Théorie et modélisation de la dispersion d'un fluide composé de cubes en bois

[neuspeh]

Bonjour !

Je me permet de vous soumettre un petit problème assez difficile à catégoriser.
Mes amis Makers amateurs et moi même participons cette année à la coupe de France de robotique.

L'épreuve de cette année comporte une action de ramassage puis d'empilage de cubes. Ces cubes sont au départ posés selon un pavage cruciforme constant sur un terrain en vinyle.

Nous avons dans la tête de récupérer ces cubes en les percutant avec une vitesse, un angle d'impact et un pare choc de forme et d'adhérence variable

Et notre objectif serait d'obtenir une répartition de tous les cubes contre la parois du robot le plus rapidement possible pour qu'un autre dispositif puisse s'occuper du levage (avec un impératif de circonférence maximale du robot de 1500 mm en sachant qu'un cube fait 58 mm de coté)

J'ai prévu la réalisation d'un démonstrateur en faisant varier les paramètres selon un plan d'expérimentation (un pare choc déformable fixée sur un robot aux paramètres ajustables) mais auparavant je pense qu'un peu de théorie ne serait pas superflue ^^

Je précise que ne suis pas du tout du métier, je suis étudiant en médecine, mais je pense qu'il s'agit d'un problème de mécanique des fluides; qu'en pensez vous ?
Les cubes se percutent entres eux avant de se répartir le long du pare choc en fonction des forces de frictions et d'une pression exercée par l'avancée du robot alors j'ai tendance à me représenter ça comme un fluide composé de très grosse molécules...

J'imagine plutôt un pare choc en forme de parabole mais je dois avouer être bien incapable de restreindre mon plan d'expérimentation à un nombre d'essais compatible avec le sommeil Ahah !

J'en viens donc à imaginer attribuer ce travail fastidieux à mon ordinateur en bon fainéant que je suis ! Connaîtriez-vous un logiciel capable de mener ce genre d'essais à ma place ? Si possible légalement ? ^^

J'ai souvent lu le nom d'AnsysFluent et vu la photo du joli tuyau qui s'affiche en lançant Solidworks mais je n'ai jamais vu d'illustration de "crash test" entre objets et donc avant de passer 1 mois de ma vie à apprendre un nouveau logiciel je voulais déjà vous demander si j'allais dans la bonne direction

Sinon on m'a aussi parlé de logiciels de calcul formel sans plus de précisions... Comme notre problème réside, je crois, plutôt dans la simulation de forces de friction imprévisible j'ai plutôt tendance à m'orienter vers un logiciel de simulation mécanique et la multiplication des épreuves pour obtenir une moyenne mais je peux me tromper.

Merci d'avoir pris le temps de me lire !
Cordialement
Sam

 

[Dardar88]

J'en viens donc à imaginer attribuer ce travail fastidieux à mon ordinateur en bon fainéant que je suis ! Connaîtriez-vous un logiciel capable de mener ce genre d'essais à ma place ?

Non :( en géneral ,ce qui existe de plus courant ,ce sont des algos pour billard ,mais du billard a boules cubiques ... c'est vraiment reservé a des robots qui ont des têtes qui vont avec (a part l’ethnie Bonduelle).

j'imagine que tu as consulté:
https://fr.wikipedia.org/wiki/Détection_de_collision
Il y a un truc qui me chiffonne et qui concerne le matériau des cubes , le bois n'est pas homogène et sa modelisation est hasardeuse ,suivant le sens de la fibre et de l'impact ,frappe sur bois debout ou sur sens ,sans compter l'ajout des rebonds , le coef de friction , tu risques de galérer.

Bien que ...dans l'article wiki:(a posteriori)
>L'algorithme de détection de collision n'a pas besoin de gérer la friction, les collisions élastiques, ou pire, les collisions non élastiques et les corps déformables.

je dois avouer être bien incapable de restreindre mon plan d'expérimentation à un nombre d'essais compatible avec le sommeil Ahah !

ça c'est sûr !
>Les approches naïves de détection de collision parmi plusieurs objets sont très lentes. Tester chaque objet avec chaque autre fonctionnera mais est trop inefficace pour être utilisé quand le nombre d'objets est grand. Appliqué à des objets à la géométrie complexe, en testant chaque face avec chaque face de l'autre objet est en soi assez lent. Par conséquent, des recherches considérables ont été effectuées pour accélérer la résolution de ce problème.

Bon courage a l'équipe

ps: tu devrais peut être déplacer ton topic dans la rubrique Robotique

 

[Momoclic]

Bonjour,
Avec Sketchup (gratuit) il existe un plugin MSphysics qui permet de faire ce genre de manip. Après qu’est-il possible d’en faire ressortir ?

 

[neuspeh]

Merci à vous @Dardar88 et @Momoclic !

j'imagine que tu as consulté:
https://fr.wikipedia.org/wiki/Détection_de_collision
Il y a un truc qui me chiffonne et qui concerne le matériau des cubes , le bois n'est pas homogène et sa modelisation est hasardeuse ,suivant le sens de la fibre et de l'impact ,frappe sur bois debout ou sur sens ,sans compter l'ajout des rebonds , le coef de friction , tu risques de galérer.

Merci de ta réponse ! Alors oui j'ai consulté cette page Wikipédia mais je dois avouer avoir rapidement décroché... A vrai dire je ne savais pas vraiment comment appliquer ces approches à mon problème. Mais en le relisant aujourd'hui (et après avoir pas mal joué avec un logiciel très sympa de physique en 2D qu'on m'a conseillé IRL : http://www.algodoo.com/) je me dis que peut être que la modélisation dans un moteur de jeu comme Unity pourrait être intéressante ...

Et en ce qui concerne la face du cube c'est une excellente question ! J'ai oublié de mentionner que les cubes sont peints avec un type de peinture et un état de finition non décrit dans le règlement. Une des membres de notre équipe se charge d'expérimenter plusieurs conditions de peinture en bois de bout et sur les autres faces. C'est aussi très important pour déterminer quel adhésif employer pour la "grue" qui soulèvera les cubes après que le pare choc les ait distribués.

Avec Sketchup (gratuit) il existe un plugin MSphysics qui permet de faire ce genre de manip

Je suis rouillé sur Sketchup mais je vais essayer ça ! Merci pour le tuyau

ps: tu devrais peut être déplacer ton topic dans la rubrique Robotique

Alors oui ... Comme il s'agissait plutôt de trouver un logiciel je pensais le sujet bien ici mais aucun problème pour le déplacer ! (D'ailleurs je le ferai si jamais je trouve comme faire ^^)

 

[Yakov TOPRAK]

(avec un impératif de circonférence maximale du robot de 1500 mm

1500 mm de périmètre pas de circonférence.