50 réponses à ce sujet

[Telson]

oui certes arduino peut le faire mais quand tu as plusieurs moteurs cela devient peut être un peu complexe....

 

En plus avec une carte arduino il te faut passer tous les câbles depuis l'encodeur jusqu'à la carte plus l'alim plus le potar....

 

il me semblait intéressant de pouvoir déporter une partie de '' l'intelligence '' d'un système robotisé.....et de n'avoir quà gérer une com en I2C pour les ordres principaux....

 

 

A voir ++

[Leon]

Des servos fait maison, c'est ce que j'avais tenté de faire sur BOB5, mon bipède.

http://www.robot-maker.com/forum/topic/9816-bob5-bipede-1m20/

 

Côté électronique, mon approche était la suivante : Tout géré dans un seul et unique microcontrôleur.

* avantage : temps de latence très réduit. Pas d'échanges entre plusieurs systèmes. Faire marcher un bipède comme je l'imaginais, ça nécessite une très grande réactivité, des asservissements qui tournent très vite.

* inconvénient : beaucoup de fils à ramener vers la platine principale. Mais ça ne me dérange pas.

 

Pour décoder les signaux des encodeurs, j'utilisais des LS7366R. Ca s'interface en SPI. C'est cher (8€ l'unité) et difficilement trouvable. J'aurais pu m'en passer si j'avais utilisé un microcontrôleur/platine avec suffisamment de broches pour mes 6 moteurs.

 

Côté capteurs, je faisais cohabiter

* des potentiomètres : pour avoir la position absolue

* des codeurs magnétiques hall au cul du moteur : pour avoir une bonne précision sur des petits déplacements.

 

Côté intelligence, c'est un asservissement PID tout ce qu'il y a de plus classique.

 

Le résultat était plutôt satisfaisant sur l'asservissement : mouvements fluides, précis, sans oscillation.

Le problème était la faiblesse des moteurs et le jeu mécanique dans l'axe de sortie des motoréducteurs.

 

Si vous avez des questions...

 

Leon.

[Mike118]

 

il me semblait intéressant de pouvoir déporter une partie de '' l'intelligence '' d'un système robotisé.....et de n'avoir quà gérer une com en I2C pour les ordres principaux....

 

 

 

Tu peux aussi très bien le faire ... genre avec une arduino pro mini ... un master plusieurs slave, c'est ce que je fais pour la plus part de mes systèmes ... 
D'ailleurs c'est aussi ce que fait James Bruton =)

Après à toi de voir combien de moteurs tu choisis de gérer par slave =) .
Moi pour un asservissement comme celui que tu souhaites je fais 2 moteurs par arduino pro mini. avec pour chaque moteur gestion d'encodeurs en quadrature, potentiomètre et capteur de courant  ...  

Il y a un juste milieu à avoir , parfois tout sur un seul microcontrôleur c'est mieux aussi ... tout dépend des besoins ... 

[Telson]

@Léon

 

J'ai déjà regardé à plusieurs reprises BOB5. Mon approche sera vraiment très proche de la tienne mais je souhaiterais déporter la partie puissance, la gestion du potar et de l'encodeur directement au niveau de l'actionneur. Il me resterait ainsi deux fils de communication et deux fils d'alimentation.

 

Les actionneurs chaînables en slave recevraient les ordres par I2C.

 

Le jeu mécanique....Alors ça c'est vraiment un gros problème. Surtout le jeu !!!! Je ne me suis pas encore énormément penché sur ce problème mais il est noté dans ma liste : problématiques !!!

 

 

@Mike118

 

Effectivement, je me posais aussi la question de l'arduino pro mini.......

 

Cela pourrais me convenir dans un premier tps en sachant qu'il me serait par la suite possible d'optimiser l'électronique en utilisant les µC.....Moins encombrant...Mais le programme est plus pénible à développer ....

 

 

Pour la partie puissance je pense partir sur un L298, je pourrais ainsi commander deux moteurs (malléole+cheville),(genou+cuisse), (hancheG+hancheD) et (pivotG+pivotD).

 

Soit 6 mini pro (malléole+cheville) *(G+D), (genou+cuisse) * (G+D), (hancheG+hancheD) et pivotG+pivotD; 4 *L298 + 12 encodeurs !!!!

 

Il n'existe pas un composant avec un simple Pont-H ..........

 

 

Il faut que je me trouve un petit encodeur optique. Pour le choix de ces derniers je suis dans le flou....Je n'ai pas encore déterminé quelles devraient être leurs performances......

 

++

 

 

Et merci pour toutes ces informations

[Telson]

Je reviens avec mon histoire ......
 
Je suis à la recherche des caractéristiques des moteurs que l'ont peut trouver dans les servomoteurs.....C'est bien difficile de trouver la puissance de ces moteurs, les tr/mn, le couple en sortie d'axe.....
 
J'ai trouvé sur un site les informations suivantes : La vitesse maximale de rotation du palonnier est de l’ordre de 100 tr/mn (0,1 s pour 60°), alors que le moteur d’entraînement tourne lui typiquement à 50 000 tr/mn. Il faut donc réduire sa vitesse de rotation à l’aide d’un réducteur. Le réducteur est presque toujours constitué d’un train d’engrenages en cascade....Un servo typique comprend cinq étages de réduction en cascade. Les rapports de réduction des étages s.......... à titre d’exemple sont de 29/8, 38/10, 38/10, 28/10, 28/12, ce qui donne une réduction totale de 464.
 
Ok, 50 000 tr/mn..........

 

Bon si je fais un calcul rapide en ne prenant pas en compte le couple résistant du réducteur et pose pour hypothèse1 un rendement de l'ensemble de 0.9 ..... :

 

Ns = 67 tour/mn (0.15s/60°), vitesse de sortie en tr/mn

Cs  = 20kg/cm, couple de sortie en kg/cm

 

Cs  = 1.96133 N.m, couple de sortie en N.m

ωs = 4.46 rad/s, vitesse de sortie en rad/s

 

Donc Ps = 8.76 Watts

 

soit un rendement global η glob = 0.9

 

La puissance moteur devrait être de :

Psortie / η glob = Pmoteur = 9.73 Watts, soit un moteur de 10 Watts !

 

 

Partons sur l'hypothèse 2 d'une alimentation à 6 Volts.......Avec P=U*I, je calcule l'intensité consommé par le moteur soit 1.66 ampères. Soit 2 ampères.

 

Sur l'hypothèse 3 d'une réduction R = 500, Ns = 100 tr/mn et Cm = 0.04 kg/cm......

 

 

il me faudrait donc un moteur de 10 watts, pouvant être alimenter en 6 volts, pouvant tenir 2 ampères, tournant à 50 000 tr/mn et possédant un couple de 0.04 kg/cm....

 

Ou un moteur de 10 watts, pouvant être alimenter en 6 volts, pouvant tenir 2 ampères, tournant à 10 000 tr/mn (R = 100) et possédant un couple de 0.2 kg/cm....

 

Je suis un peu dubitatif devant mes calculs !!!????

 

On trouve bien des moteurs qui tournent à plus de 20 000 tr/mn sous 6 volts mais il font 2/3 Watts .....Et pour ce qui est de connaître le couple alors là .....

 

Qu'en pensez vous?

 

 

 

++

[Leon]

 

Ns = 67 tour/mn (0.15s/60°), vitesse de sortie en tr/mn

Cs  = 20kg/cm, couple de sortie en kg/cm

Quel servo as-tu choisi comme référence?

 

Attention à un truc, les données d'un servo c'est en général:

* couple de blocage, donc servo qui force au maxi

* vitesse à vide, donc sans aucune force, aucun couple résistant en sortie du servo

 

Donc si tu as fait une simple multiplication de ces 2 caractéristiques (couple et vitesse angulaire), je crois qu'il faut diviser par 4 pour avoir la puissance nominale (si mes souvenirs d'électrotechnique sont bons). La puissance nominale c'est à la moitié du couple maxi et la moitié de la vitesse maxi.

 

Leon.

[Telson]

Quel servo as-tu choisi comme référence?

 
Ns = 67 tour/mn (0.15s/60°), vitesse de sortie en tr/mn pour un MG996R
 
Cs  = 20kg/cm, couple de sortie en kg/cm....c'est pour exemple

 

Attention à un truc, les données d'un servo c'est en général:
* couple de blocage, donc servo qui force au maxi
* vitesse à vide, donc sans aucune force, aucun couple résistant en sortie du servo

Donc si tu as fait une simple multiplication de ces 2 caractéristiques (couple et vitesse angulaire), je crois qu'il faut diviser par 4 pour avoir la puissance nominale (si mes souvenirs d'électrotechnique sont bons). La puissance nominale c'est à la moitié du couple maxi et la moitié de la vitesse maxi.

Leon.

Pour les calculs je me suis basé sur ce document : http://herve.jardin-nicolas.pagesperso-orange.fr/TSTI/DESSIN%20janv/trains%20engrenages.pdf

[Leon]

OK, donc il faut bien diviser par 4 pour avoir la puissance nominale, maximale, qui est obtenue à 50% de la vitesse maxi (mesurée à couple nul) et 50% du couple maxi (mesuré à vitesse nulle).

Donc on est sur des moteurs de ~2.5W

 

http://challengehanzelet.files.wordpress.com/2011/11/20111111moteur01.jpg

 

Leon.

[Telson]

Merci Léon,

 

Je n'ai pas encore trouvé l’origine de ce rapport de 4 mais voici un document sur des moteurs CC :

 

 

 

Il me faudrait donc un moteur de 2,5 W seulement......Mais il me faut connaître aussi toutes les autres caractéristiques constructeurs si je veux effectuer un choix éclairé .....

[Telson]

J'ai démonté un servomoteur et voici sont contenu :
 
 

Les engrenages

 

 
Les dimensions

 

 
Un moteur comme celui là ne doit pas avoir grand chose dans le ventre !!!??  C'est quoi ses caractéristiques selon vous?

[ashira]

J'ai déjà démonté un moteur de mg995 pour le tester en augmentant la tension. Au blocage il dépassait les 2 ampères et pas mal de force. Mais j'ai pas fait de mesure de vitesse et de couple.

Le moteur tient bien la tension d'une batterie 2s chargée à fond mais pas l'electronique qui le contrôle, au bout de quelques mouvements ça fait n'importe quoi..

Sinon tu peux remonter les engrenages et le moteur pour faire des mesures en augmentent la tension du moteur progressivement.

[Telson]

J'aimerais bien savoir ou je peux trouver ce genre de moteur dans le commerce.....

[Leon]

Merci Léon,

 

Je n'ai pas encore trouvé l’origine de ce rapport de 4 mais voici un document sur des moteurs CC :

 

Petite explication du rapport 4. La puissance maxi d'un moteur, c'est 1/4 de la multiplication couple maxi fois régime maxi.

Pourquoi ça?

On le voit sur les courbes.

Les courbes représentent le comportement du moteur en fonction du couple en sortie, à tension d'alimentation constante. Le couple en sortie, c'est la charge, le couple résistant qui tend à freiner le moteur, ce que tu essaye d'actionner.

On voit que le régime maxi est atteint à 0N.m, c'est assez logique : le moteur tourne à vide. Sauf que dans ce cas, la puissance en sortie est nulle : couple x régime = 0

Le régime diminue de manière linéaire quand le couple augmente. Equation affine type régime = régime_à_vide - k x couple.

Quand on arrive au couple maxi, le régime devient nul. La puissance est de nouveau nulle : couple x régime = 0.

 

Du coup, la puissance maxi est atteint à peu près au milieu de la courbe, à la moitié du régime maxi, et à la moitié du couple maxi. On le voit avec la courbe de puissance qui est sous forme de parabole.

Et dans ce cas, on a :

puissance maxi = couple_au_point_maxi x régime_au_point_maxi = (couple_maxi / 2) x (régime_maxi / 2) = (couple_maxi x régime_maxi) / 4.

 

Est-ce que c'est plus clair?

 

Leon.

[Telson]

Très clair mon colonel.

 

Merci pour tes explications.

 

++

[Mike118]

J'aimerais bien savoir ou je peux trouver ce genre de moteur dans le commerce.....

 

Tu en veux combien et quel axe au bout ?  un pignon pareil ?  Si tu en veux et que tu trouves vraiment pas je vais te les faire livrer jusqu'à chez toi ! ^^ 

[Telson]

Si tu me trouves des petits moteurs du genre pas de problème.

 

J'aimerais surtout dans un premier temps connaître leurs caractéristiques...

[Mike118]

avec ou sans pignon au bout ? tu veux vraiment te refaire un servo moteur complet ? tu veux pas plutôt un moteur avec un encodeur de déjà monté ? 

[Telson]

Sans pignon à son extrémité et avec encodeur pourquoi pas.

 

Tu proposes quoi?

[Telson]

Alors si je calcul le rapport de réduction du servo  avec R = (Z menantes/Z menées) = (11*9*9*16)/ (48*36*36*41) = 14256/2550528....
 
soit R = 11/1968
 
 
Si je reprends mes premières données (avec une réduction de Cs...)
 
Ns = 67 tour/mn (0.15s/60°), vitesse de sortie en tr/mn
Cs  = 10kg/cm, couple de sortie en kg/cm
 
Donc avec R = 11/1968, Nmoteur = 12000 tr/mn et Cmoteur = 0.056 kg/cm (0.005491724 N.m)......

 

.......

[Mike118]

Bon ce que je propose c'est ça : 

 

 

Moteur CC 3W  avec encodeur monté, et réduction à choisir pour avoir une vitesse max de :  
1600rpm 1000rpm 531rpm 333rpm 178rpm 111rpm 76rpm 59rpm 37rpm 20rpm ou 12rpm  . 

Le moteur est un peux plus compact que ce moteur avec encodeur. 

 

Il me semble que James Bruton utilise les même sur certaine partie de son robot. ( Il utilise aussi des moteurs avec des système de réduction a base de roue et vis sans fin que je peux aussi avoir avec ou sans encodeurs ... )