Composants de R.Ian – pièces à imprimer ou acheter

Dans un précédent billet, nous avons vu les objectifs qui ont guidé la conception de R.Ian, et dans le suivant détaillé la conception paramétrique des roues. Nous allons maintenant nous pencher sur les composants de R.Ian, à savoir la liste exhaustive des éléments nécessaires pour le construire de A à Z.

Voyons en pratique la  liste des composants de R.Ian :

Composants de R.Ian à imprimer en 3D :

• le châssis de R.Ian à imprimer en PLA,  qui m’a pris environ 1h30 sur mon imprimante, pour 11m de filament, soit 32g, pour un coût de 1€ (plus de détails sur le châssis dans ce billet);
• les roues également à imprimer en PLA, 25 minutes par roue, 2.5m, 8g, 0.23€ par roue, soit au total environ 50 centimes pour les deux roues (plus de détails sur les roues dans ce billet);
• les pneus à imprimer en ninjaflex (pneus lisses ou pneus rainurés), qui prennent 30 minutes par pneu, pour 2m de filament soit 6g, ce qui fait 60 centimes par pneu, donc 1.2€ pour les deux (moins cher pour les lisses : 0.8€) (plus de détails sur les pneus dans ce billet);
• la plaque de support de l’électronique, à imprimer en PLA, qui prend 20 minutes à imprimer, pour 2m de filament/6g et revient à 17 centimes;
• le support du servomoteur à imprimer en PLA, 10 minutes, 3g, 1m, pour 8 centimes.

Au total, les composants de R.Ian à imprimer reviennent à 2.91€ pour le filament, pour un peu moins de 3 heures d’impression 3D à des vitesses normales, et on en a pour 57g de PLA et 12g de ninjaflex.

le pneu de R.Ian plié

Roue de R.Ian avec pneu et fixation de servomoteur.

châssis de R.Ian en PLA gris. Il s’agit de la version à servomoteurs.

Composants de R.Ian à acheter

• Une batterie lithium 18650B, d’une valeur de 2 à 5€ (panasonic 3400mAh à l’unité ici,en pack de 4 là, généralement moins chères par pack de 10, voire aussi les samsung 2600mAh, moins chères pour une capacité plus faible de 23%);
• un circuit de charge pour la batterie lipo (pack de 10 pour 2€ ici) 0.2 à 1€
• une boite à batteries 18650 (on veut juste les contacts métalliques) :  2€
• un arduino nano d’une valeur d’environ 2€, aussi disponible par pack de 5;
• deux microswitches à levier (les capteurs de contact) (à l’unité ici, ou en pack de 10 là);
• un régulateur step-up 3v vers 5v ( pack de 10, 1A en sortie, pack de 2, 1A en sortie, unité, 1A en sortie, unité, 3A en sortie) : 1 à 5€
• deux servomoteur à rotation continue (pack de 5 ici, pack de 10 roues adaptées là -inutile sauf si vous préférez celles là-, à l’unité chez pololu -USA- ) : 3 à 5€ l’unité, soit 6 a 10€ au total (je cherche une solution de remplacement);
• une carte perfboard 5*7cm (pack de 10, 4 différentes dont 1 bonne à pas cher, pack de 10 plus bas de gamme, moins bien, à vraiment pas cher) : 0.15 à 1€;
• câbles Dupont femelle-femelle (pack de 40 ici) environ 2.5€;
• connecteurs 2.5″ mâles (pack de 10) : 1€
• Switch 2 positions (on/off) (pack de 20 ici) : 0.1€
• une roue sur pivot (je dois trouver une référence, j’ai acheté la mienne au magasin de bricolage local pour quelques euros);
• environ 20 vis de 3mm;
• environ 10 vis m2.

fitec fs90r servomoteur à rotation continue

le servomoteur qui permet d’orienter le capteur de distance

installation de la roulette sur pivot de R.Ian

A ce point, nous avons toutes les pièces nécessaires pour un robot minimal pour un peu moins de 27€. Les éléments suivants sont facultatifs, mais tout de même recommandés :

• Un micro servo 9g SG92R, de tower pro (pack de 2 ici pour 5€, pack de 5 pour 10€, pack de 10 pour 18€) : 2 à 3€
• un capteur Sharp GP2Y0A21 10-80cm (avec câble!) : environ  5€
• un support (je cherche la pièce, sinon je ferai une pièce à imprimer!).
• des leds RGB adressables WS2812 (3€ le mètre/30leds ici, il nous faut environ 15-20 cm ou quelques leds, 2 a 8, au choix) : 2-3€

Avec tout cela, nous avons les éléments du robot pour environ 35€, en incluant des options qui ne sont pas nécessaires, mais sympathiques. Nous considérerons que ces options font partie du robot de base, mais elles restent des options car elles peuvent être enlevées si souhaité, tandis que le reste est nécessaire au fonctionnement de R.Ian

Le robot est amené à changer un peu, avec notamment un étage optionnel supplémentaire, pour accueillir un raspberry pi zero (5€), ou un autre modèle (le zero est préféré car moins cher, mais je ferai les pièces pour les autres modèles), mais aussi une carrosserie (une nouvelle pièce à imprimer), qui protégera l’électronique et les capteurs, tout en fournissant une poignée pour attraper le robot, et en gardant l’avant ouvert pour le capteur optique (toutefois couvert par dessus, celui ci étant fragile, surtout monté sur le servomoteur). Cette pièce devrait augmenter le prix total d’un euro environ.

Enfin, le système de roues actuel ne me satisfait pas, la roue sur pivot à l’avant était trop chère, et les axes des servomoteurs sont trop fragiles. Ces servomoteurs sont de plus de qualité un peu médiocre, je pense donc passer à des moteurs DC classiques. Il faudra donc que je conçoive un système imprimable de roue sur pivot, ou alors que je passe à un système de chenilles. J’ai déjà des moteurs en tête, et j’ai conçu le système de fixation des roues sur ces moteur, il me font concevoir les chenilles et les roues libres. L’objectif est aussi de rendre le robot plus solide, pour un usage scolaire.

Dans un prochain billet, je reviendrai sur divers éléments de la conception, comme par exemple les roues, qui sont hautement paramétrables (nombre de rayons, taille, épaisseur, pneus etc).