Section mécanique : Base roulante
1. Philosophie de conception
La base roulante du PAMI Ninja a été conçue pour offrir un compromis idéal entre rigidité structurelle, précision de déplacement et accessibilité technique.
Initialement, nous avions envisagé un châssis monobloc en impression 3D. Cependant, pour faciliter l’intégration des composants et la maintenance sur le terrain, nous avons opté pour une structure modulaire en MakerBeam.
Premier design de chassis
Base en MakerBeam
2. Structure et Châssis
Le squelette du robot repose sur des profilés en aluminium de 10 \ 10 mm (MakerBeam).
2.1 Avantages du système MakerBeam
- Modularité : Permet d’ajuster la position des capteurs et des supports sans réimprimer de pièces.
- Robustesse : L’aluminium offre une rigidité bien supérieure au plastique face aux collisions éventuelles.
- Maintenance : Les faces en acrylique sont fixées via des vis à tête carrée glissées dans les rainures et maintenues par des écrous standards.
Accessibilité : Chaque face est démontable en dévissant simplement 8 écrous, permettant un accès complet à l’électronique interne en moins de 30 secondes sans fragiliser la structure porteuse.
3. Motorisation et Cinématique
La base utilise une configuration à deux roues motrices classiques avec des moteurs pas-à-pas.
| Composant | Détails techniques |
|---|---|
| Moteurs | Moteurs pas-à-pas (Stepper) pour une précision millimétrée |
| Transmission | Montage en prise directe sur l’axe moteur (évite le backlash) |
| Type de roues | Roues classiques en silicone à haute adhérence |
| Support | Fixation directe sur la plaque inférieure du châssis |
3.1 Intégration du système de préhension
La face avant présente une particularité : un évidement a été pratiqué dans la MakerBeam supérieure. Ce passage est dédié au mécanisme de la ventouse, permettant au bras et au tuyau de vide de se déployer vers l’extérieur pour manipuler les éléments de jeu.
4. Analyse de Masse et Stabilité
L’un des défis majeurs pour un PAMI est sa stabilité lors des phases d’accélération et de freinage brusques.
- Centre de Gravité bas : En fixant les moteurs (les composants les plus lourds) directement sur la plaque inférieure, nous abaissons au maximum le centre de gravité.
- Répartition des masses : Le choix de l’aluminium pour le cadre et de l’acrylique pour les parois permet de garder une structure légère en périphérie tout en concentrant le poids au niveau du plancher.
- Impact dynamique : Cette configuration réduit le moment d’inertie et limite l’effet de “tangage” lors des changements de direction, garantissant que la ventouse reste alignée avec sa cible.