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Après le test unitaire des commandes pour une plateforme moteur et le test électrique des 4 plateformes, la prochaine étape consiste à réaliser le câblage définitif.
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Après le test unitaire des commandes pour une plateforme moteur et le test électrique des 4 plateformes, la prochaine étape consiste à réaliser le câblage définitif.
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Cet article présente la première partie de la conception détaillée, du pont élévateur à l’échelle 1/12, du diorama de la Batcave du projet BATLab112. Cette première partie porte plus particulièrement sur le design mécanique de la motorisation des axes du pont élévateur. La deuxième partie portera sur l’électronique de commande pour contrôler les moteurs.
Le dimensionnement mécanique du pont élévateur lors de la conception préliminaire ainsi que le premier prototype réalisé, ont permis de valider la cinématique de ce système, et ainsi de développer et produire les prototypes des autres systèmes industriels équipant le diorama de la Batcave du projet BATLab112.
Pour plus d’infos :
L’objectif de la conception détaillée est à présent de définir plus précisément la motorisation électrique du pont élévateur de la Batcave. En effet, lors de la conception préliminaire la motorisation du pont élévateur a été représentée par 4 moteurs pas à pas fixés directement sur les 4 axes. L’objectif était de pouvoir en définir la structure mécanique, cette partie du système a donc été mise de côté. À présent, il convient de proposer une solution technique fonctionnelle et compatible avec le niveau de réalisme d’un diorama pédagogique.
La nouvelle motorisation des axes du pont élévateur se compose de 4 plateformes identiques, équipées d’un moteur à courant continu couplé à une boîte de renvoi d’angle à 90°. Sur les 4 axes de couplage, une roue dentelée permet à un capteur optique de mesurer la vitesse de rotation du moteur et ainsi de contrôler la vitesse de déplacement vertical du pont élévateur.

Pour définir le design final de cet ensemble et s’assurer de son intégration mécanique dans le diorama, les composants sont sélectionnés dés la phase de conception détaillée en fonction de leurs dimensions et de leurs caractéristiques techniques.




Ce modèle de moteur est sélectionné pour ses dimensions mécaniques compatibles avec le rendu réaliste imposé par l’échelle 1/12 du diorama, mais aussi pour ses caractéristiques électriques garantissant le bon fonctionnement final du système. La tension d’alimentation en 12V, associée à une vitesse de rotation nominale élevée, laissent envisager un couple mécanique satisfaisant après réduction de la vitesse de rotation.

Ce capteur est sélectionné pour la simplicité de sa mise en œuvre, son encombrement compatible avec l’échelle du diorama et un signal de sortie numérique. Comme le montre la photo, ce modèle est souvent vendu par petit lot de pièces.

Le choix de ce type d’engrenage est relativement restreint sur un marché grand public autorisant des commandes à l’unité. Ce modèle d’engrenage angulaire est sélectionné pour son rapport de réduction de 1:1 mais aussi pour son design mécanique robuste, équipé de pattes de fixation.
La conception électrique porte ici essentiellement sur l’armoire électrique qui doit assurer le raccordement de la tension d’alimentation des moteurs ainsi que l’alimentation électrique et le signal de sortie de la roue codeuse.
L’objectif de reproduction réaliste du câblage d’une telle armoire n’est pas envisageable compte tenu des contraintes d’intégration des composants nécessaires. Cependant, les armoires électriques du pont élévateur vont faire l’objet d’une évolution dans leur design, par rapport à la conception des précédentes armoires électriques du diorama du projet BATLab112. L’objectif est de remplacer le bloc de jonction de raccordement de la tension d’alimentation des moteur, par un système à base de switcher de connecteur, faisant office de sectionneur électrique. La roue codeuse sera raccordée quant à elle via un autre connecteur faisant office de bornier électrique.



Cet article intervient après un changement d’environnement technique autorisé par le changement d’ordinateur. A présent la version 0.21.2 de FreeCAD est utilisée pour une meilleure définition de la conception du projet BATLab112.


La modélisation du poste électrique équipant la Batcave du projet BATLab112 a été réalisé avec le logiciel FreeCad V0.21.2



Contrairement à d’autres composants utilisés dans les systèmes industriels de la Batcave, aucun modèle 3D n’est disponible librement pour chacun de ces composants. Par conséquent, leur modélisation 3D via FreeCAD s’attache essentiellement à leurs designs généraux pour en définir les dimensions externes.
Les modèles 3D des composants électroniques sont disponibles dans la bibliothèque de GrabCAD


Les fichiers des modèles 3D utilisés lors de la conception préliminaire du poste HT/BT équipant la Batcave du projet BATLab112 sont téléchargés à partir de la plateforme GrabCAD.




Pour modéliser une plateforme complète, des éléments complémentaires sont ajoutés comme les coupleurs d’axes et le portique de l’armoire électrique assurant la centralisation des raccordements électriques.

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Test du prototypage du câblage des commandes manuelles et de l’affichage de la vitesse de rotation d’un des quatre moteurs d’entraînement du pont élévateur .
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Control du signal de commande de la vitesse de rotation des moteurs d’entrainement du pont élévateur.
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Préparation de la maquette de prototypage électronique de la commande des moteurs d’entraînement du pont élévateur du diorama de la Batcave.
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Dans un article précédent, j’ai souligné l’intérêt, en phase de conception 3D, d’utiliser la rotation dynamique de FreeCAD pour obtenir une visualisation globale d’un modèle. Cette fonctionnalité, bien que pertinente pour apprécier l’architecture générale d’un objet, demeure toutefois insuffisante dès lors qu’il s’agit d’observer des déplacements relatifs entre plusieurs entités modélisées.
Il ne s’agit pas ici de simuler le fonctionnement d’un mécanisme articulé complexe — tel qu’un ensemble piston-bielle-vilebrequin ou un système de soupapes — pour lesquels des extensions spécialisées existent. L’enjeu porte plutôt sur l’animation coordonnée d’objets mécaniquement indépendants, mais dont les mouvements respectifs doivent être synchronisés ou, à tout le moins, ordonnés. À cet égard, les macros développées sous FreeCAD constituent un outil méthodologique particulièrement efficace.
Dans le cadre du projet BATLab112, la mise en mouvement virtuelle des quatre systèmes industriels modélisés répond à trois objectifs. Premièrement, la simulation permet de vérifier la compatibilité spatiale de leurs trajectoires dans l’environnement confiné de la Batcave. Deuxièmement, elle facilite la synchronisation de leurs déplacements afin d’optimiser le processus global de prise en charge de la Batmobile. Troisièmement, elle offre un support de médiation technique destiné à présenter de manière claire et dynamique le fonctionnement général du diorama pédagogique.
La vidéo illustre ce dispositif. Réalisée au moyen d’une macro Python sous FreeCAD, elle met en scène le parcours complet de la Batmobile à travers l’atelier robotisé, en contrôlant précisément le mouvement des différents systèmes industriels.
Enfin, un dernier élément mérite d’être souligné : l’usage de la fonction Enregistrer une macro. Celle-ci constitue un atout majeur pour la génération rapide de segments de code correspondant aux actions effectuées dans l’interface. Ces fragments peuvent ensuite être intégrés et structurés au sein d’un programme plus général, facilitant ainsi le prototypage et l’industrialisation des animations cinématiques.

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Conception des 4 plateformes moteurs d’entrainement du pont élévateur.
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Cet article présente la troisième version de la conception détaillée, du local électrique à l’échelle 1/12, du diorama de la Batcave du projet BATLab112. Cette mise à jour de cette conception est en lien avec la mise en jour du modèle opérationnel du local technique.
Cet article fait suite à la réalisation du premier modèle opérationnel du local électrique du diorama de la Batcave du projet BATLab112.


Cet article intervient aussi après un changement d’environnement technique autorisé par le changement d’ordinateur. A présent la version 0.21.2 de FreeCAD est utilisée pour une meilleure définition de la conception du projet BATLab112.
FreeCAD, logiciel libre de modélisation 3D paramétrique, constitue un environnement particulièrement pertinent.…
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La modélisation du poste électrique équipant la Batcave du projet BATLab112 a été réalisé avec le logiciel FreeCad V0.21.2
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https://youtube.com/@jacobbernardo8845
Batman Batcave 1:18 Diorama
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November 2015
1:00
HD 1080p
1:18
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Ce diorama à l’échelle 1/18 est une représentation très complète d’une Batcave réalisée à la main, et s’inspirant principalement de l’ambiance gothique de la Batcave du film Batman de Tim Burton de 1989.
Parmi les éléments évocateurs de cette ambiance, on trouve la roche sombre en fond du décor, qui sous l’effet de la lumière semble suintante, à l’image de la roche de la caverne de 1989. On trouve aussi au premier plan, sur la droite, une plateforme au design certes original, mais sur laquelle est placé un modèle réduit de la Batmobile du film, accentuant la référence. L’artiste ne donne pas d’information concernant le modèle réduit utilisé. Cependant, les reflets de la peinture métallique laisse supposer un modèle diecast, peut-être de la marque Hot Wheels©️. La scénographie de la rampe d’accès et les portes mécaniques derrière la Batmobile suggèrent une sortie mécanique vers la surface comme dans le film de Tim Burton.
D’autres éléments, semblent tirer leur inspiration d’autres références visuelles entremêlées du Mythe de la Batcave. Le sol de la plateforme est notamment peint dans des tons de gris acier, rehaussé de marquages jaunes qui donne un ton plus industriel au diorama. Sur la gauche, une console informatique très différentes de celle de Tim Burton et de son agencement confus, installée sur une plateforme d’aspect métallique, dans un style modulaire et structuré, semble plus proche de celle du film Batman vs Superman de Zack Snyder de 2016. Quant aux visages du Joker visibles sur ces écrans, si ils sont clairement une référence à une scène du film de Tim Burton, ils ne représentent pas celui incarné par Jack Nicholson, mais celui des jeux vidéos de la saga Arkham. Une autre référence, celle de l’architecture des voutes intégrées dans la roche en arrière plan du diorama, semble faire écho à celles du Film Batman Begins de Christopher Nolan de 2005. On distingue également, des plateformes secondaires dont le style plus industriel et technologique semble inspiré des décors des jeux vidéos. Enfin, la figurine de Batman, placée sur la gauche du diorama, sur une plateforme reproduisant du carrelage de couleur rouge, représente le personnage de Batman dans la série animée Batman de 1992. Comme la Batmobile, aucune information n’est donné concernant cette figurine.
Même si ce diorama semble dépourvu d’éclairage intégré, la lumière tamisée d’ambiance, utilisée pour la présentation de cette vidéo, met en valeur les contrastes entre la roche sombre, les surfaces métalliques et les reflets de la Batmobile pour un rendu global, à la fois réaliste et stylisé.
This 1/18 scale diorama is a very complete representation of a hand-crafted Batcave, inspired mainly by the gothic atmosphere of the Batcave from Tim Burton’s 1989 Batman film.
Among the evocative elements of this atmosphere, we find the dark rock in the background of the setting, which under the effect of the light seems to ooze, like the rock in the cave in 1989. We also find in the foreground, on the right, a platform with an admittedly original design, but on which is placed a scale model of the Batmobile from the film, accentuating the reference. The artist does not provide information regarding the scale model used. However, the reflections of the metallic paint suggest a diecast model, maybe from the Hot Wheels©️.The scenography of the access ramp and the mechanical doors behind the Batmobile suggest a mechanical exit to the surface as in Tim Burton’s film.
Other elements seem to draw their inspiration from other visual references interwoven with the Batcave Myth. The floor of the platform is notably painted in shades of steel gray, enhanced with yellow markings that give a more industrial tone to the diorama. On the left, a computer console very different from Tim Burton’s and its confusing layout, installed on a metallic-looking platform, in a modular and structured style, seems closer to that of Zack Snyder’s 2016 film Batman vs Superman. As for the Joker’s faces visible on these screens, while they are clearly a reference to a scene from Tim Burton’s film, they do not represent the one played by Jack Nicholson, but that of the Arkham saga video games. Another reference, that of the architecture of the vaults integrated into the rock in the background of the diorama, seems to echo those of Christopher Nolan’s 2005 film Batman Begins. Another reference, that of the architecture of the vaults integrated into the rock in the background of the diorama, seems to echo those of the film Batman Begins by Christopher Nolan from 2005. We can also see secondary platforms whose more industrial and technological style seems inspired by the sets of video games. Finally, the Batman figurine, placed on the left of the diorama, on a platform reproducing red tiles, represents the character of Batman in the animated series Batman from 1992. Like the Batmobile, no information is given concerning this figurine.
Although this diorama appears to lack integrated lighting, the subdued ambient lighting used to present this video highlights the contrasts between the dark rock, the metallic surfaces and the reflections of the Batmobile for an overall result that is both realistic and stylized.
This diorama features a Batman’s figure from the animated series of 1992 without anymore detail.
In this diorama, there is no integrated lights and no mobile element.