Montage — Jansenosaure
Ordre de montage de l'état actuel du modèle. Les jeux cités sont ceux que vérifie python audit.py (162 contrôles), qui arrête GENERER.cmd au moindre défaut. Quantités et références : l'onglet « Acheter ».
Conventions : x = longueur (tête vers +x), y = hauteur, z = latéral (droite = +z). Les cotes z sont données côté droit ; le côté gauche est symétrique. Contreplaqué ordinaire de 5 mm partout (épaisseur mesurée 5,0 mm), plaques-flancs comprises, depuis le 26 septembre 2026. Encoches et mortaises dessinées à 4,92 mm, soit 5,10 mm après un trait de 0,18 (à remesurer sur une chute de 5 mm).
Patte démontable : la traverse est collée dans la plaque-flanc seulement. La plaque de bout se pose à sec et tient par l'écrou nylstop de la tige P : on l'ôte pour ouvrir la patte.
0. Avant de couper : l'éprouvette
Couper out/eprouvette_5mm.dxf sur une chute du contreplaqué (75 × 44 mm). Une chute de 5 mm doit entrer juste dans la mortaise et dans l'encoche, le tenon dans la mortaise, un roulement 608 se presser dans le grand trou et y tenir, une douille OD4 et une OD5 dans les deux petits trous, et le trou de 3,3 se tarauder M4. Si le roulement flotte dans un bois tendre, une goutte de colle sur sa bague extérieure (les roulements ne se démontent pas). Largeur de la mortaise mesurée − 4,92 = trait de coupe réel (réglage KERF, 0,18 aujourd'hui).
1. Sous-ensembles
-
Douilles laiton, collées affleurantes :
- OD4 × ID3,2 dans les 9 pivots de chaque tringlerie : T (j, cuisse), L (cuisse, f), V (k, c, mollet), W (f, mollet) — 72 ;
- OD5 × ID4,2 au maneton (j, k et les deux flasques) et à la tige P (cuisse et barre c, perçage Ø5,1) — 48.
- Doubleurs Ø52 collés sur la face extérieure des plaques-flancs (aux 2 paliers) et des 4 plaques de bout ; 608ZZ enfoncés dans plaque + doubleur, affleurant le doubleur.
- Méplat des arbres : limer un méplat de 1 mm de profondeur sur toute la longueur de chaque tronçon Ø8. Il sert aux vis pointeau des poulies et aux moyeux des flasques.
- Moyeux de flasque (16, imprimés en PETG) : enfoncer un moyeu dans le logement à 6 pans de chaque flasque, collerette du côté où il y a de la place — vers le roulement pour les flasques 1, vers l'extérieur pour les flasques 2. Tourner le moyeu dans son logement (6 positions à 60°) pour que son alésage en D tombe sur le méplat : c'est ce qui permet de caler les tringleries A et B à 180° sur un seul méplat. Vis pointeau M3 × 5 à travers un pan, serrée sur le méplat. Le tronçon 1 (17,0 mm) porte le flasque 2 de A et le flasque 1 de B ; le tronçon 2 (19,4 mm) porte le flasque 2 de B ; le flasque 1 de A se monte sur le tronçon 0 à la pose (§ 4).
2. Coque
Chaque emboîtement n'a qu'un sens d'entrée ; cet ordre les respecte.
- Anneaux x = +46, +66, +86 et +386 : fermés, ils s'enfilent sur les plaques-flancs nues tenues à écartement — 46, 66 et 86 par l'arrière, 386 par l'avant — puis se remontent : le chant bas des plaques entre dans leurs encoches. Sur les anneaux de structure (86 et 386), la bande entre aussi dans l'encoche croisée du chant de plaque : blocage en x.
- Traverses-contreforts de cassette, après les anneaux (la traverse avant arrêterait l'anneau 386) : collées dans les 2 mortaises de chaque palier, x = 96 à l'arrière et x = 396 à l'avant, tenons de 5 mm affleurant la face intérieure de la plaque. Deux modèles : arrière (contrefort jusqu'à y = 80) et avant (contrefort court, la plaque y est basse). Le contrefort se pose contre la face extérieure de la plaque, pointe arrondie vers le haut, fenêtre vers le bas ; il ne touche pas la plaque de bout.
- Arceaux au-dessus des pattes : pieds encochés posés sur le chant haut des plaques, encoche croisée en plus sur les arceaux de structure x = −34, +26, +306, +366.
- Colonne dorsale : couples de queue (6) et de cou (1 + collerette) d'abord, à mi-bois sur les tronçons queue et cou ; couples pleins de croupe (x = −194) et d'encolure (+406, +426) de la même façon (encoche du couple par le haut, fente de la colonne par le bas). Dans le tronc, les encoches de 20,5 mm du chant haut de la colonne coiffent les bandes hautes de tous les couples ; la crête dépasse de 8 mm. Les 3 tronçons (coupes x = −150 et +236) se collent en place, languettes dans la bande basse continue (19,5 mm). La colonne se pose avant les moteurs, qui passent 16,8 mm sous elle.
- Tête : crâne boulonné contre la colonne (2 × M3 × 16, à 12 mm du bout, ±6 de l'axe) ; ses 3 couples se glissent par le haut dans les fentes du crâne.
3. Cœur : moteurs et transmission
Entre les plaques-flancs, accès par le dessous au droit des pattes. Deux courroies GT2 6 mm par côté : plan a extérieur (dents z = 17,5..24,5), moteur → vilebrequin arrière ; plan b intérieur (9,3..16,3), vilebrequin arrière → avant. Aucune poulie n'a de flasque côté plaque : la plaque est à 1,4 mm des dents.
- Moteurs : moteur droit sur la plaque droite, gauche sur la gauche, centre à 69,7 mm du palier arrière (droite à 45°, gauche à 132°), arbre coupé à 15 mm. 4 entretoises imprimées Ø7 × 10,9 entre bride et plaque, 4 vis M3 × 20 depuis la face extérieure, serrées à peine : la tension se règle au point 6.
- Pignons 20 dents : passés de l'extérieur par le trou de bossage (Ø23,5) sur l'arbre moteur, moyeu côté plaque, vis pointeau M3 × 3 sur le méplat.
- Tronçons 0 des vilebrequins (arrière 42,0 mm, avant 37,0 mm), engagés depuis le cœur dans leur 608 : ils dépassent de 13,2 mm de la plaque pour recevoir le flasque 1 (§ 4). Les deux arbres arrière sont coaxiaux, 4,2 mm entre leurs bouts : le second s'engage en biais.
- Calage, avant d'engager la GT2-760 : tourner chaque tronçon 0 pour orienter la normale de son méplat à l'angle de sa patte — AVG 0°, AVD 90°, ARG 144°, ARD 54° (0° = vers l'avant, 90° = vers le haut, dans le repère du modèle vu de la droite ; mêmes valeurs à gauche). La courroie fige ensuite le décalage avant/arrière de chaque côté : 144° à gauche (16 dents), −36° à droite (4 dents). Le décalage gauche/droite est tenu par les moteurs : ne plus tourner les arbres d'un côté par rapport à l'autre avant la première mise sous tension.
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Courroies, dans cet ordre :
- GT2-760 engagée sur la poulie 40 dents avant, puis poulie poussée sur le tronçon 0 avant (flasque vers le centre, moyeu côté plaque), vis pointeau sur le méplat.
- La GT2-760 se monte AVANT la poulie double définitive, qui est sur le vilebrequin ARRIÈRE : engager la GT2-760 dans la gorge intérieure (plan b) de la poulie double, la GT2-200 dans sa gorge extérieure (plan a), et seulement alors pousser la poulie double sur le tronçon 0 arrière, moyeu de 5 mm vers le centre, vis pointeau sur le méplat. Une fois la poulie en place, aucune courroie ne peut plus y entrer : flasque médian d'un côté, plaque à 1,4 mm de l'autre.
- GT2-200 passée sur le pignon (sans flasque).
- Tension : la GT2-760 n'a pas de tendeur (entraxe 340 exact). La GT2-200 se tend en éloignant le moteur dans ses lumières (±4 mm, dans l'axe moteur → vilebrequin arrière), puis on serre les 4 vis de bride. Le faire avant de poser les cassettes arrière : les têtes de vis passent sous la patte, et une vis du moteur droit, en (49,3 ; 27,4), est masquée par la plaque de bout arrière.
4. Cassettes de patte (× 4)
Pas de 6 mm dans chaque tringlerie (CTP 5 + rondelle 1 mm). Trois interfaces plus larges logent têtes et écrous ; empilement.py en contrôle le jeu (≥ 1 mm sur un tour de vilebrequin).
| z (côté droit) | Élément |
|---|---|
| 25,9 – 30,9 | plaque-flanc (5 mm), doubleur jusqu'à 35,9 (le 608 de 7 mm affleure le doubleur : 3 mm de trou vide côté cœur) |
| 30,9 – 39,1 | interface 8,2 : têtes bombées du maneton, de T et de L de la tringlerie A ; contre-écrou mince et 6 rondelles de la tige P |
| 39,1 – 62,1 | tringlerie A : L0 flasque 1 + cuisse · L1 k + f · L2 j + c · L3 flasque 2 + mollet |
| 62,1 – 69,1 | interface 7,0 entre les tringleries A et B |
| 69,1 – 92,1 | tringlerie B, calée à 180° (mêmes couches) |
| 92,1 – 95,5 | interface 3,4 : tête bombée du maneton B |
| 95,5 – 100,5 | plaque de bout, doubleur jusqu'à 105,5 ; dehors, nylstop de la tige P jusqu'à 107,5 |
Visserie par axe (une tringlerie ; « flanc » = tête tournée vers la plaque-flanc) :
| Axe | Pièces empilées | Rondelles | Vis | Tête côté |
|---|---|---|---|---|
| Maneton C | flasque 1, k, j, flasque 2 | 3 × M4 × 8 × 1 | M4 × 30 bombée + nylstop | A : flanc · B : plaque de bout |
| T | cuisse, j | 7 × M3 × 8 × 1, dont 5 dans la couche 1 | M3 × 25 bombée + nylstop | flanc |
| L | cuisse, f | 1 × M3 × 8 × 1 | M3 × 20 bombée + nylstop | flanc |
| V | k, c, mollet | 2 × M3 × 8 × 1 | M3 × 25 bombée + nylstop | flanc |
| W | f, mollet | 7 × M3 × 8 × 1, dont 5 dans la couche 2 | M3 × 25 bombée + nylstop | A : plaque de bout · B : flanc |
- Sur l'établi : empiler chaque tringlerie autour de son maneton et de ses pivots, têtes orientées selon le tableau, écrous nylstop amenés au contact sans serrer (les pièces doivent tourner librement). Les deux tringleries se relient par le tronçon 1. Aux trous P (cuisses et barres c), une broche provisoire Ø4 (un foret, par exemple) tient les rondelles M4 × 8 × 1 entre les couches : 7 entre L0 et L2, 13 entre L2 et L4, 7 entre L4 et L6.
- Tige P (M4 filetée, 84,6 mm), vissée dans la plaque-flanc avant la pose de la patte : écrou mince (2,2 mm) vissé sur la tige ; tige vissée dans le trou taraudé de la plaque (Ø3,3, taraudé M4) depuis la face extérieure, jusqu'à dépasser de 3 mm côté cœur ; écrou mince serré contre la face EXTÉRIEURE de la plaque : ce contre-écrou bloque la tige. Jamais d'écrou côté courroie. Enfiler ensuite 6 rondelles contre l'écrou.
- Pose de la patte sur la plaque-flanc : enfiler la patte sur la tige P, qui chasse la broche provisoire, pendant que le flasque 1 de A se fixe sur le bout du tronçon 0, maneton dans la direction de la normale du méplat (le calage du § 3 passe ainsi à la patte). Enfiler 8 rondelles sur la tige au-dessus de L6 : 41 par tige, Ø8 au plus (la barre k passe à 1,3 mm de leur bord) ; il reste 1,4 mm de jeu dans la colonne, le nylstop ne pince pas. La traverse, déjà collée, reste hors du balayage de la patte (9,9 mm à l'arrière, 17,5 mm à l'avant).
- Plaque de bout, en dernier, sans colle : sur le tronçon 2 (608 de la plaque de bout), le bout de la tige P et les 2 tenons de la traverse ; écrou nylstop M4 sur la tige, amené au contact de la plaque sans forcer : il tient la plaque, il ne doit pas pincer la patte. Faire un tour complet à la main. Pour ouvrir la patte : ôter le nylstop et tirer la plaque de bout ; la tige reste vissée dans la plaque-flanc.
- Pieds TPU (chape de 15 mm, fente de 5,3) : sur la cheville F du mollet, vis M3 × 16 tête bombée + écrou dans les logements de 2,5 mm.
5. Électronique et radio
Le robot est piloté par une carte Arduino UNO ou Nano qui écoute la télécommande Freenove FNK0028 (joystick, 2 potentiomètres, 3 boutons) et cadence les deux moteurs. Le programme du robot est dans firmware/jansenosaure_radio/ ; la télécommande garde son programme d'origine, il n'y a rien à y toucher. Il faut l'IDE Arduino et la bibliothèque RF24 de TMRh20 pour envoyer le programme dans la carte.
| Arduino | Va vers | Remarque |
|---|---|---|
| D9, D10 | CE et CSN du module nRF24 | module monté sur une embase 3,3 V : jamais de 5 V sur son alimentation |
| D11, D12, D13 | MOSI, MISO, SCK du nRF24 | fils courts, à l'écart des câbles moteur |
| D4, D5 | DIR et STEP du driver gauche | |
| D7, D6 | DIR et STEP du driver droit | |
| D8 | EN des deux drivers | niveau bas = moteurs tenus |
| 5 V, GND | alimentation logique des deux drivers et de l'embase radio |
Les deux TMC2209 : MS1 et MS2 reliés à GND, soit 1/8 de pas lissé en interne ; VM et GND sur l'accu 3S ; courant réglé au potentiomètre du driver autour de 0,9 A efficace. Pour les essais à l'établi, l'USB suffit à alimenter l'Arduino ; en marche, c'est le convertisseur 12 V → 5 V. Ne pas avoir les deux en même temps.
Première mise sous tension, pieds en l'air, robot sur cale :
- Caler les vilebrequins à la main comme au § 3, point 4.
- Allumer la télécommande, puis le robot, et ne toucher à rien pendant une seconde : le programme mesure le repos du joystick et des boutons.
- Appuyer sur S1 : les moteurs se tiennent. Pousser le joystick en avant : la bête marche.
-
Si elle recule, mettre
SENS_AVANTà-1.0en tête du programme, ou retourner les deux connecteurs moteur.
Les commandes : joystick avant/arrière = vitesse ; gauche/droite = virage ; potentiomètre 1 = vitesse maximale ; potentiomètre 2 = vivacité du virage ; S1 = marche/arrêt ; S2 maintenu = allure lente ; S3 = reprendre la référence de calage après un calage à la main ; bouton du joystick = arrêt d'urgence. Si la radio se tait plus de 0,3 s, la bête ralentit et s'arrête toute seule ; au bout d'une seconde les moteurs sont relâchés.
Calage gauche/droite : le montage fixe le décalage entre les deux côtés et le programme compte les pas pour le tenir. Un virage le creuse forcément ; en ligne droite il est ramené à zéro en douceur, en corrigeant une vitesse de 3 % au plus. Branché en USB, le moniteur série (115200 bauds) affiche l'état de la radio, les deux vitesses et le décalage restant, en degrés.
6. Contrôles
-
python audit.py: 162 contrôles chiffrés (cœur, cassettes, coque, tête), dont la quincaillerie des pivots dans l'empilement ; code retour 1 au premier défaut. -
python empilement.py: jeu minimal de chaque axe sur un tour, et ce qui le limite. -
FreeCADCmd.exe check.py: formes du modèle produit. -
python xtool_places.py: relit le projet xTool Studio et garde vos placements de pièces (out/xtool/placements.json) pour la prochaine génération. -
python verif_dxf.py: les plateaux de découpe (DXF et leur jumeau SVG) contre le modèle (contours fermés, pièces dans le plateau et écartées de 4 mm, trous compensés du trait, fentes à 4,92 mm, quantités de la nomenclature, nom gravé sur du bois).
Acheter, imprimer, découper — Jansenosaure
Liste établie automatiquement depuis le modèle (26 septembre 2026). Pour la mettre à jour, double-cliquer
GENERER.cmd; ne pas la corriger à la main, elle serait réécrite.
Ordre de montage : l'onglet « Monter ».
ACHAT
Visserie
| Désignation | Filetage | Qté | Longueur | Emploi |
|---|---|---|---|---|
| vis M3 x 25 tête bombée ISO 7380 + nylstop | M3 | 24 | 25 mm | pivots T, V et W (empilement 17 mm) |
| vis M3 x 20 tête bombée ISO 7380 + nylstop | M3 | 8 | 20 mm | pivots L (empilement 11 mm) |
| rondelle nylon M3 x 8 x 1 | M3 | 136 | pivots T L V W : 17 par tringlerie (T et W traversent une couche vide de 5 mm : 5 rondelles chacun) | |
| vis M4 x 30 tête bombée ISO 7380 + nylstop | M4 | 8 | 30 mm | manetons C, dans les douilles OD5 x ID4.2 (empilement 23 mm) |
| rondelle nylon M4 x 8 x 1, alésage 4.3, diamètre 8 maxi | M4 | 24 | 3 par maneton | |
| tige filetée M4 | M4 | 4 | 84.6 mm | pivot fixe P, vissée dans la plaque-flanc (taraudage M4), tenue au bout par le nylstop |
| écrou mince M4 | M4 | 4 | contre-ecrou serre sur la face extérieure de la plaque-flanc, entre plaque et couche 0 ; JAMAIS côté courroie | |
| écrou nylstop M4 DIN 985 | M4 | 4 | face extérieure de la plaque de bout, posée sans colle : on l'ôte pour ouvrir la patte | |
| rondelle nylon M4 x 8 x 1, alésage 4.3, diamètre 8 maxi | M4 | 164 | 41 par tige P entre les couches (diamètre 9 : 0.8 mm seulement contre la barre k) | |
| vis M3 x 20 | M3 | 8 | 20 mm | brides moteur : plaque + entretoise imprimee + 4 de taraudage |
| vis M3 x 16 tête bombée + écrou | M3 | 8 | 16 mm | chape des pieds TPU (15 mm) sur la cheville F, logements tête/écrou de 2.5 |
| vis M3 x 16 + écrou | M3 | 2 | 16 mm | crane contre la colonne du cou (5 + 5 = 10 mm de bois) |
| vis sans tête M3 x 3 | M3 | 6 | 3 mm | vis pointeau : 2 poulies avant, 2 poulies doubles, 2 pignons |
| vis sans tête M3 x 5 | M3 | 16 | 5 mm | vis pointeau : un moyeu de flasque par liaison, serre sur le méplat de l'arbre |
Paliers, arbres et laiton
| Désignation | Qté | Cote | Emploi |
|---|---|---|---|
| roulement 608ZZ (8x22x7) | 8 | 2 par vilebrequin, dans plaque + doubleur | |
| arbre acier Ø8 | 12 | 42.0 (arriere) ou 37.0 (avant) / 17.0 / 19.4 mm | 3 troncons par vilebrequin ; UN méplat de 1 mm lime sur toute la longueur : vis pointeau des poulies et moyeux des flasques |
| douille laiton OD4 x ID3.2 | 72 | 5 mm | pivots T L V W : une par pièce, collée affleurante dans le CTP de 5, 9 par tringlerie |
| douille laiton OD5 x ID4.2 | 48 | 5 mm | manetons (j, k, 2 flasques) et tige P (cuisse, barre c), collée, 6 par tringlerie |
Transmission et électronique
| Désignation | Qté | Cote | Emploi |
|---|---|---|---|
| courroie GT2 fermée 6 mm, GT2-200 | 2 | 200.0 mm primitifs (100 dents) | moteur -> vilebrequin arrière, tension par les lumières du moteur |
| courroie GT2 fermée 6 mm, GT2-760 | 2 | 760.0 mm primitifs (380 dents) | vilebrequin arrière -> avant, sans tendeur ; à enfiler AVANT la poulie double |
| moteur 17HS4401 — disponible au fablab | 2 | 42.3 x 40 | arbre coupe à 15 mm |
| driver TMC2209 (ou A4988) | 2 | 12 V, 0.8 à 1.0 A RMS | |
| carte Arduino UNO ou Nano | 1 | cerveau du robot : elle écoute la radio et cadence les deux moteurs (programme firmware/jansenosaure_radio) | |
| module nRF24L01+ avec embase d'alimentation 3.3 V | 1 | radio du robot, en face de la télécommande Freenove ; l'embase donne le 3.3 V propre que l'Arduino ne sait pas fournir | |
| convertisseur 12 V -> 5 V, 2 A | 1 | alimente l'Arduino depuis l'accu ; les moteurs restent en direct sur l'accu | |
| accu 3S 11.1 V | 1 | croupe : contrepoids du cou | |
| télécommande Freenove FNK0028 | 1 | Arduino UNO + Smart Car Remote Shield + nRF24 : joystick, 2 potentiomètres, 3 boutons ; son programme d'origine est conservé |
Divers
| Désignation | Qté | Cote | Emploi |
|---|---|---|---|
| colle vinylique à bois | 1 | tenons des traverses côté plaque-flanc (à sec côté plaque de bout : patte démontable), doubleurs de palier |
IMPRESSION 3D
| Pièce | Qté | Matière | Fichier | Emploi |
|---|---|---|---|---|
| poulie GT2 40 dents, alésage 8, flasque interieur + moyeu côté plaque | 2 | PETG | stl/poulie_GT2_40T_avant.stl | vilebrequins AVANT, plan b |
| poulie DOUBLE GT2 40/40 d'un seul tenant, alésage 8 + méplat, moyeu 5 vers le centre | 2 | PETG | stl/poulie_double_GT2_40T_arriere.stl | vilebrequins arrière, plans à et b |
| pignon GT2 20 dents, alésage 5 (méplat), moyeu côté plaque | 2 | PETG | stl/pignon_GT2_20T.stl | moteurs |
| entretoise moteur Ø7 x 10.9 | 8 | PLA/PETG | stl/entretoise_moteur.stl | 4 par moteur, entre bride et plaque |
| pied à trois doigts | 8 | TPU | stl/pied_3_doigts_TPU.stl | chape sur la cheville F du triangle bas |
| moyeu de flasque à 6 pans | 16 | PETG | stl/moyeu_flasque_6pans.stl | liaison flasque / arbre : 15 entre plats, collerette 12 x 2.5, alésage en D sur le méplat, vis pointeau M3 |
DÉCOUPE LASER
Une seule matière. Tout le robot — tringleries, plaques de bout, traverses, doubleurs, plaques-flancs, colonne, arceaux, anneaux, crâne, queue — est en contreplaqué ordinaire de 5 mm (peuplier ou okoumé du commerce, épaisseur mesurée 5,0 mm). Une seule série de plateaux. Bois tendre : essayer le serrage des douilles et des roulements sur une chute avant de coller, et remesurer le trait de coupe sur une chute de 5 mm.
CTP ordinaire 5 mm — 129 pièces
| Pièce | Nom gravé | Qté | Encombrement (mm) | Rôle | Remarque |
|---|---|---|---|---|---|
| Plaque-flanc droite | side_plate_R | 1 | 582 x 157 | structure | plaque-flanc droite : paliers, tiges P, moteur |
| Plaque-flanc gauche | side_plate_L | 1 | 582 x 157 | structure | plaque-flanc gauche : paliers, tiges P, moteur |
| Colonne dorsale, tronçon tronc | spine_tronc | 1 | 402 x 78 | structure | colonne dorsale queue -> tête (scindée à x=-150) (scindée à x=236) |
| Arceau x = −034 | arch_-034 | 1 | 69 x 37 | structure | arceau x=-34, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = +026 | arch_+026 | 1 | 69 x 37 | structure | arceau x=26, pieds encoches sur les flancs |
| Anneau x = +086 | ring_+086 | 1 | 128 x 177 | structure | anneau x=86, ventre à méplat, encoche sur le chant bas des flancs |
| Arceau x = +306 | arch_+306 | 1 | 69 x 37 | structure | arceau x=306, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = +366 | arch_+366 | 1 | 69 x 37 | structure | arceau x=366, pieds encoches sur les flancs |
| Anneau x = +386 | ring_+386 | 1 | 128 x 117 | structure | anneau x=386, ventre à méplat, encoche sur le chant bas des flancs |
| Plaque de bout arrière | end_plate_ar | 2 | 206 x 79 | structure | plaque de bout arrière : palier 608, tige P, mortaises de traverse à 96, évidée en treillis |
| Plaque de bout avant | end_plate_av | 2 | 166 x 78 | structure | plaque de bout avant : palier 608, tige P, mortaises de traverse à 56, évidée en treillis |
| Traverse-contrefort arrière | traverse_cassette_ar | 2 | 74.6 x 106 | structure | traverse-contrefort arrière : tenons 6 x 5 (flanc) et 6 x 5 (bout), 64.6 entre epaulements, contrefort jusqu'à y=80, fenetre 47 x 28 ; collée côté flanc, à sec côté bout |
| Traverse-contrefort avant | traverse_cassette_av | 2 | 74.6 x 72 | structure | traverse-contrefort avant : tenons 6 x 5 (flanc) et 6 x 5 (bout), 64.6 entre epaulements, contrefort jusqu'à y=46, fenetre 47 x 28 ; collée côté flanc, à sec côté bout |
| Doubleur de palier | bearing_doubler | 8 | 52 x 52 | structure | doubleur de palier, colle sur la face extérieure des plaques |
| Bielle j (maneton → T) | bar_j | 8 | 113 x 13 | mécanisme | maneton C -> sommet T (couche 2) |
| Bielle k (maneton → V) | bar_k | 8 | 137 x 13 | mécanisme | maneton C -> sommet V (couche 1) |
| Barre c (tige P → V) | bar_c | 8 | 92 x 13 | mécanisme | pivot fixe P -> sommet V (couche 2) |
| Barre f (L → W) | bar_f | 8 | 91 x 12 | mécanisme | sommet L -> sommet W (couche 1) |
| Flasque de vilebrequin | web | 16 | 50 x 27 | mécanisme | flasque de vilebrequin O -> C, couches 0 et 3 ; 6 pans pour le moyeu imprime |
| Cuisse (triangle haut) | tri_up | 8 | 114 x 114 | mécanisme | cuisse : triangle haut P-T-L, cotes bombes (couche 0) |
| Mollet (triangle bas) | tri_low | 8 | 108 x 126 | mécanisme | mollet : triangle bas V-W-F, cheville F affinee, sabot au pied (couche 3) |
| Colonne dorsale, tronçon queue | spine_queue | 1 | 213 x 84 | décor | colonne dorsale queue -> tête (scindée à x=-150) |
| Colonne dorsale, tronçon cou | spine_cou | 1 | 268 x 93 | décor | colonne dorsale queue -> tête (scindée à x=-150) (scindée à x=236) |
| Couple de croupe x = −194 | rump_-194 | 1 | 70 x 104 | décor | couple de croupe x=-194, plein, ventre à y=9, à mi-bois sur la colonne |
| Arceau x = −174 | arch_-174 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=-174, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = −154 | arch_-154 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=-154, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = −134 | arch_-134 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=-134, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = −114 | arch_-114 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=-114, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = −094 | arch_-094 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=-94, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = −074 | arch_-074 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=-74, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = −054 | arch_-054 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=-54, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = −014 | arch_-014 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=-14, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = +006 | arch_+006 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=6, pieds encoches sur les flancs |
| Anneau x = +046 | ring_+046 | 1 | 128 x 178 | décor | anneau x=46, ventre à méplat, encoche sur le chant bas des flancs |
| Anneau x = +066 | ring_+066 | 1 | 128 x 178 | décor | anneau x=66, ventre à méplat, encoche sur le chant bas des flancs |
| Arceau x = +106 | arch_+106 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=106, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = +126 | arch_+126 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=126, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = +146 | arch_+146 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=146, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = +166 | arch_+166 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=166, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = +186 | arch_+186 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=186, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = +206 | arch_+206 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=206, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = +226 | arch_+226 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=226, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = +246 | arch_+246 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=246, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = +266 | arch_+266 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=266, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = +286 | arch_+286 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=286, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = +326 | arch_+326 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=326, pieds encoches sur les flancs |
| Arceau x = +346 | arch_+346 | 1 | 69 x 34 | décor | arceau x=346, pieds encoches sur les flancs |
| Couple d'encolure x = +406 | collar_+406 | 1 | 124 x 107 | décor | couple d’encolure x=406, plein, ventre à y=-30, à mi-bois sur la colonne |
| Couple d'encolure x = +426 | collar_+426 | 1 | 84 x 73 | décor | couple d’encolure x=426, plein, ventre à y=2, à mi-bois sur la colonne |
| Couple de queue n° 0 | tail_f0 | 1 | 62 x 54 | décor | couple de queue 0 |
| Couple de queue n° 1 | tail_f1 | 1 | 54 x 47 | décor | couple de queue 1 |
| Couple de queue n° 2 | tail_f2 | 1 | 45 x 40 | décor | couple de queue 2 |
| Couple de queue n° 3 | tail_f3 | 1 | 36 x 33 | décor | couple de queue 3 |
| Couple de queue n° 4 | tail_f4 | 1 | 27 x 26 | décor | couple de queue 4 |
| Couple de queue n° 5 | tail_f5 | 1 | 18 x 18 | décor | couple de queue 5 |
| Couple de cou n° 0 | neck_f0 | 1 | 61 x 53 | décor | couple de cou 0 |
| Collerette | head_frill | 1 | 104 x 81 | décor | collerette : ecu festonne, couple de cou à mi-bois |
| Crâne | skull | 1 | 75 x 86 | décor | crane : profil bas, bec droit, orbite ; boulonne contre la colonne, fentes des couples |
| Couple de crâne n° 0 | head_f0 | 1 | 56 x 59 | décor | couple de crane 0 |
| Couple de crâne n° 1 | head_f1 | 1 | 48 x 47 | décor | couple de crane 1 |
| Couple de crâne n° 2 | head_f2 | 1 | 30 x 22 | décor | couple de crane 2 |
À acheter : 6 plateaux de 590 × 300 en ordinaire 5,0 mm.
Plateaux 590 × 300 (dessins dans l'onglet « Découper » de la page web). Pour xTool Studio, importer le fichier .svg de chaque plateau (Ctrl+I) puis « Dégrouper » une fois : chaque pièce reste un groupe avec ses trous et son nom. Trois couleurs = trois calques de traitement : rouge = trous et fentes (à couper en premier), bleu = contours, vert = noms (à graver à faible puissance). Le .dxf du même plateau est pour LightBurn ou un autre logiciel :
-
out/laser_ordinaire5.0_plateau01.svg(xTool Studio) etout/laser_ordinaire5.0_plateau01.dxf— 5 pièces -
out/laser_ordinaire5.0_plateau02.svg(xTool Studio) etout/laser_ordinaire5.0_plateau02.dxf— 11 pièces -
out/laser_ordinaire5.0_plateau03.svg(xTool Studio) etout/laser_ordinaire5.0_plateau03.dxf— 19 pièces -
out/laser_ordinaire5.0_plateau04.svg(xTool Studio) etout/laser_ordinaire5.0_plateau04.dxf— 24 pièces -
out/laser_ordinaire5.0_plateau05.svg(xTool Studio) etout/laser_ordinaire5.0_plateau05.dxf— 19 pièces -
out/laser_ordinaire5.0_plateau06.svg(xTool Studio) etout/laser_ordinaire5.0_plateau06.dxf— 51 pièces
Découper
Les plateaux de 590 × 300 mm, tels qu'ils partent au laser. En brun les contours, en orange les perçages et découpes intérieures (à couper en premier), en vert le nom gravé sur chaque pièce, celui de la colonne « Nom gravé » de l'onglet Acheter.
Dans xTool Studio : importer le fichier .svg du plateau (Ctrl+I), puis « Dégrouper » une seule fois (clic droit) : chaque pièce reste alors un groupe qui se déplace avec ses trous et son nom. Les trois couleurs deviennent trois calques de traitement : rouge = trous et fentes, à couper en premier ; bleu = contours, à couper ensuite ; vert = noms, à graver à faible puissance. Le .dxf du même plateau est pour LightBurn ou un autre logiciel.
Vos retouches sont gardées. Dans le projet out\xtool\Jansenosaure decoupes.xs, déplacez ou tournez des pièces à votre guise et enregistrez (Ctrl+S) : au prochain GENERER.cmd, les plateaux sont refaits avec vos positions, puis contrôlés (dans le plateau, 4 mm entre pièces, noms sur du bois). Gardez les toiles nommées « Plateau 1 » à « Plateau 6 ».
Une seule matière. Tout le robot est en contreplaqué ordinaire de 5 mm (peuplier ou okoumé du commerce, épaisseur mesurée 5,0 mm) : tringleries, plaques de bout, traverses, doubleurs, plaques-flancs, colonne, arceaux, anneaux, crâne, queue. Avant de couper les emboîtements, mesurer le trait de coupe sur une chute de 5 mm (carré de 50 mm) et le reporter dans les réglages.
Plateau 1 — contreplaqué ordinaire 5,0 mm
5 pièces · fichiers out\laser_ordinaire5.0_plateau01.svg (xTool Studio) et out\laser_ordinaire5.0_plateau01.dxf
Plateau 2 — contreplaqué ordinaire 5,0 mm
11 pièces · fichiers out\laser_ordinaire5.0_plateau02.svg (xTool Studio) et out\laser_ordinaire5.0_plateau02.dxf
Plateau 3 — contreplaqué ordinaire 5,0 mm
19 pièces · fichiers out\laser_ordinaire5.0_plateau03.svg (xTool Studio) et out\laser_ordinaire5.0_plateau03.dxf
Plateau 4 — contreplaqué ordinaire 5,0 mm
24 pièces · fichiers out\laser_ordinaire5.0_plateau04.svg (xTool Studio) et out\laser_ordinaire5.0_plateau04.dxf
Plateau 5 — contreplaqué ordinaire 5,0 mm
19 pièces · fichiers out\laser_ordinaire5.0_plateau05.svg (xTool Studio) et out\laser_ordinaire5.0_plateau05.dxf
Plateau 6 — contreplaqué ordinaire 5,0 mm
51 pièces · fichiers out\laser_ordinaire5.0_plateau06.svg (xTool Studio) et out\laser_ordinaire5.0_plateau06.dxf
L'éprouvette, à couper d'abord sur une chute
Une minute de laser sur une chute du contreplaqué, avant tout le reste : une chute de 5 mm doit entrer juste dans la mortaise et dans l'encoche du haut ; le tenon de droite doit entrer dans la mortaise ; un roulement 608 doit se presser dans le grand trou et y tenir ; une douille OD4 dans le trou de gauche, une douille OD5 dans celui du milieu ; le petit trou de droite se taraude M4. La largeur de la mortaise mesurée au pied à coulisse, moins 4,92 mm, donne le trait de coupe réel dans ce bois (réglage KERF, 0,18 mm mesuré sur du bouleau 3,2 avec la même P2S).
fichiers out\eprouvette_5mm.svg (xTool Studio) et out\eprouvette_5mm.dxf — 75 × 44 mm
La première patte, pour l'essai
Toutes les pièces laser d'une patte avant droite sur un plateau à part : à découper d'abord, pour valider l'empilement et la rotation avant de couper le reste.
fichiers out\patte_AVD\laser_patte_AVD_ordinaire5.0_plateau01.svg (xTool Studio) et out\patte_AVD\laser_patte_AVD_ordinaire5.0_plateau01.dxf
Quel moteur pour le Jansenosaure ?
Le robot a deux moteurs, un par côté, cachés entre les plaques-flancs. Cette étude compare les modèles qui peuvent y prendre place et dit lequel choisir, en partant de ce que le modèle exige : le couple que la marche demande, la vitesse, la place disponible, ce que la courroie et le driver supportent.
La réponse courte : gardez les 17HS4401 du fablab. Réglés à 1,0 A sur leur driver, ils donnent 0,35 N·m au vilebrequin pour 0,29 demandés par la marche. À 1,1 A ils atteignent le plafond que la courroie autorise, 0,38 N·m. Aucun moteur qui entre dans la place disponible ne peut faire mieux que ce plafond : c'est la courroie GT2 de 6 mm qui limite le couple, pas le moteur.
- Si vous deviez acheter des moteurs neufs : le 17HE15-1504S (série E) de StepperOnline, 4,30 € pièce ou 11,86 € les trois au catalogue du 28 septembre, ou son frère 17HS15-1504S-X1 à 8,31 €. Même taille, même masse que le 17HS4401, mais 20 à 27 % de couple en plus par ampère : ils atteignent le plafond à 0,85 ou 0,9 A au lieu de 1,1 A, le driver chauffe moins et ils gardent de la réserve si un jour on relève le plafond de la courroie.
- Le 17HS15-1704S en promotion à 3,42 € chez StepperOnline (repéré le 27 septembre) est le jumeau du 17HS4401 : même couple par ampère, 2,5 mm plus court, même réglage à 1,0 A. Mais il part des États-Unis, pas de l'entrepôt allemand : douane et délais lui ôtent son seul avantage sur la série E.
- À écarter : les moteurs de 48 mm (plus forts, mais ils traversent la plaque d'en face), les moteurs 2 A (plus lourds, moins de couple par ampère), les 0,9° (ils s'essoufflent dès 14 cm/s sous 11 V), et tout ce qui a un réducteur, un codeur sur le dos ou un moteur à courant continu : rien de tout cela n'entre dans les 40 mm.
- Pour avoir vraiment plus de couple, ce n'est pas le moteur qu'il faut changer mais la règle sur la courroie (accepter 50 N au blocage donne une marge ×1,6 avec le X1) ou la masse du robot.
1. Ce que le robot demande à ses moteurs
Tout part du modèle : la marche calculée par kinematics.py, les cotes de params.py, le programme de la carte Arduino. Voici les six chiffres qui décident du moteur.
- Couple demandé par la marche
- 0,29 N·m par côté, au vilebrequin
- Soit, au moteur
- 0,19 N·m de couple de maintien, réduction 2:1 et 75 % exploitable
- Vitesse maxi
- 26 cm/s 1 tour de vilebrequin par seconde, 120 tr/min au moteur
- Place disponible
- 40 mm de long, pas un de plus ; face NEMA 17, arbre de 5
- Courroie
- 40 N maxi au blocage (23 N en marche)
- Électricité
- 11,1 V · 1,0 à 1,4 A accu 3S, driver TMC2209
Le couple. Le robot pèse 2,5 kg avec ses moteurs et son électronique. Chaque côté porte la moitié, et faire avancer un marcheur de Jansen revient à rouler avec un frottement de 30 % sur un rayon équivalent de 41,5 mm, avec des à-coups de ×1,9 dans le cycle : 0,29 N·m par vilebrequin. Le moteur tourne deux fois plus vite que le vilebrequin (pignon 20 dents, poulie 40), donc il doit fournir la moitié, et un moteur pas à pas ne donne en rotation que 75 % environ de son couple de maintien : il faut un couple de maintien d'au moins 0,19 N·m au courant réglé.
La vitesse. Le programme plafonne à 2 tours de moteur par seconde, soit 1 tour de vilebrequin, soit un pas par seconde et 26 cm/s (0,9 km/h). Ce n'est pas une limite des moteurs mais un choix écrit dans le programme, une seule ligne (VITESSE_MAX) ; le potentiomètre de la télécommande règle ensuite entre le quart et la totalité de cette vitesse. Électriquement, les moteurs de 1,8° gardent tout leur couple jusqu'à 45 ou 50 cm/s sous 11 V (graphique 2). Ce qui limiterait vraiment une bête plus rapide, c'est la mécanique : le couple que demandent les pattes grandit avec leur inertie et les chocs des pieds, ce que le modèle ne calcule pas (il suppose une marche lente et régulière), et la marge de stabilité, +3,2 mm au repos, n'a pas été vérifiée en mouvement. Un pas par seconde est donc une allure de départ prudente, à relever après les premiers essais si tout se passe bien.
La place. C'est la contrainte la plus dure, et la moins visible. Le moteur est fixé à l'intérieur du corps, contre sa plaque-flanc, sur quatre entretoises de 10,9 mm, pour que son pignon tombe dans le plan de la courroie a. Son corps de 40 mm traverse tout l'espace libre entre les plaques (51,8 mm) et s'arrête à 0,9 mm de la plaque d'en face. Un moteur plus long n'entre pas, quel que soit son couple.
2. La chaîne du couple, et le vrai plafond
Entre le driver et les pieds, le couple passe par cinq maillons. Le schéma donne les chiffres pour le moteur du fablab réglé à 1,0 A.
Le « plafond de la courroie », en clair
Le moteur ne pousse pas directement le vilebrequin : il tire dessus par une petite courroie crantée, la courroie a, tendue entre son pignon de 20 dents et la poulie de 40 dents du vilebrequin. Cette courroie ne peut tirer que jusqu'à une certaine force. Les fabricants donnent 26 à 28 N en travail continu pour une GT2 de 6 mm ; le projet s'est autorisé 40 N en pointe. Au-delà, la courroie ne casse pas (elle tient plus de 500 N), mais elle peut sauter une dent sur le petit pignon. Une dent sautée décale une patte de 9°, deux fois plus que ce que le calage des quatre pattes tolère (±4,5°) : la bête boiterait.
Quand cette force est-elle atteinte ? Quand une patte se bloque. Un moteur pas à pas ne le sent pas : il pousse alors avec tout son couple de maintien, et la courroie encaisse ce couple divisé par le rayon du pignon, 6,4 mm. Quarante newtons dans la courroie, c'est donc 0,255 N·m au moteur. Le réglage du courant sur le driver sert précisément à limiter la poussée du moteur à cette valeur, comme un limiteur de couple. Après la poulie (×2) et les 75 % utilisables en rotation, cela fait 0,38 N·m au vilebrequin, pour 0,29 demandés par la marche : marge ×1,3.
Tant qu'on garde cette règle des 40 N, aucun moteur ne peut donner plus de 0,38 N·m au vilebrequin. C'est comme une corde entre un cheval et une charrette : si la corde ne tient que 40 kg, un cheval plus fort ne tire pas plus. Un moteur plus fort sert seulement à atteindre ces 40 N avec moins de courant, donc avec un driver plus froid. Pour tirer plus, il faut changer la règle sur la courroie, une courroie plus large (elle n'entre pas dans le cœur du robot) ou un robot plus léger : c'est la partie 6.
Pourquoi 40 N et pas plus ? C'est une règle de prudence prise par le projet, plus haute que la tension de travail des fabricants, très loin de la rupture. On peut la discuter (partie 6) ; ce n'est pas une loi physique.
3. Les moteurs qui entrent dans la place
Un moteur qui convient est un NEMA 17 (face de 42 mm, quatre trous à 31 mm, arbre de 5 mm) de 40 mm de long au plus. Dans cette famille, les fabricants jouent sur le bobinage : pour un même aimant, un moteur peut être « 1,5 A et 4,4 mH » ou « 2 A et 2,6 mH ». Ce qui compte pour nous, c'est le couple par ampère, parce que le driver et la courroie fixent le courant, pas le moteur.
| Moteur | Couple de maintien | Courant nominal | Couple par ampère | Résistance | Inductance | Longueur | Masse |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 17HS4401 celui du fablab | 0,40 N·m | 1,7 A | 0,235 N·m/A | 1,5 Ω | 2,8 mH | 40 mm | 280 g |
| 17HS15-1504S-X1 StepperOnline | 0,45 N·m | 1,5 A | 0,300 N·m/A | 2,3 Ω | 4,4 mH | 39 mm | 280 g |
| 17HE15-1504S StepperOnline, série E | 0,42 N·m | 1,5 A | 0,280 N·m/A | 2,3 Ω | 4,0 mH | 38 mm | 280 g |
| 17HS16-2004S1 StepperOnline | 0,45 N·m | 2,0 A | 0,225 N·m/A | 1,3 Ω | 2,6 mH | 40 mm | ≈ 350 g |
| 17HS15-1704S StepperOnline, en promotion | 0,42 N·m | 1,7 A | 0,247 N·m/A | 1,86 Ω | 3,55 mH | 37,5 mm | 280 g |
| 17HM15-0904S StepperOnline, pas de 0,9° | 0,36 N·m | 0,9 A | 0,400 N·m/A | 6,0 Ω | 12 mH | 40 mm | 280 g |
Les cinq premiers sont des moteurs de 1,8° (200 pas par tour), comme le prévoit le programme. Le dernier fait 400 pas par tour : il est là pour montrer ce que donne un bobinage à fort couple par ampère, et pourquoi il ne convient pas.
Où les trouver, combien. Le 17HS4401 est déjà au fablab ; à l'achat il vaut 12 à 15 € (Amazon.fr, Semageek, Atelier de la robotique). Chez StepperOnline, catalogue français filtré sur l'entrepôt allemand, relevé le 28 septembre 2026 (donc sans douane ni longs délais) : le 17HE15-1504S à 4,30 € (11,86 € les trois, 19,76 € les cinq), le 17HS15-1504S-X1 à 8,31 €, le 17HS16-2004S1 à 8,31 €. Le 17HM15-0904S vaut autour de 15 €. Le 17HS15-1704S en déstockage à 3,42 € (39 en stock le 27 septembre) n'est pas dans cet entrepôt : il part des États-Unis, avec la douane et les délais, ce qui lui ôte son seul avantage. Le 17HE15-1504S est aussi sur steppermotor.fr, site français, à 32,60 € le lot de cinq. À ces prix, les frais de port comptent plus que les moteurs. Les liens sont dans les sources.
4. Ce que chacun donne dans le Jansenosaure
Le tableau applique à chaque moteur les six exigences de la partie 1 : le courant qu'il lui faut pour la marche, le courant où il touche le plafond de la courroie, ce qu'il donne à 1,0 A (le réglage confortable du TMC2209 avec un petit radiateur), la chaleur qu'il dégage, et la tension dont il a besoin à la vitesse maxi.
| Moteur | Courant pour marcher | Courant au plafond | À 1,0 A : couple au vilebrequin | À 1,0 A : courroie au blocage | Tension à 26 cm/s | Verdict |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 17HS4401 | 0,83 A | 1,08 A | 0,35 N·m (×1,2) | 37 N | 5,6 V | Convient. à garder |
| 17HS15-1504S-X1 | 0,65 A | 0,85 A | 0,45 N·m (×1,5) | 47 N | 7,0 V | Le meilleur, à régler à 0,85 A. si achat |
| 17HE15-1504S | 0,69 A | 0,91 A | 0,42 N·m (×1,4) | 44 N | 6,9 V | Presque le même, à régler à 0,9 A. si achat |
| 17HS16-2004S1 | 0,86 A | 1,13 A | 0,34 N·m (×1,2) | 35 N | 5,3 V | Rien de plus que le 17HS4401, 70 g de plus. sans intérêt |
| 17HS15-1704S (promo) | 0,79 A | 1,03 A | 0,37 N·m (×1,3) | 39 N | 6,4 V | Le jumeau du 17HS4401, 2,5 mm plus court, 3,42 €. pour des rechanges |
| 17HM15-0904S (0,9°) | 0,49 A | 0,64 A | 0,54 N·m à 0,9 A (×1,9) | 56 N à 0,9 A | 18 V | S'essouffle dès 14 cm/s sous 11 V. non |
La chaleur dégagée par le moteur lui-même, au courant du plafond, va de 3,3 W (X1, 2004S1) à 3,5 W (17HS4401), 3,8 W (série E), 4,0 W (1704S) et 4,9 W (0,9°). Trois choses se lisent dans ce tableau.
- Tous passent le plafond de la courroie avant celui du driver, sauf le 2004S1 qui est juste (1,13 A). Le 17HS4401 y arrive à 1,08 A, son jumeau 1704S à 1,03 A, le X1 à 0,85 A : le X1 laisse le driver 38 % plus froid pour le même couple, parce que la chaleur d'un driver monte avec le carré du courant.
- La chaleur du moteur est la même pour tous les moteurs de 1,8°, 3,3 à 3,8 W pour le couple maxi : ils ont le même aimant et le même fer, seul le fil change. Aucun n'est « plus efficace » de façon mesurable ; la série E n'y fait pas exception dans cette gamme de vitesse.
- La tension n'est pas un problème sous 11 V pour les moteurs de 1,8° : il leur faut 5 à 7 V à la vitesse maxi, l'accu en donne 10 à 12,6. Le 0,9° est l'exception : son inductance de 12 mH et sa fréquence électrique doublée réclament 18 V à 26 cm/s. Sous 11 V il perd son couple à partir de 14 cm/s.
Graphique 1 : le couple au vilebrequin selon le courant réglé
| Couple au vilebrequin (N·m) | 0,6 A | 0,8 A | 1,0 A | 1,2 A | 1,4 A |
|---|---|---|---|---|---|
| 17HS4401 | 0,21 | 0,28 | 0,35 | 0,42 | 0,49 |
| 17HS15-1504S-X1 | 0,27 | 0,36 | 0,45 | 0,54 | 0,63 |
| 17HE15-1504S | 0,25 | 0,34 | 0,42 | 0,50 | 0,59 |
| 17HS16-2004S1 | 0,20 | 0,27 | 0,34 | 0,41 | 0,47 |
| 17HS15-1704S | 0,22 | 0,30 | 0,37 | 0,44 | 0,52 |
| 17HM15-0904S (0,9 A maxi) | 0,36 | 0,48 | – | – | – |
| Demandé par la marche : 0,29 · plafond de la courroie : 0,38 |
Graphique 2 : la tension que le moteur réclame selon la vitesse
| Tension nécessaire (V) | 5 cm/s | 10 cm/s | 15 cm/s | 20 cm/s | 26 cm/s | 30 cm/s |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 17HS4401 à 1,08 A | 2,8 | 3,3 | 4,0 | 4,7 | 5,6 | 6,3 |
| 17HS15-1504S-X1 à 0,85 A | 3,3 | 4,1 | 4,9 | 5,8 | 7,0 | 7,8 |
| 17HE15-1504S à 0,91 A | 3,5 | 4,2 | 4,9 | 5,8 | 6,9 | 7,6 |
| 17HS16-2004S1 à 1,13 A | 2,5 | 3,1 | 3,7 | 4,4 | 5,3 | 6,0 |
| 17HS15-1704S à 1,03 A | 3,2 | 3,8 | 4,6 | 5,4 | 6,4 | 7,2 |
| 17HM15-0904S à 0,64 A | 6,7 | 8,9 | 11,5 | 14,5 | 18,1 | 20,6 |
| L'accu 3S : 12,6 V plein, 11,1 V nominal, 10 V vide |
5. Ceux qui ne conviennent pas, et pourquoi
| Famille | Exemple | Ce qu'il promet | Pourquoi non |
|---|---|---|---|
| NEMA 17 de 48 mm | 17HS19-2004S1 | 0,59 N·m, 2 A, 390 g | 48 mm de long : il traverse la plaque d'en face de 7 mm (voir le pointillé rouge du schéma). Et à courant égal il ne donne pas plus que le X1 (0,295 N·m/A). |
| Moteur à codeur intégré (boucle fermée) | MKS SERVO42C, BTT S42B | ne perd jamais de pas | 53 mm de corps plus 9,5 mm de carte sur le dos. Et le programme compte déjà les pas : l'intérêt d'un codeur serait de retrouver le calage à l'allumage, ce qu'un simple capteur d'index sur chaque vilebrequin ferait sans toucher aux moteurs. |
| NEMA 17 à réducteur | 17HS4401 + planétaire 5:1 | 2 N·m | Le réducteur ajoute 25 à 30 mm : 70 mm au total. Et la courroie plafonne de toute façon le couple transmissible. |
| Moto-réducteur à courant continu | JGB37-520 avec codeur | léger (150 g), fort, simple à alimenter | Ø37 mm, 70 à 85 mm de long avec son réducteur, fixation par bride ronde : il n'entre ni dans la largeur ni sur les trous de la plaque. Surtout, le robot tient ses deux côtés en phase en comptant les pas des moteurs pas à pas ; avec du courant continu il faudrait deux codeurs et un asservissement, un autre programme et une autre électronique. |
| NEMA 17 court (« pancake ») | 17HS13-1334S, 34 mm ; 17HE12-1204S, 30 mm ; 17HS08-1004S, 21,5 mm | 200 à 220 g, ils entrent avec de la marge | 0,165 à 0,22 N·m/A : il leur faut 1,2 A rien que pour la marche, sans aucune réserve, et le plus court ne l'atteint même pas à son courant nominal. |
| Bobinages « 0,4 A » | 17HS15-0404S (40 N·cm, 0,4 A, 39 mm), 17HS13-0404S1 | 1 N·m par ampère, le meilleur chiffre du catalogue | Un fil très fin : 30 Ω et plus de 30 mH. Ces moteurs sont faits pour des drivers à 24 ou 48 V ; sous 11 V la tension manque dès quelques cm/s, comme pour le 0,9° mais en pire. |
| NEMA 17 à 0,9° | 17HM15-0904S | 0,40 N·m/A, le meilleur couple par ampère | 12 mH d'inductance et une fréquence électrique doublée : sous 11 V il perd son couple dès 14 cm/s (graphique 2). Il faudrait 24 V, donc un autre accu ou un élévateur de tension. |
6. Ce que je conseille
Pour le prototype : les 17HS4401 du fablab rien à acheter
Ils font le travail. Régler les deux TMC2209 à 1,0 A efficaces (le montage disait « autour de 0,9 A » : 1,0 A donne 0,35 N·m au vilebrequin, ×1,2, avec la courroie à 37 N au blocage), et coller un petit radiateur sur chaque driver. On peut monter à 1,1 A, où la courroie touche ses 40 N ; pas au-delà. Rien ne change dans le modèle ni dans le programme.
Marge ×1,2 à 1,0 A, ×1,3 à 1,1 A. Suffisant pour marcher sur du plat ; c'est la marge que le projet a acceptée en choisissant une courroie de 6 mm.
Si vous achetez des moteurs : le 17HE15-1504S, ou le 17HS15-1504S-X1 4,30 à 8,31 € pièce
Même face, mêmes trous, même arbre de 5 mm avec méplat, 38 ou 39 mm au lieu de 40, même masse. Ils donnent 20 à 27 % de couple en plus par ampère que le 17HS4401 : réglés à 0,9 A (série E) ou 0,85 A (X1), ils sont déjà au plafond de la courroie, et le driver dissipe un tiers de moins. Au catalogue StepperOnline du 28 septembre 2026, le 17HE15-1504S vaut 4,30 € pièce et 11,86 € les trois : c'est mon choix, deux moteurs et un de rechange pour le prix d'un seul X1. Dans params.py, il suffit de mettre à jour le bloc MOTOR (référence, body 38, holding_torque 0.42, current 1.5 ; pour le X1 : 39, 0.45, 1.5) et de relancer GENERER.cmd : les contrôles refont le calcul de la courroie et du jeu au dos du moteur (2,9 mm au lieu de 0,9). Le réglage « autour de 0,9 A » déjà écrit dans le montage est alors exactement le bon.
Même couple que le 17HS4401 avec moins de courant ; le vrai gain est la réserve : à 1,0 A ils donnent ×1,4 à ×1,5, si un jour la règle des 40 N est relevée.
Le jumeau du fablab : le 17HS15-1704S en promotion 3,42 € pièce
C'est le jumeau du 17HS4401 : 0,42 N·m pour 1,7 A, soit le même couple par ampère (0,247 N·m/A contre 0,235), corps de 37,5 mm (3,4 mm de jeu au dos au lieu de 0,9), 280 g, arbre de 5 mm avec méplat. Il se règle comme lui, à 1,0 A, pour 0,37 N·m au vilebrequin (×1,3) et 39 N dans la courroie au blocage. Il ne donne pas la réserve de la série E ni du X1 ; pour 0,88 € de plus, le 17HE15-1504S donne 13 % de couple en plus par ampère, et lui part de l'entrepôt allemand alors que la promotion part des États-Unis. Dans params.py : body 37.5, holding_torque 0.42, current 1.7.
Même résultat que les moteurs du fablab, pour 3,42 € pièce, mais expédié des États-Unis ; le 17HE15-1504S reste le meilleur achat.
Pour avoir vraiment plus de couple ce n'est pas le moteur
- Relever le plafond de la courroie à 50 N au blocage (toujours dix fois sous la rupture) : marge ×1,6 avec le X1 réglé à 1,06 A, ×1,6 avec le 17HS4401 mais à 1,35 A, ce qui demande un vrai radiateur sur le driver. C'est une règle du projet à changer dans
kinematics.py, en sachant qu'une dent sautée décale une patte de 9°. - Alléger le robot : chaque 100 g en moins retire 4 % au couple demandé. L'électronique et l'accu (300 g) sont le poste le plus souple.
- Une courroie de 9 mm tiendrait 60 N, mais elle n'entre pas dans les 51,8 mm du cœur avec le moteur et les poulies : c'est pour cela que le projet est en 6 mm.
- Un accu 4S ou 24 V ne sert à rien ici : sous 30 cm/s, la tension n'est pas ce qui manque aux moteurs de 1,8°.
Et si on veut aller plus vite ?
Jusqu'à 45 cm/s environ, soit presque deux pas par seconde, le choix du moteur ne compte pas : tous les moteurs de 1,8° gardent leur couple entier sous 11 V, et ce qui freinera la bête, c'est la mécanique (l'inertie des pattes, les chocs des pieds, la stabilité) et le plafond de la courroie, que le moteur ne change pas. Au-delà, il compte un peu, et dans le sens inverse de ce qu'on croit : ce sont les bobinages à faible inductance qui tiennent la vitesse, donc le 17HS4401 du fablab et le 1704S plutôt que le X1, dont les 4,4 mH deviennent un handicap. Le vrai levier pour la vitesse est la tension de l'accu : un 4S (14,8 V) repousse chaque limite d'un tiers, et le TMC2209 accepte jusqu'à 29 V. Il faut aussi passer le driver en mode spreadCycle (une broche du module), stealthChop perdant du couple à vive allure.
| Vitesse de marche à partir de laquelle le couple baisse (cm/s) | accu vide, 10 V | 3S, 11,1 V | 3S plein, 12,6 V | 4S, 14,8 V | 24 V |
|---|---|---|---|---|---|
| 17HS4401 (2,8 mH) | 52 | 58 | 67 | 79 | 130 |
| 17HS16-2004S1 (2,6 mH) | 54 | 61 | 69 | 82 | 135 |
| 17HS15-1704S (3,55 mH) | 45 | 50 | 58 | 69 | 114 |
| 17HE15-1504S (4,0 mH) | 42 | 47 | 55 | 65 | 108 |
| 17HS15-1504S-X1 (4,4 mH) | 41 | 46 | 53 | 62 | 103 |
| 17HM15-0904S (0,9°, 12 mH) | 12 | 14 | 17 | 21 | 35 |
| Pour mémoire : le programme plafonne à 26 cm/s (1 pas/s) ; 39 cm/s = 1,5 pas/s ; 52 cm/s = 2 pas/s |
Chaque moteur est pris à son courant du plafond courroie ; la vitesse indiquée est celle où la tension nécessaire dépasse celle de l'accu, donc où le driver ne peut plus tenir ce courant et où le couple commence à baisser. Ces chiffres viennent du modèle électrique de la partie 7, pas de mesures.
Passer en 4S : ce qu'il faudrait changer d'autre
Un accu 4S fait 14,8 V nominal et 16,8 V plein. Il ne donne aucun couple en plus (le courant du driver et le plafond de la courroie ne bougent pas), seulement de la réserve en vitesse : le 17HS4401 garde son couple jusqu'à 79 cm/s au lieu de 58. Voici ce que ce changement entraîne, du plus contraignant au plus simple.
- La place de l'accu. Le placement prévu le 21 septembre le loge debout dans une poche de 24 mm de large, entre la quille et une plaque-flanc, sous les courroies. Un 4S de même capacité a une cellule de plus, donc 8 mm d'épaisseur en plus (32 mm au lieu de 24) : il n'entre pas. Il faut soit un 4S plus petit (autour de 1 000 mAh, 24 mm d'épaisseur, autonomie réduite d'un tiers), soit deux 2S en série, un dans chaque poche à côté des cartes, soit élargir la poche en revoyant la quille. Et 50 g de plus, à garder entre x = 25 et 70 mm pour que le centre de masse reste dans sa fenêtre (le calcul rapide donne x ≈ 86 mm, dans la fenêtre 76 à 100).
- Le convertisseur 12 V → 5 V qui alimente l'Arduino : vérifier sur sa fiche qu'il accepte 17 V en entrée. Les modules abaisseurs courants (LM2596, MP1584) acceptent 4 à 28 ou 35 V ; un module « 12 V » fixe peut ne pas les supporter. Le remplacer sinon, c'est quelques euros.
- Le chargeur et la sécurité : un chargeur avec équilibrage 4S (prise d'équilibrage à 5 fils), une alarme de tension basse réglée pour 4 éléments, un fusible sur le fil + (à faire dans tous les cas).
- Les drivers TMC2209 : rien à changer, ils acceptent jusqu'à 29 V ; garder 1,0 A. Un condensateur de 100 µF 35 V près des drivers, si le câblage de l'accu est long, absorbe les pointes de tension au freinage.
- Le programme : rien d'obligatoire. Pour profiter du 4S, relever
VITESSE_MAXet passer les drivers en spreadCycle. - Les moteurs, les poulies, les courroies : rien. Les documents et la liste d'achats disent « accu 3S » et « sous 12 V » à trois endroits (
build.py, MONTAGE partie 5, README) : à mettre à jour, puis GENERER.cmd.
Autrement dit, le 4S coûte surtout une place qu'il n'a pas. Tant que la bête n'a pas besoin de dépasser 45 cm/s, le 3S suffit.
7. Méthode et hypothèses
- Couple demandé : le modèle de charge de
kinematics.py(frottement de roulement 0,30, à-coups ×1,9, rayon équivalent 41,5 mm tiré de la trajectoire du pied, masse 2,51 kg : 1,10 kg de contreplaqué, 0,55 kg de quincaillerie et de pièces imprimées, 2 × 280 g de moteurs, 300 g d'électronique et d'accu). Réduction 2:1 ; 75 % du couple de maintien exploitable en rotation, comme dans le projet. - Couple du moteur au courant réglé : proportionnel au courant efficace affiché par le driver, jusqu'au courant nominal (le TMC2209 travaille en micro-pas sinusoïdaux, et un courant efficace égal au courant nominal chauffe le moteur comme sa fiche le prévoit). Couple par ampère = couple de maintien ÷ courant nominal.
- Courroie : tension au blocage = couple de maintien ÷ rayon primitif du pignon (6,37 mm) ; 40 N est le plafond du projet ; 26 à 28 N de tension de travail et 550 N de rupture viennent des fiches de courroies GT2 6 mm (Handson Technology, Gates).
- Tension nécessaire : par phase, courant crête × √(R² + (ω·L)²) + force contre-électromotrice, avec ω la pulsation électrique (50 paires de pôles pour 1,8°, 100 pour 0,9°) et une constante de f.c.é.m. déduite du couple de maintien. Les inductances sont celles des fiches (mesurées à 1 kHz) ; l'accu est pris à 11,1 V nominal, 10 V vide, 12,6 V plein, sans pertes dans le driver.
- Chaleur du moteur : 2 × R × I² au courant du plafond courroie. Driver : d'après la FAQ Watterott du SilentStepStick, petit radiateur jusqu'à 1 A efficace, radiateur et ventilation pour 1,4 A ; 2 A efficaces au maximum absolu du TMC2209.
- Ce que l'étude ne couvre pas : les résonances des moteurs pas à pas, le couple de détente, le frottement réel des courroies et des paliers, et les courbes couple-vitesse mesurées par les fabricants (données à 24 V, donc inutilisables telles quelles). Un essai au banc du 17HS4401 à 1,0 A, patte bloquée, tranchera mieux que tous ces calculs.
8. Sources
- 17HS4401 : fiche Handson Technology (PDF), fiche Besfoc ; achat en France : Amazon.fr, Semageek, Atelier de la robotique.
- 17HS15-1504S-X1 : StepperOnline, fiche technique ; le 17HS15-1504S sur Amazon.fr.
- 17HE15-1504S : StepperOnline, steppermotor.fr (lot de 5).
- 17HS16-2004S1 : StepperOnline, fiche (PDF).
- 17HS15-1704S (promotion) : StepperOnline, page française (3,42 € le 27 septembre 2026, 1,86 Ω, 3,55 mH, 37,5 mm, 280 g).
- 17HM15-0904S : StepperOnline. 17HS19-2004S1 (48 mm) : StepperOnline. 17HS13-1334S (34 mm) : StepperOnline.
- Boucle fermée MKS SERVO42C : Makerbase. Moto-réducteur JGB37-520 : ASLONG, MicroDCMotors.
- Driver TMC2209 : FAQ SilentStepStick (Watterott), fiche Analog Devices (PDF).
- Courroies GT2 6 mm : fiche Handson Technology (PDF), ShapeOko, courroies et poulies.
- Le projet :
kinematics.py(marche, couple, courroie),params.py(blocMOTOR, transmission, cœur de 51,8 mm),audit.py(jeu de 0,9 mm au dos du moteur),MONTAGE.mdpartie 5 (drivers),firmware/jansenosaure_radio(vitesse maxi).
Étude réalisée sans rien modifier dans le projet. Les calculs sont ceux du modèle et de formules classiques de moteur pas à pas ; les fiches constructeur ont été lues le 27 septembre 2026, les prix sont indicatifs.
Où sont les fichiers
Tout le projet tient dans un seul dossier : C:\Users\wakaw\Nextcloud3\Biscalab\Robotique\Jansenosaure.
Cette page en est le tableau de bord : elle est refaite à chaque génération du modèle, et la copie du disque
(out\viewer\index.html) s'ouvre par double-clic.
Les trois fichiers à double-cliquer
GENERER.cmdrefait tout : contrôles, modèle FreeCAD, plateaux de découpe, liste d'achats, GIF et cette page (5 min)
VOIR_MATIERES.cmdouvre le modèle dans FreeCAD, bois transparent
ANIMER.cmdouvre le modèle dans FreeCAD et le fait marcher
Depuis PowerShell, écrire
.\GENERER.cmd(avec le.\). Le double-clic dans l'explorateur évite ce piège.
Ce qui est produit, dans out\
out\jansenosaure.FCStdle modèle 3D complet (s'ouvre dans FreeCAD)
out\xtool\Jansenosaure decoupes.xsle projet xTool Studio prêt à ouvrir : 8 toiles (plateaux 1 à 6, éprouvette, patte AVD), pièces dégroupées, rouge et bleu en découpe, vert en gravure ; matériau et puissances à régler. Fait le 26/09/2026 : si les plateaux changent, réimporter les .svg
out\eprouvette_5mm.svgl'éprouvette d'emboîtement (75 × 44 mm), à couper d'abord sur une chute : fentes, tenon, roulement, douilles, taraudage
out\laser_ordinaire5.0_plateauNN.svgles plateaux de découpe pour xTool Studio (un groupe par pièce) : toutes les pièces, en contreplaqué ordinaire 5 mm
out\laser_ordinaire5.0_plateauNN.dxfles mêmes plateaux en DXF, pour LightBurn ou un autre logiciel
out\patte_AVD\la première patte, seule, pour l'essai
out\stl\les pièces à imprimer en 3D : poulies, pignons, entretoises, pieds TPU, moyeux de flasque
out\render\*.pngles images réalistes 4K
out\jansenosaure_marche.gifun tour complet de marche
out\etudes\etude_moteur.htmll'étude « Quel moteur pour le Jansenosaure ? » du 27 septembre 2026, la même que l'onglet « Études »
out\etudes\etude_contreplaque_5mm.htmll'étude du passage au contreplaqué 5 mm (25 septembre 2026), avec ses images ; à ouvrir par double-clic
out\viewer\index.htmlcette page
Les documents
MODE_D_EMPLOI.mdle mode d'emploi du projet en une page, avec le lien de cette page publiée
README.mdle projet et ses choix mécaniques
MONTAGE.mdl'ordre de montage (onglet « Monter »)
NOMENCLATURE.mdla liste des achats et des pièces (onglet « Acheter »)
LISTE_ACHAT.pdfla liste de courses tirée de l'onglet « Acheter » (liste_courses.py) : quantités additionnées, une ligne par article, classée par rayon, avec les photos d'achats\photos ; elle est aussi embarquée dans cette page (bouton « Ouvrir le PDF » en haut de l'onglet)
achats\Paniers_Jansenosaure.xlsxle tableur des paniers remplis en ligne : tableau de bord et coût pour le Fablab (stock à saisir dans Besoins), liste illustrée (photo de chaque objet, case « Reçu »), suivi des commandes, lignes, couverture des besoins, alternatives chiffrées ; embarqué dans cette page (bouton « Enregistrer le tableur » de l'onglet Acheter). Fait à part : GENERER.cmd ne le refait pas
achats\photos\les photos des articles, reprises dans la liste de courses (liste_courses.py, table PHOTOS)
Pour changer une dimension
Un seul fichier de réglages : params.py. Ne rien retoucher à la main dans FreeCAD : le modèle est
entièrement regénéré par GENERER.cmd, et une retouche manuelle serait effacée.