Robot humanoïde

Présentation

Projet en partenariat avec l'ENSSAT visant la construction d'une plateforme robotique humanoid communautaire à Lannion.

Etat de l'art des robots humanoïds

Poppy

Poppy est un robot humanoïde totalement open source (hardware y compris) et peu entièrement être construit sur une imprimante 3D. Son buste mobile le rend assez souple pour la marche. Ce robot n’est pas autonome, un ordinateur sert de microcontrôleur (via usb) et l’alimentation est externe sur le modèle de base. Les deux caméras PS eye permettent à poppy de reconnaître son environnement et interagir avec lui. De nombreuses variantes de ce robot on déjà été créé sur le site https://forum.poppy-project.org.

Dimensions H:84 W:25 T:10 (cm) poids : 3.5 kg Prix : 7500€ voir détail pour la partie électronique et petite mécanique : https://docs.google.com/spreadsheet/ccc?key=0Avq9MlqcWxlNdGpjY1RwbDMtSDJJSlVpM1VhRkVLVUE&usp=sharing#gid=1

Son prix est en grande partie due à ses servomoteurs de haute précision nécessaire à l’équilibre d’un humanoïde. 21x Robotis Dynamixels MX-28 (190€ l’unité) 2x Robotis Dynamixels MX-64 (280€ l’unité)

temps de construction : 2 à 3 jours

Idées d’amélioration : Le principal problème de Poppy est son lien obligatoire avec un ordinateur (il n’y a pas de microcontrôleur). L’ajout d’un microcontrôleur (une Raspberry Pi par exemple) et d’une batterie pourrai le rendre autonome. Cette modification risque de réduire la mobilité du robot avec certaines modifications mécaniques au niveau du buste ou de la tête. L’ajout de pinces sur les mains pourrait rendre le robot capable de manipuler des objets.

Inmoov

Ce robot semi-humanoïde (homme-tronc) open source (y compris hardware) est constructible à l’aide d’une imprimante 3D. Malgré son manque de mobilité ce robot a l’avantage d’être très habile grâce à ses mains composées de 5 doigts. L’ensemble des servomoteurs dans le coup et les bras permet à Inmoov de regarder et de suivre un objet du doigt. Pour rendre le système moins fragile et plus puissant, les doigts sont articulés par des moteurs situés dans les avant-bras du robot. l’ensemble du robot est piloté par deux arduino Mega et possède un système de caméra et micro pour pouvoir communiquer. l’équilibre n’étant pas un problème pour ce robot le coût à donc pu être réduit (de 700 à 1000€) en mettent des servomoteur moins performants.

http://www.inmoov.fr/project/

DARwIn-OP

DARwIn-OP est un petit robot (45 cm) humanoïde open source (y compris hardware). Il dispose d’un équipement quasiment aussi complet que le Nao avec son ensemble de camera, microphone, haut parleur pour la communication et différents capteurs pour s’orienter dans son environnement (capteur de sol au pied, gyroscope et accéléromètre). Ce robot en alluminium est autonome grâce à son microcontrôleur ARM Cortex M3 et d’un PC intégré. Coté software, beaucoup d’informations sont disponibles sur le site ros.org. Son prix avoisine lui aussi les 8500€ en grande parti à cause des servomoteurs mx 28.

http://www.romela.org/main/DARwIn_OP:_Open_Platform_Humanoid_Robot_for_Research_and_Education

NimbRo-OP

Erreur lors de la création de la vignette : Fichier avec des dimensions supérieures à 12,5 Mp

NimbRo-OP est un robot humanoïde de quasiment 1 mètre open source (y compris hardware). Ce robot conçu initialement pour jouer au football dispose de jambes puissantes (6 servomoteurs MX-106 par jambes). Ce robot dispose comme la plupart des humanoïde d’un accéléromètre, gyroscope et caméra pour se repérer et d’un processeur dual core avec une carte wifi et une batterie pour son autonomie. Le prix de ce robot en alluminium coûte environ 20 000 € à cause de ses servomoteurs puissants.

http://www.nimbro.net/OP/

Nao

taille : 58 cm poids : 4,8 kg système d’exploitation compatible : Linux, Mac OS, Windows Processeur : Intel ATOM 1,6 GHz (V4) ou AMD Geode 550Mhz (V3.3 ...)

Le Nao est un robot humanoïde autonome open source (seulement pour la partie software) connu de tous. Son design et son équipement très évolué (zones tactiles sur les mains et la tête et bumpers aux pieds) le rend très intéressant mais aussi très peu modulable car sa partie hardware est sous licence.

http://www.aldebaran.com/fr

bioloid

Le bioloid est un robot autonome qui peut avoir différentes formes (humanoïde, chien-robot, araignée-robot, …). Ce robot possède l’équipement minimum nécessaire à le rendre autonome avec pour motorisation seulement des servomoteurs ax 12a. La détection de l’environnement est réduite au stricte minimum avec un capteur gyroscopique 2 axes et 3 détecteurs infrarouges. Ce robot est piloté par un microcontrôleur CM 530 (ARM cortex). Ce petit robot (<35 cm) coute environ 1000 € grâce à son équipement rudimentaire.

http://bioloid-france.bbfr.net/

Hardware

Types de moteurs

Thèse proposant une méthode pour faire marcher un robot humanoïde avec des moteurs ayant un faible couple http://download.springer.com/static/pdf/620/chp%253A10.1007%252F3-540-45603-1_7.pdf?auth66=1411800907_0c36e0a2082c87abf738d512e442c63f&ext=.pdf

servomoteur ax-12a : prix : 35,40 € File:AX-12 User Guide.pdf

servomoteur ax-18a : prix : 78,40 € File:AX18 User Guide.pdf

servomoteur MX-28t : prix : 192,00 € File:MX28 User Guide.pdf

Types de cartes

Beaglebone black

Processor: AM335x 1GHz ARM® Cortex-A8

   512MB DDR3 RAM
   4GB 8-bit eMMC on-board flash storage
   3D graphics accelerator
   NEON floating-point accelerator
   2x PRU 32-bit microcontrollers

Connectivity

   USB client for power & communications
   USB host
   Ethernet
   HDMI
   2x 46 pin headers

Software Compatibility

   Debian
   Android
   Ubuntu
   Cloud9 IDE on Node.js w/ BoneScript library
   plus much more

cubieBoard

AllWinner A10 (ARM cortex-A8)

   mémoire :
   512 Mo ou 1 Go DDR3@480 MHz
   stockage : 
   4 Go NAND flash intégrée, lecteur Carte SDHC, SATA II, stockage USB externe
   carte graphique ARM Mali 400

Connectivity

   2 USB Host
   SATA II
   HDMI
   audio jack in/out
   SPDIF-OUT
   GPIO 96 broches
   ethernet RJ45
   I2C, 
   1 port IR

Software Compatibility

   Android
   GNU/Linux (Cubian, Debian, Ubuntu ...)

Raspberry Pi

Broadcom BCM2835 - ARM1176JZF-S 700 MHz

   mémoire :
   256 MByte (modèle A)
   256 MByte (modèle B rev 1)
   512 MByte (modèle B rev 2)
   stockage : carte SD
   carte graphique ARM Mali 400

Connectivité

   USB
   Ethernet (modèle B) (RJ45)
   HDMI
   RCA
   Jack 3,5 mm

Compatibilité système d'exploitation

   Linux (Debian, Fedora et ArchLinux)
   RISC OS

/ carte mère ITX / Arduino / PIC  (conso)

Types de liaisons radio?

zigbee / Wifi / Bluetooth / ???