Oh pardon, je ne voulais pas vous effrayer. Allumons un peu la lumière…
Né des profondeurs de mes boîtes de pièces détachées, cet hexapode de près de 1250 pièces est un éléphant génétiquement modifié sous stéroïdes.
Généralités
Genèse
J’ai misé sur l’originalité de mon MOC en m’éloignant le plus possible du thème initial, à savoir un engin forestier, tout en conservant évidemment les contraintes du concours.
Une dizaine de prototypes a été nécessaire avant d’arriver au châssis final. La difficulté a été tout d’abord de trouver une cinématique de patte suffisamment robuste pour soulever l’engin sans compromettre la vitesse de marche ou la cohérence structurelle de l’ensemble. J’ai très vite abandonné les pattes en équerre (comme les insectes), les poutres pliant sous le poids.
La seconde difficulté a été le mécanisme de direction. Je suis d’abord parti sur un système de TT pour faire pivoter le châssis entre les paires de pattes, mais le couple nécessaire pour l’entraîner était bien trop élevé. Je me suis donc rabattu sur les rotules, plus robustes, et un système de LA pour articuler le châssis.
Une fois la géométrie des pattes trouvée, le système de direction au point et la solidité du châssis éprouvée, le reste a été plus facile. La difficulté suivante a été de bien répartir les masses sur le châssis. Ensuite, la position des capteurs infrarouges a été quelque peu forcée par la longueur des câbles des moteurs. Enfin, la dernière difficulté s’est trouvée au niveau du « bras », dans l’intégration des 5 fonctions et des 5 moteurs M qui les alimentent.
Cahier des charges
Le cahier des charges pour la construction a été le suivant :
- 6 pattes, pas une de plus, pas une de moins (imposé),
- Une direction afin de le rendre jouable (imposé),
- Les déplacements devront être motorisés (imposé),
- Un bras, qui peut tourner, et ayant au minimum 3 fonctions (articulations, pince, etc. ) (imposé),
- Un nombre de pièces limité entre 1000 et 2500 (imposé),
- Design compact et aspect de machine,
- Deux vitesses de marche,
- Motorisation de toutes les fonctions par PFS et possibilité de commande à distance.
Nombre de pièces et masse
Le nombre de pièces est de 1250, télécommande incluse. La machine pèse 1,5 kg.
Fonctionnalités
Entrons maintenant dans le vif du sujet.
La direction est effectuée par articulation du corps entre la première et la deuxième paire de pattes. L’articulation fait appel à deux systèmes à rotule superposés (de manière à n’avoir plus qu’un degré de liberté). Elle est actionnée par un PFS L situé à l’arrière de la bête. Le chemin d’engrenages est le suivant : PFS L > 20t DB sur 12t SB à 90° > 16t sur 16t folle sur 16t > 12t DB sur 20t DB > passage de l’articulation par cardan > 20t DB sur 12t DB à 90° > de chaque côté de l’axe : 12t SB sur 20t SB folle sur 12t SB sur mini-LA. Rapport final à l’entrée des mini-LA : 1:1.66 ou 3:5.
La propulsion est réalisée à l’aide des six pattes, par groupes de 3 pattes en quinconce.
Le chemin vers la paire de pattes avant est le suivant : 2 PFS XL > diff 3L sur 20t DB > passage de l’articulation par cardan > 12t DB sur 20t DB > 12t DB sur 20t DB > 12t SB sur 20t DB qui entraîne l’axe de la paire de pattes.
Le chemin vers les deux paires de pattes arrière est le suivant : 2 PFS XL > diff 3L sur 20t DB > 12t DB sur 20t DB > 12t DB sur 20t DB > 16t sur 16t folle sur 16t > de part et d’autre de l’axe : 12t SB sur 20t DB qui entraîne l’axe de chaque paire de pattes.
Les deux moteurs XL sont indépendants. Le différentiel permet de ne pouvoir actionner que l’un ou l’autre moteur pour aller à la première allure, ou les deux à la fois pour aller à la seconde allure (deux fois plus rapide que la première).
Rapport final à l’entrée des manivelles :
- allure 1 : environ 1:0.15 ou 6.6:1,
- allure 2 : environ 1:0.3 ou 3.3:1.
Le principe de fonctionnement des pattes est simple et repose sur le principe de l’homothétie : le point haut de l’axe principal de la patte est maintenu par un connecteur 180° (l’axe peut donc tourner autour de ce point et se déplacer dans le connecteur). Le point milieu de l’axe est entraîné par une manivelle. Le mouvement résultant du point bas de l’axe est donc un cercle de diamètre supérieur à celui décrit par la manivelle.
La partie basse de la patte (accrochée à l’axe principal) est maintenue verticale grâce à un second axe parallèle à l’axe principal de la patte, entrainée par une manivelle identique, elle-même reliée à la première par un jeu de 3 8t
Ce principe de fonctionnement permet de s’approcher le plus possible du mouvement d’une vraie patte d’éléphant. Des ajustements ont ensuite permis d’obtenir le bon dosage entre solidité, stabilité et vitesse de déplacement, en réduisant ou rallongeant la partie haute ou la partie basse.
Le « bras » imposé est en fait la tête du monstre. Les fonctions suivantes ont été mises en œuvre :
- Montée et descente de l’ensemble de la tête : PFS M > 12t DB sur 36t DB > 20t SB sur 12t SB sur mini-LA. Rapport final à l’entrée du mini-LA : 1:0.55 ou 5:9.
- Rotation de la tête : PFS M > 12T DB sur 12t DB à 90° > VSF sur 24t clutch > 8t sur grande TT. Rapport final : 1:168. La tête peut tourner d'environ 45° de chaque côté.
- Deux articulations pour faire bouger la trompe. Articulation principale : PFS M > 16t sur 16t > cardan sur mini-LA. Rapport final à l’entrée du mini-LA : 1:1. Articulation secondaire : PFS M > 20t DB sur 12t DB > cardan > cardan sur mini-LA. Rapport final à l’entrée du mini-LA : 1:1.66 ou 5:3.
- Une fonction permettant de faire remuer les oreilles : PFS M > 12t DB sur 12t DB à 90° > 12t DB sur 20t DB > de chaque côté de l’axe : manivelle et pin rotule pour chaque oreille. Rapport final à l’entrée de la manivelle : 1:0.6 ou 3:5.
L’engin présente donc un total de 8 fonctions, commandées par 4 télécommandes PFS. Sur les télécommandes, la couleur de chaque levier correspond à une fonction, repérée sur le modèle par des éléments de la même couleur. Ainsi pour une fonction donnée, les bush et connecteurs sur le modèle sont de la couleur du levier (ou gris, quand les couleurs sont plus exotiques).
Les récepteurs infrarouges sont deux capteurs V2 (pour la propulsion, la direction et le levage de la tête) et deux capteurs V1 (pour les 4 autres fonctions de la tête). Les 4 capteurs sont branchés à l’arrière de la bête et une rallonge PFS 20cm relie cette « grappe » à la BB.
Les lumières qui figurent les yeux sont reliées à la grappe des récepteurs à l’aide d’une seconde rallonge PFS 20cm. Elles fonctionnent dès que la BB est allumée.
Voici les fonctionnalités en vidéo. Je vous prie par avance de pardonner ma non-connaissance des logiciels de montage.
On peut y voir le déplacement aux deux allures ainsi que la direction (vaguement), puis les fonctionnalités de la tête. Et comme par hasard, le récepteur sur lequel est branché le moteur contrôlant les oreilles a rendu l’âme avant le tournage de la vidéo… Sachez juste qu’elles bougent un peu vite, un peu comme si une mouche le piquait… Puis enfin, on voit le mécanisme pour retirer la BB, et puis quelques vues du modèle.
Répartition des masses
Les éléments lourds sont évidemment les éléments PFS du modèle : 2 moteurs XL, un moteur L, 5 moteurs M et une BB. Ces éléments ont été disposés avec pour objectif que chaque paire de pattes reprenne la même charge.
Ainsi, les deux PFS XL sont disposés à l’aplomb de la paire de pattes centrale. Le PFS L est quant à lui situé complètement à l’arrière de la bête. La tête (et ses 5 PFS M), repose évidemment sur la paire avant. La BB est située entre la paire centrale et la paire arrière, au plus bas du modèle, afin d’améliorer la stabilité d’une part et l’accès d’autre part.
Au final, la paire avant reprend le plus de charge, suivie de la paire centrale. Les pattes avant ont de ce fait été renforcées afin d’éviter tout problème.
Jouabilité et maniabilité
L’engin est lourd. Cependant, il se déplace aisément à l’une ou l’autre allure. L’emploi de capteurs V2 pour la propulsion et la direction permet de combiner les deux fonctions en simultané, chose impossible avec des capteurs V1, compte tenu des moteurs utilisés. Le rayon de braquage minimal est d’environ 1.5m.
La BB est fixée au châssis au moyen de 3 pins avec arrêt et est aisément accessible sous l’animal.
Le châssis a été réfléchi afin de pouvoir supporter le poids de l’animal. Les deux paires de pattes arrière sont sur un même cadre de type http://www.bricklink.com/catalogItem.asp?P=64178. Chaque patte est accrochée de part et d’autre et de nombreuses poutres en équerre 5x3 viennent assurer que le châssis ne se déforme pas. La seule déformation notable apparaît au niveau de l’articulation, entre la première et la seconde paire de pattes. Ceci provient d’une part du jeu des pièces constituant l’articulation et d’autre part de la masse reposant sur la paire de pattes avant. Malgré cela, la structure est suffisamment robuste pour assurer la marche du bestiau dans de bonnes conditions.
Les éléments de couleurs au niveau des fonctions et sur la télécommande permettent d’identifier rapidement quel levier commande quoi.
Auto-critique
Points faibles :
- La direction est le point faible de ce MOC. Des LA à la place des mini-LA pourraient palier au problème mais je n'ai pas eu le temps de les mettre en œuvre.
- Malgré le design compact et le faible nombre de pièces, la masse totale et la taille des pattes fait que le bestiau n’est pas stable sur certains types de sols, notamment les sols qui accrochent (moquette, lino), surtout à vive allure.
- Certaines fonctions arrivent en butée et font craquer les LA (direction, articulations de la trompe, montée de la tête). Ce n’est pas un problème en soi, juste un bruit pas très agréable.
- L’esthétique aurait pu être fignolée, bien que l’esprit du MOC fût de rester très technique pour donner l’impression de machine.
Points forts :
- Ben, c’est un éléphant à six pattes télécommandé, quoi !
- La « gueule » du MOC, à la fois machine à la fois animal, est assez imposante à mon avis.
- Une bonne jouabilité (facilité d’utilisation, vitesse de marche).
Toutes les images de ce post sont visibles sous forme d’album (et en plus grand format) ici : http://imgur.com/a/zbG5a
Merci de votre attention.
du côté de Nantes)
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