Les Marcheurs de Fabian Kaufmann

[Froboz]

Sorry Froboz, je n'avais pas vu que j'avais fait une vidéo et pas une short vidéo

 y a pas de soucis. 

[GuyFr]

Merci pour l'info 

Fascicule lisible ici en pdf, mais en allemand : https://meccanoindex.co.uk/SundS/index. ... 1757936635

J'avais demandé une trad à ChatGpt, on apprend des choses mais pas assez sur le fond des mécanismes, je veux tout savoir  


RoboCiraptor par Fabian Kaufmann
Introduction
Ces dernières années, je me suis beaucoup intéressé à la construction de robots bipèdes et quadrupèdes.

• RoboMan, dont seule une version de développement existe, possède une boîte de vitesses simple fonctionnant en continu, qui entraîne simultanément les mouvements complexes des jambes, des bras et de la tête.
  
• AstroDog, mon troisième chien-robot, est en revanche équipé d’une boîte de vitesses séquentielle polyvalente et désormais bien aboutie. Celle-ci permet d’actionner différentes fonctions décalées dans le temps (voir image 1).
  

L’idée est alors venue de combiner les avantages de ces deux modèles pour créer un bipède avec plusieurs fonctions séquentielles contrôlées.
Bien sûr, j’aurais pu simplement construire une nouvelle version de RoboMan avec une boîte de vitesses séquentielle… mais cela me paraissait trop banal.

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Pourquoi un dinosaure ?
Je trouvais peu intéressant d’animer seulement les bras et la tête de façon décalée : pour un robot humanoïde, les bras doivent naturellement balancer en synchronisation avec les jambes. J’ai donc pensé à construire un animal.
Quel animal est bipède et assez intéressant pour un modèle ?
Pas un animal vivant, mais un dinosaure.
L’avantage des dinosaures, en particulier les théropodes, est qu’ils possédaient une longue queue servant de contrepoids pour l’équilibre. J’ai voulu exploiter ce principe pour mon robot : équilibrer la tête et soutenir la marche.

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Archéologie et culture populaire
Les théropodes sont un sous-groupe de dinosaures saurischiens, apparus il y a 228 millions d’années et disparus il y a 66 millions d’années. Beaucoup de raptors appartenaient à ce groupe, dont les célèbres Tyrannosaurus Rex et Velociraptor, rendus mondialement connus par les films Jurassic Park.
Leurs principales caractéristiques :

• marche bipède,
  
• longue queue raide dans l’axe vertical (se balançant latéralement, mais pas de haut en bas),
  
• bras plus courts que les jambes,
  
• régime carnivore avec de grandes mâchoires garnies de dents tranchantes.
  

En réalité, le Velociraptor était un petit dinosaure probablement couvert de plumes, relativement inoffensif. Mais comme l’imaginaire populaire le représente encore comme un prédateur terrifiant à l’allure reptilienne, j’ai choisi ce modèle. Ses proportions me semblaient idéales : des bras et des mains relativement grands, une tête moins massive et donc plus légère.

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Choix des couleurs
Habituellement, j’utilise des pièces galvanisées pour mes modèles. Mais cette fois, je voulais un modèle entièrement coloré.
Dans la palette Meccano, seules les couleurs vert, éventuellement rouge ou jaune, me semblaient adaptées pour un dinosaure.

• Premier essai : vert + jaune → résultat peu satisfaisant (trop de contraste).
  
• Solution finale : vert + rouge, dans le schéma classique Medium Red & Green produit par Meccano entre 1945 et 1958.
  

Pour avoir aussi des références tridimensionnelles, je me suis procuré deux figurines de Velociraptor (une de la marque Schleich et une de « Blue » issue de Jurassic Park). Bien que très libres dans leur interprétation, elles m’ont aidé à trouver les bonnes proportions (voir image 3).

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La boîte de vitesses
Pour simplifier, j’ai commencé en copiant la boîte de vitesses d’AstroDog (cf. Schrauber & Sammler n°32), en y apportant quelques ajustements :

• retrait des fixations latérales pour les pattes de chien, remplacées par des supports pour les jambes du RoboMan,
  
• modification de l’angle du palier de tête,
  
• ajout d’un support solide pour la lourde queue du dinosaure.
  

La fonction stop & go d’AstroDog a ici été remplacée par un mode marche continue. Les trois sorties variables de la boîte séquentielle sont utilisées pour :

1. la rotation de la tête,
   
2. l’ouverture et la fermeture de la mâchoire,
   
3. le mouvement des bras.
   

Trois excentriques assurent ces fonctions, via des fils de fer pliés et des leviers.

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Les jambes
La construction des jambes reprend celle du RoboMan (cf. Schrauber & Sammler n°27), mais adaptée :

• utilisation de bandes de 9 trous et de « slotted strips » pour le mécanisme,
  
• pieds remodelés en trois orteils, comme chez les dinosaures,
  
• articulation du pied placée à l’extrémité (et non au centre).
  

Les jambes sont fixées au corps par un « flat girder » monté avec des équerres inversées, créant un angle de 20° par rapport au corps. Cette inclinaison donne une posture légèrement penchée vers l’avant, plus réaliste et stable.

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La queue
La queue est constituée de 8 segments articulés horizontalement (rigides verticalement, comme chez les vrais théropodes).

• Les deux premiers segments sont larges, puis le diamètre diminue progressivement jusqu’à une pointe.
  
• De fins câbles en acier et des ressorts spirales passent à travers les disques, stabilisant l’ensemble et permettant un retour en position neutre.
  
• Deux câbles Bowden croisent la queue pour la faire osciller latéralement, synchronisée avec les pas.
  

Résultat : la queue se balance comme un contrepoids, améliorant la marche et l’équilibre. Le robot peut même tenir debout sur une seule jambe (test réussi !).

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Les bras et les mains

• Les bras sont faits de « curved strips » assemblés en paires pour former avant-bras et bras supérieurs.
  
• Les coudes sont articulés.
  
• Les mains sont formées par des équerres obliques, avec des pièces « Pawl » qui font office de griffes.
  

Le mécanisme séquentiel entraîne les bras à se tendre et se plier de manière naturelle.

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La tête et la mâchoire
La tête est l’élément central :

• La mâchoire n’est pas seulement inférieure : le haut du crâne se soulève aussi, donnant une ouverture réaliste et large.
  
• Le mouvement est assuré par un engrenage entre un petit pignon dans la mâchoire inférieure et une pièce spéciale (un pignon combiné à une bande percée, conçue par Georg Eiermann) dans la mâchoire supérieure.
  
• Les deux parties sont équilibrées : peu de force est nécessaire, allégeant la charge du moteur.
  

L’extérieur de la tête est construit avec des bandes pliées pour représenter un dinosaure expressif, mais pas trop menaçant.

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Alimentation électrique

• Impossible d’utiliser ma batterie Li-Ion habituelle (trop volumineuse pour l’emplacement).
  
• J’ai donc opté pour un boîtier de 8 piles AAA, logé dans le « ventre » du dinosaure, accessible via une petite trappe.
  
• Un micro-interrupteur sur le dos sert de bouton marche/arrêt.
  

Le robot est construit en modules : la tête et les jambes peuvent être retirées facilement, la queue étant plus complexe à démonter (câbles Bowden à détacher).

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Spécifications

• Longueur : 45 cm
  
• Largeur : 18 cm
  
• Hauteur : 32 cm
  
• Poids : ~3 kg
  
• Moteur : 12V, 100 tours/minute
  
• Alimentation : 8 piles AAA
  

Des vidéos de démonstration sont disponibles sur YouTube (lien fourni dans l’article).
 

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[GuyFr]

Finalement, j ai trouvé les explications sur le mécanisme de mouvement intermitant.



explications entre 53s et 1min47s

J imagine que les pignons sont suffisament graissés sinon ça bloque, non ?

[GuyFr]

Je cherche à remonter à l origine de la conception du mécanisme du pied, pour l instant, le plus ancien que j ai trouvé est chez le designer japonnais Keisuke Saka, il y a 13 ans.

Keisuke Saka est le spécialiste de l'automate de papier. Il semble s inscrire dans la filiation des karakuris (automates traditionnels japonnais) et automates europeens du 19eme.



Autre piste : cet americain qui a realisé une très jolie version en impression 3d,



indique s etre inspiré du jouet japonnais Flashy Jim "aka" R7 de 1956.



Le mecanisme est en effet analogue mais la version 1956 marche vraiment mal, peut etre n était elle qu un heureux tatonement.