1. MICROCLUB
Main LPC
Construction d’une main robotique pour
coder du LPC
Yves Masur (06/03/2015)

2. Plan de la conférence
• Introduction au langage parlé complété (LPC)
• But et utilité du montage
• Mains robotiques existantes
• Construction des doigts et de la main
• Bras et motorisation, subtilités diverses
• Commande par Arduino Leonardo
• Soft embarqué
• Démonstration

3. Le langage parlé complété (LPC)
• Le LPC est un codage.
• La main près du visage complète, syllabe par syllabe tout ce qui est dit
• C’est une aide à la lecture sur les lèvres
• Ce n’est pas de la lange des signes!

4. 3 éléments sont nécessaire pour parler à une
personne sourde
• La parole, normale (en français pour nous)
• Seul environ 35% du message est perçu
• Avec le LPC :
• Coder les sons «voyelles», 5 positions autour
du visage
• Coder les consonnes, 8 clefs des doigts

5. Plus d’info sur le LPC
• Plus d’info sur le LPC en Suisse:
• http://www.alpc.ch/
• http://yvesmasur.ch/livre/
«Entre le son et l’enfant sourd»
A la page 70

6. Voyelles – 5 positions

7. Consonnes – 8 clefs
Exemples pratiques…

8. Main mécanique – but?
Pas pour…
• Ne remplace pas une codeuse –
interprète!
• N’est (ne sera) pas un robot
«sans faute»
• On oublie le temps réel
Convient pour…
• Objet ludique
• Apprentissage
• Intérêt pour les enfants
• Démontrer la simplicité du LPC

9. Quelles constructions sur le WEB?
• Mots clefs : mechanical hand / arm

10. Main mécanique (grande)
+ Visibilité
- Peu réaliste
- Motorisation?

11. Main de robot
• http://xrobots.co.uk/alien2/index_hands.html
+ Imprimable 3D
- Mobilité réduite
- L’index ne s’écarte pas

12. Main grande, en bois
+ facile à construire
- Peu réaliste
- L’index ne s’écarte pas

13. Main réaliste
+ Mobilité naturelle
+ toutes les phalanges (4:30)
- L’index ne s’écarte pas

14. Main bionique
+ réaliste, souple, solide
- Prix ?
- Index… ne s’écarte pas

15. Main – construction simple
Doigts, caractéristiques
• Deux phalanges
• Articulation phalange excentrée
• Ressort de rappel
• Un seul moteur par mvmt
• Mécanique simple, démontable
Matériaux utilisés
• Tube électrique
• Plaques époxy, alu, bois croisé
• Profils alu
• Axes acier 2mm, arrêts
• Vis M2, M3, M4
• Fil de pêche, de coton
• Ressort plat

16. Plan phalange
• Essais d’une articulation:
• Morceau de CI dans un tube
électrique
• Charnière à axe 2 mm
• Trous précis grâce au fraisage

17. Main - construction Après de nombreux essais:
Ressort de pendulette
Merci à Titzé, Vevey
Axes avec rondelle ressort pour:
- Attache fil
- Passage du fil

18. Main - construction
Support pour 3 doigts

19. Main - construction

20. Main - montage
• Ressort de pendulette 2 mm
large
• Par 2, tenu par une bride
commune
• Libre de coulisser sous la plaque
ou dans la phalange du bout

21. Main – pouce, index, moteurs

22. Main – pouce
Pouce: le plus facile!
Mais doit passer sur l’axe
de l’index
Le moteur des auriculaire et
annulaire doit tirer 2 x plus fort

23. Main – index mobile

24. Main – index mobile
La languette fendue permet l’écart
La vis de fente ne doit pas accrocher les
fils de traction

25. Main – index mobile
• Une languette fendue et
• Un servo permet l’écart de
l’index
• Ajout de 2 guides pour le fil de
traction, qui est le plus long
• Pas prévu pour un index écarté
ET replié

26. Main complète - fixations
Supports pour 3 moteurs de traction
Profil percé, taraudé

27. Main complète – câbles traction
• Bras de levier calculé pour
mouvement complet avec
0..180° du servo
• Vis à 90° pour allonger le
mouvement
• Taraudage M2 dans le dellrin
• Fil de pêche pour phalange
• Fil de coton vers moteur
Contrairement à la photo

28. Main – avant bras

29. Doigts - Résultats
• Les mouvements sont plus lents
que prévu
• Le moteurs peinent et vibrent
• Le moteur M5 (2 doigts) doit
être changé
• Les fils de coton doivent recevoir
une goutte de peinture pour ne
pas se délier
• Les calculs des mouvements est
OK
• La mécanique des ressorts
fonctionne
• Le positionnement au repos
laisse à désirer
• Attention aux collisions entre les
mouvement du pouce et l’index

30. Bras – mouvement latéral+vertical

31. Bras - coude
• Articulation par 2 barres //
• Ressort de compensation du
poids pour soulager le moteur
du levage
• CI de raccord entre connecteurs
des servo et …
• Connexion par câble plat
• LED de contrôle + alim

32. Bras – cotes des points
Les mouvements doivent:
• Lever la main
• L’orienter de part et d’autre du
visage

33. Bras – mouvements depuis plot latéral
• Orientation latérale, par M6
• Élévation, bras de levier x 5, par M7
M6
M7
2 plaques inox
Merci Damien Bressoud

34. Processeur et alimentation
• Arduino Leonardo
• Alimentation moteurs 5V=
• Commandes:
• 5 servos main (pouce, 2x index,
majeur, annulaire+auriculaire)
• LED «mouvements»
• 1 servo «Élévation»
• 1 servo «Orientation»

35. Conclusion sur le «hardware»
Montage en général
• La mécanique est compliquée
• Les bonnes solutions
demandent beaucoup de
réflexion
• Il faut être précis
• Il faut penser à la durée
• Il faut penser à la réparation
Projet «Main LPC»
• Fragile – ne peut être prêté
• Convient pour des démos
• Parallaxe trop important avec
visage fixe.

36. C’est fini pour le hard.
Un coup d’œil au soft?