143 réponses à ce sujet

[pat92fr]

Non, ca colle à mort sur le plateau ! J'ai eu le malheur de lancer un plug-in OctoPrint récemment pour faire l'ABL. Il a bien calculé la correction en Z (mesh), mais 0.1mm trop bas partout. Du coup, la première couche est écrasée et ca colle encore plus. Je n'ai pas encore cherché à corriger ... la flemme !  Pour imprimer des engrenages, il va falloir que je prenne le temps de recalibrer. Je ne suis pas fan du raft.

[Oracid]

J'ai fait ceci, il y a déjà quelques temps. Si cela t'inspire, n'hésite pas.

Moi, j'ai abandonné, je n'avais pas la compétence, de plus, tout était bloqué, et je me suis lassé.

Mais je pense que l'idée est bonne.

Le diamètre, hors tout, est de 100mm.

 

Cliquez moi.

[pat92fr]

C'est beau ! Et original ! Les moteurs ont quelle taille ?

 

J'en suis là :

 

J'ai oublié d'imprimer un satellite. Le diamètre total est de 66mm (module 1). Ca pourrait s'adapter sur un brushless type 400x ou mieux 500.

 

Ca tourne plutôt bien pour un premier essai. Pas trop de jeu. Plutôt libre. Pour un premier proto, ca passe !

 

J'ai l'impression qu'il est plus simple de rendre la couronne extérieure entrainante.

 

A suivre...

[Forthman]

J'ai l'impression qu'il est plus simple de rendre la couronne extérieure entrainante.

Pas spécialement, par contre la vitesse de sortie ne sera pas la même 1:3 au lieu de 1:4

[Oracid]

J'ai l'impression qu'il est plus simple de rendre la couronne extérieure entrainante.

Oui, tu peux t'inspirer de la couronne que j'ai mis autour de chaque moteur.

La bonne idée serait d'utiliser un pas compatible avec ce type de courroie,  https://fr.aliexpres...earchweb201603_

Tu peux viser une réduction de 1/10. Mais ce type de moteur à également un axe ou une vis compatible avec les hélices de drones qui pourrait entrainer ton réducteur.

Mais attention, ce type de réducteur ça pompe du couple.

Peut-être qu'un mécanisme simple moteur + petite poulie + courroie + grande poulie, c'est encore ce qu'il y a de mieux. Comme ici.

Ce type de montage est équivalent à mon mécanisme 4 barres. 

[Mike118]

J'ai fait ceci, il y a déjà quelques temps. Si cela t'inspire, n'hésite pas.

Moi, j'ai abandonné, je n'avais pas la compétence, de plus, tout était bloqué, et je me suis lassé.

Mais je pense que l'idée est bonne.

Le diamètre, hors tout, est de 100mm.

 

Cliquez moi.

Reducteur-L.jpg

 

 

Je ne comprend pas ta réalisation oracid... 

Tu avais fait un système avec 3 moteurs qui entrainaient la pignons tous pris sur la même couronne ? 
Tu cherchais à avoir 3 fois plus de couple ?

[Oracid]

Je ne comprend pas ta réalisation oracid... 

Tu avais fait un système avec 3 moteurs qui entrainaient la pignons tous pris sur la même couronne ? 
Tu cherchais à avoir 3 fois plus de couple ?

Oui, c'est ça. Le couple des 3 moteurs s'additionnait et de plus, le système globale est un réducteur de vitesse.

C'est pas bon ?

[Forthman]

@Oracid, je compte environ 96 dents sur la couronne et 32 sur les pignons des moteurs, soit une réduction de 1:3, ça ne fait pas une très grande réduction.

En plus avec ce montage tu perds le principal avantage d'un réducteur épicycloïdal qui est de ne pas avoir d'effort transversal sur l'axes (à la limite avec un pignon libre au centre ça pourrait s'arranger)

edit: j'ai validé sans faire exprès

 

C'est peut-être pour ça que tu avais constaté que : "Mais attention, ce type de réducteur ça pompe du couple."

[Oracid]

ça ne fait pas une très grande réduction.

Oui, c'est vrai !

L'idée de départ, c'était d'additionner le couple de minuscules petit moteurs, mais sans roues dentées.

La grande couronne avait des aimants sur le périmètre interne. Les minuscules moteurs étaient disposés à 1mm de la couronne. Les aimants de chaque moteur devait faire tourner la couronne.

Cela n'a pas fonctionné.      

[pat92fr]

Je laisse reposer l'imprimante 3D..

 

Au sujet de l’électronique et du logiciel, voici une illustration de ma vision de la partie contrôle :

 

 

En vert : les fonctions réutilisables de ma carte de contrôle pour micro-servo (SMS).

En rouge : les nouveautés par rapport au contrôle d’un servo intelligent à moteur brushed :

• un étage de puissance à trois phases
• un encodeur de position absolu (en lieu et place du potentiomètre habituel)
• une commande vectorielle (FOC : https://fr.wikipedia...nde_vectorielle )

La nouveauté moins visible est la cadence de fonctionnement du bloc de traitement de la commande vectorielle. Objectif = 10k itérations par seconde (temps de calcul < 100µs)

 

Selon ma compréhension (sommaire), la commande vectorielle a pour but de contrôler la rotation du moteur à partir d’une consigne de courant, générée par la boucle d’asservissement en position/vitesse/couple. Sa mission est de maximiser le couple et d’optimiser la consommation (dissipation). Pour contrôler la rotation du moteur, la commande vectorielle agit sur la tension aux bornes des trois phases du moteur, via un étage de puissance. La commande vectorielle met en œuvre un asservissement. Elle observe l’angle de rotation du moteur et le courant passant dans les phases du moteur. Sincèrement, je ne suis pas capable d’expliquer plus loin le fonctionnement théorique. Je vais me borner à implémenter l’algorithme théorique et à le mettre au point avec mon matériel.

 

Le "desired flux current Id" est à zéro pour obtenir un fonctionnement optimal.

Le "desired torque current Iq" correspond à la consigne de courant venant des boucles de contrôle en position/vitesse/couple.

 

En synthèse, la commande vectorielle est implémentée en logicielle :

• Entrées :
  • la consigne de courant [positive ou négative selon le sens de rotation]
  • la mesure des courants des phases, au moins deux phases [positive ou négative selon le sens du courant dans la bobine]
  • l’angle de rotation du moteur [0 .. 2PI[
  • la tension d'alimentation principale (VM)
• Sorties :
  • la tension des trois phases ABC [0 .. VM]
  • ou directement les 6 signaux PWM

 

 

Au sujet de l’étage de puissance, il s’agit de 3 demi-ponts en H à base de transistors de puissance, un pour chaque phase du moteur, et de trois résistances de shunt en bas de chaque demi-pont pour mesurer le courant de chaque phase. La mesure de courant est bidirectionnelle. Les transistors (MOSFET) sont pilotés par un circuit intégré « driver de gate ». La tension à appliquer à chaque phase est convertie en un rapport cycle, en fonction de la tension d'alimentation, positif pour les transistors du haut, et inversé pour le transistor du bas, pour un demi-pont donné, avec l'insertion d'un temps de pause (xxx ns) au moment des transitions, pour éviter de pulvériser l'étage de puissance !

Personnellement, une fois la phase de maquettage terminée avec la carte d’évaluation ST, qui intègre des drivers de gate basiques, je partirai sur le Ti DRV8305. Ce n’est pas le plus récent, mais il est disponible chez JLCPCB pour une pose automatique (PCBA). Il intègre trois AOP, pour amplifier les mesures de courants, et les ramener dans la plage 0..3v3 des entrées analogiques du µC.

 

 

Note : Synoptique détaillé en PJ.

 

Pour finir, je pars (encore) sur un STM32G431, et je compte utiliser les périphériques suivants :

- TIMER en mode PWM pour générer les 6 signaux PWM (= 2 transistors x 3 phases)

- TIMER en mode PWM Input Capture pour acquérir la position absolue envoyée par l’encodeur AS5048A.

- ADC pour l’acquisition de la tension d’alimentation et du courant des trois phases

- FPU et CORDIC pour la commande vectoriel (calculs sinus et cosinus) et les PIDs

- UART pour le bus de communication série

 

On verra plus tard, pour le choix des composants et la schématique de la carte de contrôle.

 

Patrick.

 

Image(s) jointe(s)

• 

[pat92fr]

Un premier résultat visuel de mes expérimentations sur la petite carte d'évaluation ST :

 

Seul regret à ce stade, le couple est faible. Est-ce normal et tout simplement lié aux caractéristiques du moteur, ou est-ce que mon implémentation est à revoir ?

 

Ce n'est pas avec un réducteur de 1:4 que je vais m'en sortir pour agiter une patte. Il faut viser un rapport de réduction plus élevé. Là, le réducteur planétaire risque de prendre trop de place.

 

Coté mécanique, cette vidéo me travaille :

 

Je vais peut etre les appeler.

 

En attendant, je me concentre sur le design d'une première carte de control maison, dans un format adapté aux essais (8x5cm).

 

 

Comme d'habitude, je mets le STM32 dessous tout seul que je soude à la main à réception de la carte montée/câblée, faute de stock en Chine de composants ST.

 

Je monte des MOSFET CSD88537ND. Ca ne dépassera pas 15A avec une bonne dissipation thermique. Pour des essais sur des petits moteurs, ca doit suffire largement.

 

Le gros défaut de la carte ST est que les résistances de shunt montées sur la carte sont conçues pour mesure des courants assez forts (40A max). Et comme on le voit sur la vidéo, mon moteur consomme moins de 100mA. La mesure est donc en très faible résolution. Cela complexifie la mise en œuvre du FOC qui nécessite une mesure de courant assez précise pour fonctionner.

 

 

A suivre.

[Forthman]

Bien le couple... il n'est que 4x plus important que celui du moteur (sans compter les frottements)

pour ce qui est de la taille du réducteur, comme il est concentrique, si tu en mets un second identique en ligne tu auras une réduction de 1:16 ...

 

Mais maintenant que tu as pu faire un essai,  vois ce qu'il te faudrait, ce que tu as au moteur sans réduction, et trouve ton rapport de réduction

en ayant à l'esprit que plus le rapport sera important et plus il sera difficile de faire un amortissement

[Oracid]

Super ta vidéo !

 

Pour le couple, c'est bien le problème ! C'est sans doute pour cette raison que Skientific a fait une vidéo sur ce type de moteur Brushless, https://fr.aliexpres....3f551b49CcMhSK

Prix, 300€, poids, 500g.

[pat92fr]

Merci. C'est un début !

 

La réduction n'est que de 6 )à 8 sur les MIT Cheetah. Il s'agit d'un gros moteur aussi avec plus de couple au départ.

 

Le format de moteur brushless '400x' voire '500x' me semblait adapté à un robot de taille raisonnable. Dans le projet Open Dynamic, la réduction et de 9.

 

Faudrait que je fasse un test avec ce type de moteur.

 

Pour actionneur complet, je doute parvenir à moins de 150€. Un bon moteur, c'est entre 50 et 100€, la carte de contrôle, c'est 50 à 100€ aussi. Et les pièces mécaniques et électroniques ont un cout.

 

A suivre..

[Mike118]

 

Pour actionneur complet, je doute parvenir à moins de 150€. Un bon moteur, c'est entre 50 et 100€, la carte de contrôle, c'est 50 à 100€ aussi. Et les pièces mécaniques et électroniques ont un cout.

 

A suivre..

 

Pour ce prix là tu vises quelle spécifications ? En terme de vitesse / couple / poids / taille / tension de fonctionnement?

[pat92fr]

On va dire l'équivalent d'un bon servo de taille standard, la vitesse en plus, sinon le projet n'a pas d'intérêt :

- >1500dps (250rpm)

- >3Nm (30Kg.cm)

- <200gr

- taille non contrainte.

- 24 à 36V (au delà les composants commencent à couter chers)

 

Tu penses que c'est atteignable ?

[Mike118]

c'est un challenge atteignable, c'est  grosso modo le niveau de ce qu'on peut trouver sur le marché ( en terme de puissance ) sauf qu'en général on a juste plus de couple et moins de vitesse dans les propositions existante que je vois en comparaison de produit du genre. 

[pat92fr]

Ok. Je viens de croiser un SpotMini. Les épaules ne sont pas très volumineuses, et on sent qu'il y a du couple. C'est vraiment bien conçu et usiné. Bon allez, au boulot !

 

Je vais faire un essai de réducteur cycloïdale avec un ratio de 1:10 environ.

[Forthman]

Tu ne connais pas le couple de ton moteur à la base ?

vu comme tu l'arrêtes ça m'étonnerais que tu ais 0.3Nm...

[pat92fr]

Voici ce qu'annonce le constructeur :

 

Le courant était de 150mA environ, en comptant le STM32 et les drivers et la sonde de programmation intégrée (STM32 supplémentaire).

 

Le courant réel étant très inférieur au "stall current" annoncé à 1.8A, je ne pense pas atteindre le couple maximum dans ma démonstration.

 

Si le couple est proportionnel au courant, je devrais être autours de 0.2Kg.cm (0.02Nm).  Difficile de mesure des couples si faibles.