno et Controleur.jpg|700px|thumb|left|Carte Uno et Controleur]]
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Les deux circuits rassemblant l'électronique sont posés sur deux plaques de dibons.
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[[File:Moteur-Reducteur-fixe.jpg|700px|thumb|left|Moteur-Reducteurfixé]]
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====Principe du câblage====
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[[File:Fixation Bras Exosquelette.jpg|700px|thumb|left|Fixation Bras Exosquelette]]
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[[File:Principes_cablage_Exo-coude_v2_p1.jpg|500px|thumb|left|Câblage depuis la carte alimentation]][[File:Principes_cablage_Exo-coude_v2_p2.jpg|500px|thumb|right|Câblage depuis la carte moteur]]
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==Durée de fabrication du prototype final==
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Le câble d'alimentation est déjà en place, on ne le change pas.
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La fiche est une XT30, jaune, pas très sécure, on la change par un couple M/F, étanche et circulaire 2 pôles avec détrompeur.
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On alimente la carte moteur par un câble de 8 conducteurs de 0.22mm2. Cela peut paraître de section faible mais un câble de 0.22mm2 peut supporter 2A et le courant d'un moteur n'est jamais plus de 200mA. Le câble est blindé.
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Les connecteurs ont 9 pôles pour assurer la continuité du blindage.
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La répartition des tension est la suivante :
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* 2 conducteurs pour le 5v
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* 2 conducteurs pour le 24v moteur1
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* 2 conducteurs pour le 24v moteur2
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* 2 fils de contrôle des convertisseurs 24 vers 0 à 30v (On a besoin de ces deux fils pour couper l'alimentation des convertisseurs afin de réduire la consommation lorsqu'il n'y a pas d'activité.)
  
==Journal de bord==
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On utilise un câble à conducteur blindé de 4 conducteur de 0.22mm2 pour la réuprérations des informations des boutons poussoir pour le contrôle des moteurs par l'assitante.  
===15/12/2020 : Vidéo des premiers tests du protype en condition réelle avec le bras de Mathilde===
 
{{#ev:youtube|https://www.youtube.com/watch?v=AIJsgWBThjc&list=PLDQPd8QIfZJImjhuJalXagWGEYkTEth2p}}
 
  
===03/06/2021 : Vidéo tests du prototype réalisé en PVC ===
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On utilise un cable à conducteur blindé de 4 conducteur de 0.22mm2 pour les capteurs de la main. Les connecteurs circulaires ont 5 pôles pour assurer la continuité du blindage.
[[File:exosquelette_coude_03.06.2021_IMG_5693.JPG|700px]]
 
  
[[File:exosquelette_coude_03.06.2021_IMG_5694.JPG|400px]] [[File:exosquelette_coude_03.06.2021_IMG_5695.JPG|400px]]
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[[File:Principes_cablage_Exo-coude_v2_p4.jpg|500px|thumb|left|Vue de la position des éléments sur la face interne de la plaque supports moteurs]][[File:Principes_cablage_Exo-coude_v2_p5.jpg|500px|thumb|right|Vue de la position des éléments sur la face externe de la plaque supports moteurs]][[File:Principes_cablage_Exo-coude_v2_p6.jpg|500px|thumb|left|Vue de la position des éléments sur la plaque d'alimentation]][[File:Principes_cablage_Exo-coude_photo_face_externe_plaque_moteurs.jpg|500px|right|thumb|Photo de la face externe de la plaque_moteurs]]
  
====Vue du contacteur de commande====
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[[File:contacteur_commande_IMG_5688.JPG|400px]]
 
  
====Vue du moteur====
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====Plaques de dibons à préparer====
[[File:moteur_IMG_5696.JPG|400px]]
+
* Découper une plaque de dibon de 156 X 90 mm pour le circuit de l'alimentation. Se référer aux schémas ci-dessous pour faire les trous aux emplacements appropriés.
  
====Conclusion du 03/06/2021====
+
[[File:Carte_Alim_Face_V5.pdf|Schéma de la carte alimentation profil|700px|thumb|gauche]]
Le support de bras entre le coude et l'épaule a été raccourci.
 
  
===Nouveau prototype du 24 septembre 2021===
+
[[File:Plaque_Alim_V5.pdf|Schéma de la carte alimentation vue du dessus|700px|thumb|gauche]]
Ajout d'un moteur pour aider le déplacement du bras sur l'axe gauche/droite
 
  
====Vidéos du 24/09/2021====
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{{#ev:youtube|https://youtu.be/Uv5YjRIP0jU}}
 
  
{{#ev:youtube|https://youtu.be/ZzVLYah00fs}}
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* Découper une plaque de dibon de 156 X 156 mm pour le circuit des moteurs. Se référer aux schémas ci-dessous pour faire les trous aux emplacements appropriés.
  
{{#ev:youtube|https://youtu.be/rpikAsvP25A}}
+
[[File:AssemblagePlaque_V5.pdf|thumb|700px|Assemblage de la plaque moteur|gauche]]
  
{{#ev:youtube|https://youtu.be/CvswpHGQi3Q}}
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[[File:Carte_Moteur_Gauche_V5.pdf|thumb|700px|Carte moteur vue de gauche|gauche]]
  
 +
[[File:Plaque_Moteur_V5.pdf|thumb|700px|Plaque moteur vue du dessus|gauche]]
  
===Déport du moteur 10/11/2021===
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La dernière fois le moteur dde l'axe gauche droite était sur la platine posée sur l'accoudoir.
 
Aujourd'hui afin de gagner de la hauteur sur l'accoudoir, le moteur a été déporté derrière sur le même principe que l'autre (celui qui permet de lever le bras).
 
  
La partie en PVC qui montait le long du bras (le haut du bras) a été retirée
+
====Schémas électroniques de la carte moteur et la carte alimentation====
 +
[[File:Exo_Coude_sch.pdf|thumb|1200px|Schéma carte moteur et alimentation|gauche]]
  
Entre l'avant bras, le bras et le support articulé en alu, il n'y avait de lien, que la contrainte de rotation autour de l'axe (modèle initial). Maintenant, C'est pareil sauf qu'on a retiré le bras (le haut du bras), donc on ne prend plus appui sur le bras mais sur le support en alu qui fait office d'axe.
+
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Avant, c'est du bras que partait le point de tirage (cables du moteur), pour faire ou monter ou descendre l'avant bras.  
+
====Assemblage des éléments sur les deux plaques (alimentation et moteurs)====
Le point de tirage part maintenant du support alu qui est fixe et seulement l'avant bras a un axe de rotation
+
=====Plaque moteurs=====
 +
[[File:Carte Moteur Cote Cable.jpg|thumb|Carte moteur côté câbles|700px|gauche]]
 +
[[File:Carte Moteur Cote Electronique.jpg|thumb|Carte moteur côté électronique|700px|gauche]]
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<br clear=all>
  
[[Category:Projets]]
+
=====Plaque alimentation=====
[[Category:En cours]]
+
[[File:Dessus Carte Alimentation.jpg|thumb|Vue du dessus de la carte alimentation|700px|gauche]]
[[Category:Motricité]]
+
[[File:Dessous Carte Alimentation.jpg|thumb|Vue du dessous ce la carte alimentation|700px|gauche]]
[[Category:Membre supérieur]]
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<br clear=all>

Version actuelle datée du 23 janvier 2023 à 16:48

Exosquelette coude

Exosquelette coude profil 06.10.2021.JPG

Informations
Description Exosquelette de coude permettant de plier le coude afin de soulever la main commandée par capteurs flexibles
Catégorie Motricité
Etat d'avancement En cours
Techniques bricolage, électronique, mécanique
Durée de fabrication
Coût matériel
Niveau
Licence by-sa
Date de création 2020-11-13
Équipe
Porteur de projet Mathilde
Contributeurs Elektron
Fabmanager Delphine
Référent documentation Delphine, Elektron
Nom humanlab Humanlab_MHK
Documentation
Statut de la documentation Partielle
Relecture de la documentation Non vérifiée

Description du projet

Exosquelette de coude permettant de plier le coude afin de déplacer l'avant bras sur l'axe gauche droite et haut et bas. Celui-ci est contrôlée par deux capteurs flexibles (faits maison) positionnés sur l'index et l'annulaire de la main opposée.

Vidéo de démonstration du prototype

Cahier des charges

  • poids du bras 300g coude posé
  • déplacer l'exosquelette à l'horizontale et à la verticale
  • pouvoir commander le déplacement de l'exosquelette par la personne dans le fauteuil et par son AVS

Analyse de l'existant et liens utiles

Partir de cet outil pédagogique https://www.eduexo.com/eduexo-kit/ pour en faire un exosquelette utilisable

Une documentation du projet en cours mais non finalisé a été réalisé lors du Fabrikarium en Octobre 2022, et est visible sur cette autre page

La documentation du prototype fonctionnel finalisé est sur cette page. Les développements antérieurs au Fabrikarium figurent sur l'onglet "Journal de bord" de cette page.

Equipe (Porteur de projet et contributeurs)

  • Porteurs du projet : Mathilde
  • Concepteurs/contributeurs : Christian, Michel, David E, David N
  • Animateur (coordinateur du projet) : Mathilde
  • Fabmanager référent :Delphine
  • Responsable de documentation : Mathilde, Delphine

Matériel nécessaire

Outils nécessaires

Coût

Délai estimé

Fichiers source

Code à téléverser sur l'ESP32

Télécharger l'ensemble des STL à imprimer

Fichiers STL pour fabriquer les capteurs en filament flexible (TPU95) (fichiers nommés Flex), les autres fichiers sont à imprimer en PLA ou ABS

Etapes de fabrication pas à pas

Assemblage mécanique

Avec la plaque d'aluminium procéder au découpage et pliage de manière à répondre aux côtes suivantes

Alu droit
Alu face
Support exosquelette en aluminium
Bloque coude 2.3mm
Bloque coude 3.6mm


Circuit électronique

Les deux circuits rassemblant l'électronique sont posés sur deux plaques de dibons.

Principe du câblage

Câblage depuis la carte alimentation
Câblage depuis la carte moteur


Le câble d'alimentation est déjà en place, on ne le change pas.

La fiche est une XT30, jaune, pas très sécure, on la change par un couple M/F, étanche et circulaire 2 pôles avec détrompeur. On alimente la carte moteur par un câble de 8 conducteurs de 0.22mm2. Cela peut paraître de section faible mais un câble de 0.22mm2 peut supporter 2A et le courant d'un moteur n'est jamais plus de 200mA. Le câble est blindé.

Les connecteurs ont 9 pôles pour assurer la continuité du blindage.

La répartition des tension est la suivante :

  • 2 conducteurs pour le 5v
  • 2 conducteurs pour le 24v moteur1
  • 2 conducteurs pour le 24v moteur2
  • 2 fils de contrôle des convertisseurs 24 vers 0 à 30v (On a besoin de ces deux fils pour couper l'alimentation des convertisseurs afin de réduire la consommation lorsqu'il n'y a pas d'activité.)

On utilise un câble à conducteur blindé de 4 conducteur de 0.22mm2 pour la réuprérations des informations des boutons poussoir pour le contrôle des moteurs par l'assitante.

On utilise un cable à conducteur blindé de 4 conducteur de 0.22mm2 pour les capteurs de la main. Les connecteurs circulaires ont 5 pôles pour assurer la continuité du blindage.

Vue de la position des éléments sur la face interne de la plaque supports moteurs
Vue de la position des éléments sur la face externe de la plaque supports moteurs
Vue de la position des éléments sur la plaque d'alimentation
Photo de la face externe de la plaque_moteurs


Plaques de dibons à préparer

  • Découper une plaque de dibon de 156 X 90 mm pour le circuit de l'alimentation. Se référer aux schémas ci-dessous pour faire les trous aux emplacements appropriés.
Schéma de la carte alimentation profil
Schéma de la carte alimentation vue du dessus


  • Découper une plaque de dibon de 156 X 156 mm pour le circuit des moteurs. Se référer aux schémas ci-dessous pour faire les trous aux emplacements appropriés.
Assemblage de la plaque moteur
Carte moteur vue de gauche
Plaque moteur vue du dessus


Schémas électroniques de la carte moteur et la carte alimentation

Schéma carte moteur et alimentation


Assemblage des éléments sur les deux plaques (alimentation et moteurs)

Plaque moteurs
Carte moteur côté câbles
Carte moteur côté électronique


Plaque alimentation
Vue du dessus de la carte alimentation
Vue du dessous ce la carte alimentation