Fabriquer un automate miniature : embrasser l'héritage familial
- Bill Murray
- 18 mai 2024
- 6 min de lecture
Introduction:
En avril 2024, l'International Miniature Challenge a annoncé son récent concours : concevoir et développer un automate miniature sans aucune restriction sur le thème. Les critères stipulaient simplement qu'il devait s'agir d'un véritable automate, en miniature, capable de fonctionner à la main et d'au moins un personnage/objet animé.
J'ai été particulièrement inspiré pour participer à ce concours basé sur l'envie de créer un automate depuis que je suis un jeune garçon. À l'âge de cinq ans, j'ai appris que mon arrière-grand-père, William Webster, était devenu célèbre dans tout le Midwest américain dans les années 30 et 40 après avoir créé et fait visiter une ferme miniature entièrement automatisée.
Il a commencé ses créations après qu'une maladie neuromusculaire non diagnostiquée l'a contraint à une retraite anticipée. Apprenant seul à sculpter de petites figurines à partir de chutes de bois, il a combiné ses connaissances en mécanique et utilisé des pièces détachées récupérées pour assembler la grande ferme d'automates.
Facturant 5 cents par billet, il a visité les foires locales et nationales pendant plusieurs années, gagnant en popularité et en fans. Finalement, on lui a offert une somme d’argent enviable pour vendre la ferme à un collectionneur passionné. Cela l'a amené à construire une nouvelle copie du modèle original qu'il a également vendu par la suite. Au final, il a construit sept versions de la ferme miniature, dont la dernière se trouve encore dans le garage de mon oncle en Arizona.
Explorer le monde des automates miniatures :
Le dictionnaire Oxford définit un automate comme :
une machine qui exécute une fonction selon un ensemble prédéterminé d'instructions codées, en particulier une machine capable d'une gamme de réponses programmées à différentes circonstances.
Les automates ont gagné en popularité à partir du XVIe siècle et ont prospéré tout au long de la Renaissance, devenant très en vogue parmi les riches. Aux XVIIIe et XIXe siècles, certains des automates les plus complexes ont commencé à apparaître. Cependant, l'artisanat a commencé à décliner aux XIXe et XXe siècles en raison de la diminution du nombre d'artisans qualifiés.
Si toute la magie apparaît en surface, regarder derrière le rideau révèle la complexité des mécanismes de la plupart des automates. Qu’il s’agisse d’engrenages, de poulies, de courroies ou autres, une compréhension approfondie de la mécanique est essentielle et la précision mécanique est primordiale pour réussir. Une planification minutieuse est essentielle pour une solution réussie.
Dévoilement de mon processus créatif :
Je ne peux pas dire avec certitude pourquoi j'ai choisi cette orientation conceptuelle pour mon projet. J'avais récemment réfléchi à plusieurs idées de design se déroulant à l'époque victorienne. Peut-être ai-je inconsciemment influencé ma décision en me basant sur ces réflexions.
Presque immédiatement, j’ai conçu un récit dans les limites d’un compartiment de train de première classe. J'imaginais deux messieurs étouffants assis l'un en face de l'autre, chacun absorbé par ses propres activités. Je souhaitais cependant avoir un troisième personnage pour ajouter plus de variété au récit. J'ai opté pour l'idée que l'un des hommes avait subtilement caché son petit chien dans une sacoche en cuir posée sur le sol. Cette créature subreptice faisait de brèves apparitions, jetant des regards furtifs dans chaque direction.
Pour moi, la complexité des mécanismes se perd si le résultat final ne tente pas au moins de raconter une histoire au spectateur. Demandez à Pixar quelle est l'importance de la narration dans leur succès. Cela dit, le meilleur concept du monde échouera s'il n'est pas correctement exécuté. C'est à ce stade que j'ai rencontré mon premier véritable obstacle.
J'ai grandi dans un atelier de soudure et d'usinage, et la fabrication d'engrenages et d'autres pièces mécaniques est devenue une compétence acquise très jeune. Alors que la compétence était encore intacte, ce sont les matériaux qui m'ont fait perdre mon jeu.
La résine est un matériau intrinsèquement différent de l'acier trempé. Bien qu'elle paraisse solide, elle est en réalité très malléable. J’ai ainsi découvert que les tolérances doivent être les plus précises possibles. Mon premier train d'engrenages a bien démarré, mais à mesure que j'ajoutais un engrenage, la tension a commencé à augmenter jusqu'à ce qu'il ne reste plus qu'un seul engrenage à fixer, et que l'ensemble du train d'engrenages devienne si difficile à actionner manuellement que je savais qu'il me faudrait inévitablement retourner à la planche à dessin.
Après avoir repensé le train d'engrenages, j'ai réalisé que je pouvais atteindre mon objectif avec quatre engrenages de moins que mon modèle initial. De plus, j'ai resserré les tolérances sur les mesures des engrenages et réinitialisé les paramètres d'impression pour créer une version plus dense des engrenages imprimés. Cela a entraîné des temps d'impression considérablement plus longs, mais le résultat final était beaucoup plus stable et a offert une expérience plus fluide lors de l'alimentation de l'automate.
Embrasser l’héritage familial :
Lorsque j’ai relevé ce défi pour la première fois, j’avais hâte d’explorer le territoire inexploré qu’est le monde des automates. Ma principale motivation était l'héritage que m'avait légué mon arrière-grand-père. Depuis que j'ai entendu son histoire, j'avais hâte de concevoir mon propre monde miniature animé.
Rétrospectivement, le travail de mon arrière-grand-père a probablement eu plus de succès que le mien pour la simple raison qu’il s’agissait d’un appareil mécanique simple, presque primitif, utilisant des machines et des pièces avec lesquelles il était devenu intimement familier au cours de ses décennies en tant qu’agriculteur.
Ma tentative m'a obligé à sortir de ma zone de confort, en travaillant avec des matériaux et des processus que j'étais sur le point de maîtriser depuis peu. Il me restait manifestement beaucoup à apprendre. Je suis presque certain aussi que mon arrière-grand-père a tiré les leçons des défis qu'il a rencontrés à chaque itération de la ferme d'automates. La seule version que j'aie jamais vue était sa dernière création – l'aboutissement de six tentatives précédentes et de tout ce qu'il avait glané de ces expériences cumulées.
Il est impressionnant de constater à quel point la technologie a évolué au cours des trois dernières générations. Je serais fasciné de savoir ce que mon grand-père aurait pensé de l'idée qu'il soit possible d'imprimer ses propres pièces de machine. Il aurait probablement ri à l'idée de créer des pièces mécaniques aussi robustes à partir d'un liquide à l'origine.
Cela dit, de nouveaux matériaux sont constamment créés pour être utilisés avec une imprimante 3D. Une innovation permet même d'imprimer divers métaux, avec une dureté et une précision rivalisant avec la fabrication traditionnelle de l'acier.
J'ai rejoint la communauté des amateurs de miniatures :
Avec les nombreux revers que j'ai rencontrés à ce stade précoce, le soutien de mes collègues passionnés a été essentiel pour me permettre de rester concentré sur la recherche d'une solution. C'était une expérience très frustrante : ne pas pouvoir avancer, entravé par mes propres limites. Les retours incroyablement positifs qui m'ont été partagés par le groupe étaient un talisman contre le sentiment rampant de terreur que j'étais sur le point d'échouer avant d'avoir à peine commencé.
Mes compétences en mécanique et en mathématiques étaient certainement à la hauteur, mais ce sont les conseils que j'ai glanés auprès de mes collègues constructeurs concernant les nuances du travail avec des imprimantes 3D à base de résine. Après de nombreux essais et erreurs, j'ai réussi à découvrir les réglages spécifiques permettant d'obtenir des engrenages plus denses et plus précis, avec des tolérances similaires à celles des engrenages métalliques traditionnels.
Présentation de mon travail en cours :
La conception du train d'engrenages d'origine a déjà évolué plus que je ne l'aurais cru nécessaire. Pourtant, l’évolution fait partie d’un processus visant à progresser vers la perfection, j’espère donc apprendre de mes erreurs.
En particulier, j'aurais déjà aimé commencer avec un design beaucoup plus simple. Mon concept est conçu pour piloter de nombreuses actions physiques entre trois personnages différents, dans une séquence garantissant que chacun opère à des moments et des fréquences différents pour garantir une animation plus naturelle, c'est-à-dire moins mécanique.
J'ignore combien de fois mon arrière-grand-père a dû revoir ses propres créations. Il n'existe aucune trace de son processus ou de sa méthodologie, seulement du résultat final. Quoi qu'il en soit, je suis convaincu qu'il a parfois été bloqué par des obstacles frustrants. Supprimer ou contourner ces obstacles est un élément clé du processus créatif de résolution de problèmes.
Conclusion :
Malgré ma frustration croissante face à ce que je pensais être un projet assez simple, je suis déterminé à aller de l'avant, même si cela signifie recommencer (ce qui commence certainement à paraître probable). J'ai toujours relevé le défi par le passé. Malgré les limitations croissantes liées à ma maladie neurologique, ou peut-être à cause d'elles, je me sens obligé de redoubler d'efforts. Je pense que j'ai bien plus à me prouver qu'à quiconque.
En fait, je suis reconnaissante de la réalité de mes limites. Cela me garde humble et m’apprend à être aussi adaptable que possible. Je ne peux plus tenir pour acquises les compétences que j’utilisais autrefois avec une facilité désinvolte – le point culminant d’années de formation et d’expérience. Je dois désormais aborder chaque compétence avec un sens de la découverte renouvelé. Comment puis-je me montrer à la hauteur de mes accomplissements passés avec mes limites actuelles ? juste une autre partie du processus créatif de résolution de problèmes.
Maintenant, j'ai hâte de voir comment cette conception évoluée se comportera. Il reste encore beaucoup à faire et l'échéance approche à grands pas. Il est temps de passer à la vitesse supérieure (jeu de mots).
Commentaires