80 réponses à ce sujet

[thermo_nono]

Salut les makers, 
j'ouvre une discu sur mon projet de servomoteur à rotation continue auquel je pense depuis hier, j'aimerai vous l'exposer afin que vous me disiez ce que vous en pensez et que vous me guidiez/corrigiez lorsque je vais faire des erreurs (et ça ne manquera pas ^^ )..

 

une discu a récemment été ouverte sur les bidouilles autour des servomoteurs et on a vu que : 
- certains arrachent le PCB du servo pour le remplacer par un arduino ( lien )
- certains font sauter la butée des servos pour en faire des moteurs avec réducteur ( lien )
- d'autres vont jusqu'à se fabriquer des servos qu'ils ont voulu adressables en I²C (et c'est une sacrés bonne idée) : ( lien )
moi j'ai foutu tout ça dans une boite... je secoue et j’espère en sortir un "servomoteur à rotation continue adressable en I²C" (ce que je n'ai trouvé nulle part).
vu qu'il reste des pins de libres sur l'arduino nano que je vais utiliser, ils seront dispo pour ajouter des options. 

voici les infos sur le choix des composants : 

Spoiler

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J'ai choisi de réaliser le servo autour d'un moteur DC standard déja équipé d'un réducteur, le moteur que j'ai choisi ne fonctionne que sous 3V (c'est le point qui me chagrine) mais c'est le seul que j'ai trouvé qui tourne à 30 tours par minute 
lien : https://fr.aliexpres....4a8e3c00WzlA2v

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maj-24/07/18
suite aux conseils des makers, le moteur retenu serait le suivant (TFF-N20VA-09220 5V avec un rapport de réduction de 150 et codeur incorporé) : 

http://www.robot-maker.com/shop/moteurs-et-actionneurs/52-motoreducteur-dc-gm12-n20.html

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pour ce qui est de l'encodeur rotatif (potard à 360°) j'ai choisi ça : 

https://fr.aliexpres....4a8e3c00WzlA2v

Je souhaitais au début prendre juste le composant, mais c'est le même prix et avec ce format "shield" il y a de grandes chances pour que je trouve déjà les résistances de pull-up connectées dessus. (ça prendra moins de place et ce sera moins fatiguant.. cerise sur le gâteau : il y a des trous de fixation sur le PCB qui faciliteront la mise en place du composant)
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​maj-24/07/18
le codeur étant déjà présent sur le moteur, on oublie cet élément.

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il fallait bien entendu un pont en H... je suis resté sur un format "shield" pour les mêmes raisons que pour l'encodeur rotatif et j'ai choisi ça : 
https://fr.aliexpres....4a8e3c00WzlA2v

Impossible de trouver un simple Pont en H.. il n'y a que du double pont en H... on verra ce qu'on peux en faire une fois le projet abouti.. (j'ai déja une p'tite idée... j'en parlerai à la fin ^^)
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​maj-24/07/18

Le pont en H sera certainement un ..... plus petit.

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J'avais prévu de centraliser tout ça avec un ATtiny85.. puis en cherchant je suis tombé sur des breadboards style arduino (autour d'un ATtiny85).. mais ça ne coûte que quelques centimes de moins qu'un clone d'arduino nano, c'est plus chiant à programmer (notamment installation de drivers supplémentaires.. ).. du coup dans un souci de simplicité et parce que les I/O supplémentaires pourront m'être utiles (je vous ai dis que j'avais déja une p'tite idée et que j'en parlerai à la fin ?.. ^^), j'ai choisi de bosser sur arduino nano. 

http://www.robot-maker.com/shop/cartes-programmables/46-clone-arduino-nano.html

 

Les points qui me turlupinent : 

Spoiler

Pour le moment, le point qui me dérange c'est que je vais utiliser du 3V pour le moteur (circuit puissance) et du 5V pour le circuit commande.. mais comme je le disais plus haut c'est le seul qui tourne à 30 tr/min les autres sont bien trop rapides.

Mon second souci sera de trouver une solution mécanique pour asservir l'encodeur à l'axe du moteur. 
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​maj-25/07/18
plusieurs sites mentionnent un bug du clone d'arduino nano qui le rends invisible sur les réseaux I²C.. ça me chagrine beaucoup

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Ma p'tite idée sur les I/O restantes (c'est pour pô gâcher) : 

Spoiler

Tout ce qui suit sera en plus du projet principal.. je ne fais pour le moment qu'envisager ces extensions.. (mais votre avis m’intéresse)

 

si tout se passe bien il restera une sortie pour un moteur sur le double pont en H et plein d'I/O sur le nano qui pourront être proposés pour l'ajout d'options. 

par exemple la seconde sortie moteur devrait être accessible et moyennant une petite mise à jour du firmware, être utilisé pour un système nécessitant un moteur supplémentaire..
de même les I/O du nano pourraient être accessibles et (toujours moyennant une mise a jour du firmware) être utilisé pour l'ajout de "capteurs réflexes" (c'est à dire que le réflexe serait codé dans le nano de l'articulation du robot ce qui allégerait le travail du cerveau, le cerveau étant le composant maître sur le réseau I²C)
On pourrait aussi envisager d'utiliser ces I/O comme des dendrites (connexions synaptiques) et de coder un neurone dans le nano dans le cas du développement d'IA.

 

Que va apporter cet élément par rapport à ce qui existe déjà ?

Spoiler

La première grosse différence sera due au câblage en série des modules induit par le bus I²C.. 

ça devrait permettre par exemple de réaliser un bras en ne laissant courir qu'une nappe à 4 brins tout le long de la structure
idem si on souhaite faire une sorte de robot salamandre.. juste une nappe qui coure le long de la colonne vertébrale du robot.

le servo se voulant "à rotation continue", on pourra l'utiliser comme un moteur CC. 
Toute la commande étant gérée par le nano, il est possible de développer de nouveaux firmwares (avec des algos d'accélération ou décélération progressive par exemple)
Ces firmwares modifiés pourraient recourir aux entrées et sorties dispo pour ajouter et gérer des éléments à partir de l'articulation (capteurs réflexe, afficheurs, accéléromètre... enfin tout ce qui se connecte à un arduino quoi..)
On peux aussi imaginer, dans le cadre d'un réseau neuronal, de coder un neurone dans le firmware du servo, d'utiliser les I/O restantes comme connecteurs synaptiques et d'alléger d'autant le travail de l'élément maître du réseau I²C. 
Je pense qu'on pourra considérer cet élément plus comme un périphérique que comme un simple actionneur.

Les applications envisageables sont légion... je n'ai fais qu'effleurer le champ des possibilités que devrait offrir ce produit. 

[Oracid]

- Le moteur que tu proposes est fournit également en 6V.600rpm et 12V.1200rpm. Regarde bien ton lien, il y a un sélecteur de produit en dessous du prix.
- Va pour le Nano !
- Avec le nombre de sortie du Nano, ne serait-il pas possible de faire un pont en H avec quelques diodes, voir ton lien : https://wiki.mchobby...des_anti-retour
- Pareil ! Ne serait-il pas possible d'utiliser une sortie analogique du Nano en guise de potentiomètre ?

Ce que je dis est peut-être complètement à coté de la plaque !
C'est juste histoire de causer...

[Mike118]

tu peux piloter en 5V ton moteur 3V, il tournera juste un peu plus vite ... rien de bien grave surtout que de tout façon comme le moteur sera piloté en PWM ... Il aura rarement 5V tout le temps ... 

 

Et par la suite ce genre de moteur je peux les avoir en quantité à la configuration souhaité ... C'est les moteurs que j'ai retenu pour le cocotix =)

 

Pour le driver il y en a des plus petits qui seront mieux que celui il est possible aussi de juste utiliser le composant L9110 par exemple ...

Par contre l'encodeur sélectionné il est pas top ... C'est bien pour un truc qu'on veut manipuler genre pour une interface homme machine mais c'est pas top pour l'asservissement d'un moteur ... Surtout en position ... Surtout si le moteur tourne doucement !!!

[thermo_nono]

Merci pour vos réponses. 
Pour le moteur, 600rpm me semblent beaucoup trop pour un servomoteur, je vais faire comme a dit Mike118 : alimenter en 5V (avec éventuellement une led en série pour lui économiser une tension de seuil). 
Pour ce qui est de cabler le pont en H en cmos il faudrait 4 diodes et 4 transistors, c'est envisageable (surtout qu'il va falloir que je fasse un PCB pour le NON logique) mais je ne ferai jamais plus petit que le L9110 proposé par Mike118. 
Et je ne voie pas comment utiliser un pin analogique pour remplacer le potard. 
Pour ce qui est du sélecteur as tu quelque chose à me proposer ?

[Mike118]

Pour ce qui est du sélecteur as tu quelque chose à me proposer ?

 

 

Gné ? 

 

Tu parles de l'encodeur ? 

Tu peux utiliser un potentiomètre et une entrée analogique. Je suppose que c'est ce que suggère Oracid. 
Si tu ne prend pas le moteur avec l'encodeur de déjà monté sur le moteur je pense que le potentiomètre est la meilleur option ...  
Sinon on arrive rapidement avec des trucs compliqués et encombrants ... 

 

Mais il y a peut être d'autre solutions que j'ai pas encore envisagées ! =) 

[Forthman]

600trs/min, même avec du PWM, je trouve ça rapide, mais 30trs/min... c'est franchement lent...

Avec une roue de 100mm de diamètre ça fait même pas du 10m/min (<0.6Km/h)

 

@Mike : pourquoi un potard meilleur qu'un encodeur ? physiquement c'est pareil pour l'accoupler au moteur non ?

également, sur les différentes cartes que j'ai pu tester (PC104) l'accès aux valeurs analogiques étaient lents à cause de

la méthode d'échantillonnages (réseau RC) sur la Nano c'est mieux ? (pour du 30trs/min, on est pénard remarque)

[Mike118]

L'encodeur indiqué donne 20 pulses / tour ...  Même en doublant voir au mieux en quadruplant on a que 80 pulses par tours ...  Même en supposant qu'on arrive à être parfaitement précis au pulse près avec du 80 pulses par tour on arrive à une précision de 4.5° ... 

Un potentiomètre, en lecture analogique on est sur 10 bits. Soit 1024 valeurs pour moins de 360° ( Environ 300° ? )  Ce qui permet une bien meilleure précision que l'encodeur...  c'est pas pour rien que les servo utilisent des potards ...
 

[Oracid]

Si je compte bien, 30 tours par minute, cela fait 2 secondes par tour.
Soit 2/6=0,33s pour faire 60°. Même un MG995 met 0,17s en 5V

[Path]

En mettant un réducteur, on aurait un couple plus important et en laissant le codeur sur l'axe du moteur, on aurait bien plus de pulses pour un tour de l'axe en sortie du réducteur.

 

Genre ça http://www.robot-maker.com/shop/moteurs-et-actionneurs/52-motoreducteur-dc-gm12-n20.html

[ashira]

Quitte à faire un servo maison, pourquoi ne pas en faire un gros ?
Avec ça en codeur
http://s.aliexpress.com/qU3u6FFz?fromSns=Copy

Sinon il y a ça aussi
https://www.robotsho...que-droite.html

Jusque 100kg/cm. Et ça maintient la position sans utiliser de l'énergie !

Et avec codeur
http://s.aliexpress.com/b6nMrq2a?fromSns=Copy

[thermo_nono]

En effet 30tr/min c'est pas rapide... Mike118 tu as dis plus haut pouvoir en avoir à la configuration souhaitée, ça veux dire que si je souhaite du 200tr/min c'est possible ?

Path, c'est quasiment les mêmes que ceux que j'avais envisagés... et pour ce qui est de mettre le codeur sur l'axe du moteur il faut trouver comment agencer ça et est-ce que le nano saura compter les pulses assez vite ? 

et ashira c'est surtout pour un problème de coût que je n'en fais pas un gros et aussi parce que je souhaite que le produit final soit utilisable dans le cadre de réalisation de robots à visée pédagogique.. je pense qu'il sera envisageable d'adapter un moteur plus puissant (peut être en remplaçant le L9110 par un driver qui sépare les circuits de puissance et de commande, ce qui ne semble pas le cas pour le L9110)


 

[Path]

Sur le moteur que j'ai mit en lien, le codeur est au cul du moteur donc en direct sur son axe. A l'avant du moteur, on y voit le réducteur. Donc c'est comme voulu.
Et pour la nano, elle chope toutes les interruptions sans pb.
Tu pourras toujours vérifier s'il y a une limite haute en vitesse pour la captation des codeurs mais j'en doute.

[thermo_nono]

Ha oui ! Je n'avais pas pigé que c'était le codeur... et là en effet ça va grandement me faciliter les choses. 
Je vais le regarder de plus prêt, mais je le sens bien du coup. 
Merci. (merci à tous ceux qui participent d'ailleurs)
 

[Mike118]

En effet 30tr/min c'est pas rapide... Mike118 tu as dis plus haut pouvoir en avoir à la configuration souhaitée, ça veux dire que si je souhaite du 200tr/min c'est possible ?



 

 

Oui enfin une valeur proche qui est dans leur standard =)  Ils ont beaucoup de rapport de réduction possible qui se montent sur ces moteurs =) Le ration 1/10 est disponible sur ce moteur ce qui donne environ 200 tr/min par contre du coup le couple est divisé d'autant que la vitesse est multipliée. 

 

 

Path, c'est quasiment les mêmes que ceux que j'avais envisagés... et pour ce qui est de mettre le codeur sur l'axe du moteur il faut trouver comment agencer ça et est-ce que le nano saura compter les pulses assez vite ? 

 

 

Pas de problème pour la nano de compter les pulses pour ça  

Par contre du coup le nombre de pulse par tour de l'arbre de sortie sera dépendent du rapport de réduction choisis ...

Pour être utilisable pour de l'asservissement en position sur un tour il faut suffisamment de pulses / tours ...

[thermo_nono]

Oui enfin une valeur proche qui est dans leur standard =)  Ils ont beaucoup de rapport de réduction possible qui se montent sur ces moteurs =) Le ration 1/10 est disponible sur ce moteur ce qui donne environ 200 tr/min par contre du coup le couple est divisé d'autant que la vitesse est multipliée. 

Je pense qu'un moteur TFF-N20VA-09220 (pour du 5V) avec un rapport de réduction de 100 fera du 2 tours/seconde... ce ne sera pas optimisé pour une voiture de course :-p mais ça permettra (je l'espère) de pouvoir l'utiliser comme une articulation (comme un servomoteur). 
par contre, dans la description je n'ai rien trouvé sur le nombre de pulses par tour et c'est un point important pour l'utiliser comme servomoteur.
 

 

Par contre du coup le nombre de pulse par tour de l'arbre de sortie sera dépendent du rapport de réduction choisis ...

avec un rapport de réduction de 100 ça ne va pas être un gros souci. ^^

edit : 
je pensais que tu parlais de la difficulté à calculer.. ^^
j'espere que ça envoie au moins 4 pulses par tour d'axe moteur sinon, en effet ça risque d'être chaud pour la précision.. 
par contre, le codeur au cul du moteur ça va me faire vraiment gagner beaucoup de place.. c'est tip-top. 
 

reedit : 
ce driver pourrait remplacer avantageusement le L9110 : 
https://fr.aliexpres....bde967f4HjwyN6

[Oracid]

Je pense qu'un moteur TFF-N20VA-09220 (pour du 5V) avec un rapport de réduction de 100 fera du 2 tours/seconde... ce ne sera pas optimisé pour une voitur

Si je ne trompe pas, il devrait avoir une vitesse d'environ 0,08s.60° ce qui me semble bien.
Quel est le couple en sortie de la boite de vitesse ?

[Forthman]

Alors là attention, j'ai eu une idée à l'instant....

 

Pourquoi vouloir faire quelque chose de concret ?

Pourquoi ne pas juste faire une "doc" permettant de réaliser un servo suivant ses besoins ?

Fournir des codes bien documentés et facilement modifiables pour les adapter (potard ou codeur, nombre de pas par tour ...etc...)

les composants nécessaires pour le pont H (à adapter suivant la puissance du moteur piloté)

fournir le cas échéant des fichiers STL à imprimer pour des montages précis.

[thermo_nono]

Si je ne trompe pas, il devrait avoir une vitesse d'environ 0,08s.60° ce qui me semble bien.
Quel est le couple en sortie de la boite de vitesse ?

ils annoncent 0.15g.cm (0.8g.cm momentanément supportés).
 

[Forthman]

thermo, tu a mal décalé les virgules ;-) ça fait 15 et 80g/cm

 

mais même avec les bonnes valeurs, ça fait très pas beaucoup...

[Oracid]

thermo, tu a mal décalé les virgules ;-) ça fait 15 et 80g/cm
mais même avec les bonnes valeurs, ça fait très pas beaucoup...

C'est pas beaucoup, là !

Mais non ! Si je demandais, c'est justement parce que je pense que ce couple, c'est à la sortie du moteur, pas du motoréducteur.
Enfin, j'espère...