Les composants d’une plateforme

Le châssis

Le châssis de la plateforme est un élément essentiel et critique du robot tout entier. C’est sur lui que les systèmes d’entraînement, les systèmes électriques et de contrôle, les pare-chocs et les mécanismes s’attacheront.
Plusieurs règles de la compétition s’attardent aux paramètres permis du châssis (taille, matériaux, etc.) et les équipes doivent les respecter à chaque année. Néanmoins, les équipes ont beaucoup de latitude afin de rencontrer les objectifs de leur stratégie sur le terrain.
Le châssis doit être robuste. Sauf indication contraire, il ne peut pas être articulé. Les dimensions minimales et maximales des sections de châssis sont généralement prescrites.

Les matériaux usuels qui entrent dans l’assemblage du châssis sont:

  • structures en C (généralement aluminium): économiques, se coupent et se percent facilement, assemblage avec quincaillerie peu dispendieuse, flexibilité moyenne
  • structures extrudées (généralement aluminium): dispendieuses, se coupent/percent facilement, assemblage avec quincaillerie spécialisée et coûteuse, grande flexibilité, bon potentiel pour réutilisation
  • plaques ou métal en feuille (découpé, plié et/ou extrudé généralement aluminium): grande variété d’épaisseurs, assemblage avec cornières et quincaillerie usuelles, requiert outillage spécialisé ou sous-traitance, très versatile, conception « sur mesures »

Le kit de pièces de la Compétition de robotique FIRST contient un kit de châssis (optionnel aux équipes vétéranes) en métal plié et percé qui permet de concevoir une base pilotable standard. Les équipes ont le loisir de modifier les dimensions des pièces fournies.

Les roues

Les roues sont de première importance  dans le design de la plateforme pilotable car elles sont en contact direct avec le terrain de jeu et elles doivent transmettre le couple de vos moteurs à cette surface pour générer le mouvement global du robot.
Il existe plusieurs modèles de roue. Qu’elles soient motrices (traction), portantes ou directionnelles, leurs caractéristiques sont:

  • Diamètre externe
  • Diamètre et forme du moyeu
  • Masse et moment d’inertie
  • Facteur de frottement (adhérence): surface périphérique
  • Durabilité

Roues de traction/propulsion Les roues de traction sont capables d’exercer des forces variées et de propulser le robot. L’adhérence et le poids varient beaucoup d’un modèle à l’autre.

  • avec une bande en caoutchouc pour augmenter la traction
  • à gomme lisse
  • pneumatiques, comme les roues de vélo

On peut trouver ce type des roues dans le kit de pièces et chez plusieurs fournisseurs.

Roues portantes Ce sont des roues libres qui ne sont pas couplées aux moteurs. Elles assurent l’équilibre du robot au sol. On choisit souvent un type de roue avec peu d’adhérence pour cette fonction. 

Roues multidirectionnelles L’autre famille de roues typiquement utilisées dans des robots sont les roues multidirectionnelles. Elles offrent un degré de liberté additionnel; par contre, leur poussée est relativement faible.

Les roues « omni » ont des rouleaux libres qui sont attachés à la circonférence, perpendiculairement à l’axe de rotation de la roue; ce qui permet un mouvement – sans poussée cependant – latéral.

Les roues « mecanum » ont aussi des rouleaux libres attachés à la circonférence, par contre ils sont placés à angle par rapport à l’axe de rotation de la roue. La poussée est faible dans toutes les directions. En actionnant adéquatement les roues de la plateforme, on peut obtenir un mouvement omnidirectionnel: déplacement latéral, rotation autour de l’axe vertical, translation et rotation simultanées.

Le système d’entraînement des roues

Il s’agit des éléments nécessaires pour donner de la mobilité au robot, donc d’actionner ses roues. Chaque élément fait l’objet d’une section spécifique.

  • Moteurs et contrôleurs de moteur
  • Boîtes de vitesse
  • Courroies ou chaînes

Les pare-chocs

Quoique ne faisant pas partie intégrante de la plateforme (le groupe motopropulseur étant totalement fonctionnel sans eux), les règles de la compétition exigent généralement que des pare-chocs soient installés à même le châssis pour que le robot puisse participer au jeu.
De plus les règles de conception des pare-chocs ont des incidences directes sur la conception et la construction du châssis. Les pare-chocs doivent être modulaires, et pouvoir être retirés facilement pour l’inspection du châssis. Une section traite spécifiquement des pare-chocs.