6 réponses à ce sujet

[ron_fraizer]

Bonjour,

 

je travaille en ce moment sur la conception d'un robot d'inspection, et j'aurais quelques questions. Le robot est à base d'arduino et il est assez simpliste dans sa conception. Il faut juste qu'il aille en avant, en arrière, à gauche et à droite. Pas besoin de passer des obstacles. Il sera simplement doté d'un porte outils pour faire des mesures.

Le gros point noir, c'est qu'il faut qu'il soit capable de grimper une surface verticale (via un système d'aimant, à peaufiner pour les chenilles, au pire ce sera des roues).

Le deuxième gros point noir, ce sont ses dimensions: il doit faire maximum 120mm de large et 80mm de haut (je n'ai pas vraiment de contrainte pour la longueur).

 

Poids: 10kg (j'essaye de prendre en compte l'ombilical qui pendra derrière)

Taille des roues: 15mm de rayon

Vitesse: 0.15 m/s maximum, on peut descendre à 0.10m/s sans problème, voir moins

Nombre de moteurs: 2 (je crois que c'est comme cela que ça fonctionne sur des chenilles)

Inclinaison maximum: 90°

Accélération: je sais pas, 0.005m/s2? Ca veut dire qu'il mettra deux secondes à arriver à sa vitesse de croisière?

 

Si je mets toutes ces données dans un calculateur de couple, ça me dit qu'il me faut 1.5Nm de couple pour chaque moteur.

 

Est-ce qu'il y a des moteurs qui délivrent ce couple, et qui soient assez compactes pour être en adéquation avec les dimensions de mon robot?

 

L'idée serait d'avoir quelque chose qui ressemble à ça : https://www.robotics...troller-ari-50/ ou à ça https://www.eddyfi.c...produit/nanomag. Vous pensez qu'ils utilisent quel type de moteur?

Merci d'avance!

[Oracid]

Super projet !

J'ai fait un mini tank dernièrement avec des mesures assez proches que ce que tu indiques, voir même plus petit. https://www.robot-ma...-nano/?p=115109

Il existe même une version avec caméra, https://www.robot-ma...ylens/?p=115145

Bon, évidemment, ce n'est pas de la HighTech comme les exemples que tu donnes.

 

Si les chenilles ne sont pas absolument nécessaires, je pense qu'il est toujours préférable d'utiliser des roues. A mon avis, c'est plus simple à mettre en œuvre.

10kg ! C'est énorme ! Peut on savoir de quel type d'ombilical, il s'agit ?

J'ai un gros doute sur la puissance du moteur. En gros, 1.5Nm, cela devrait faire15kg.cm. Sauf erreur, si j'en crois les convertisseur en ligne (je préfère les kg.cm).

Avec cette puissance, je ne suis pas sûr que tu déplaces 10kg. 

Je ne connais pas ces moteurs. Personnellement, mais c'est un parti pris, j'utiliserais des servos à rotations continus. Ces servos sont très compactes et très faciles à mettre en oeuvre avec un Arduino.

L'idée des aimants, c'est intéressant. Peux-tu nous en dire plus sur ce mur, à gravir.

[ron_fraizer]

Merci de ta réponse !

En gros le robot servira à effectuer des mesures d'épaisseur par ultrasons sur des équipements en acier, notamment à l'intérieur de tuyauteries (d'où les contraintes de dimensions), ou sur des parois verticales difficilement accessibles (d'où l'histoire des 90°).

Pour l'ombilical, il faut que je le fasse fabriquer ou que je le fabrique moi même, mais il servira à l'alimentation électrique et en eau (nécessaire pour les ultrasons, un tuyau de 5mm de diamètre suffit), au retour vidéo et aux commandes (l'asservissement, je crois qu'on dit comme ça).

Pour les chaînes aimantées, j'ai trois solutions à tester:
- des aimants néodyme dans le châssis du robot. Ça me semble étrange, mais c'est la solution qu'a choisi Eddyfi dans le deuxième lien que j'ai donné dans mon message précédent. Je vais faire un test avec un châssis imprimé en 3D.
- des aimants intégrés dans la chenille (vu sur un robot chinois, pas convaincu de la longévité.
- ou des aimants en forme de donut, intégrés dans deux demies coques usinées pour former les roues. C'est la solution qu'on utilise sur un scanner actuellement, je vais voir si ça peut s'adapter à des chenilles.

Pour le poids, j'ai peut être vu un peu large, j'ai un peu de mal à me rendre compte du poids final en prenant en compte 10m d'ombilical.

Je vais creuser le sujet des servomoteurs dont tu parles, mes connaissances en mécanique sont un peu rouillées, il faut que je mette tout ça à jour.

[Sandro]

Bonsoir,

3 points à prendre en compte :

- pour des chenilles (et même des roues, dans une mesure un peu moindre), il de faut pas mal de couple pour tourner sur place (et c'est dur de quantifier combien).

- si tu mets des aimants sur les chenilles, alors besoin d'encore plus de couple pour tourner sur place (les aimants plaquent tes chenilles, donc augmentent le frottement)

- et même si tu décides de que faire de larges arcs de cercles (quitte à faire des manœuvres comme en voiture pour tourner presque sur place), les aimants vont faire que tu risques d'avoir plus de force pour décrocher les aimants à l'arrière de la chenille (à creuser, peut-être que c'est compensé par l’attraction des aimants à l'avant, mais je penses qu'au moins à certains moments il y aura plus d'effort que sans aimants)

 

Pour les moteurs, je penses que ça vas être limite pour rentrer dans tes dimensions :

v=150mm/s avec des roues de r=15mm de rayon, ça te fais rpm=60*v/(2*pi*r) = 96 rpm

couple : si tu as calculé 1.5N.m, alors en pratique, il faut compter au moins le double, voir plus. Donc minimum 3Nm, soit 30 kg.cm

 

Pour une rapide recherche sur gotronic, ce qui se raprocherait le plus serait https://www.gotronic...d1001-12418.htm, assez de couple (50kg.cm), une vitesse de la moitié de ce que tu cherches, et moitié trop long (et 125€/pièce). Je penses que tu peux trouver de justesse quelque chose qui rentrerait, mais possible que ce soit en passant par du sur mesure.

 

 

Vu ta problématique, je te conseillerais plutôt de viser sur de l'ultra-léger type https://www.gotronic...-2218-21783.htm

Un châssis léger en impression 3D.

Je penses qu'en misant tout sur l'ultra-léger, tu devrais t'en sortir avec 500g (4 moteurs à 10g/pièce de mémoire, 4 roues à 40g/pièce, 100g d'électronique, 100g d'impression 3D, 100g pour ton capteur)  ou avec 1kg en embarquant ta batterie (pour te passer de l'ombilical)

[ron_fraizer]

Bonsoir Sandro,

Merci pour ta réponse.

Je n'avais pas pense à l'augmentation du couple nécessaire pour faire tourner le robot sur place. Effectivement ça change tout.

Je vais peut-être partir sur une approche différente, en faisant... 2 robots! Un tout petit qui ira dans les tuyauteries où le faible encombrement est essentiel, mais où la capacité à aller à la verticale n'est pas nécessaire, et un plus gros pour les mesures sur plans verticaux, mais où, en général, je suis beaucoup moins limité par les dimensions.
Je vais creuser tout ça demain.
Bonne soirée !

[Oracid]

S'il s'agit de monter dans un tube vertical et non pas de monter sur un mur, les choses sont différentes.

Dans le cas d'un tube, il s'agit de robots grimpeurs de cheminé qui la plupart du temps ont des roues aux extrémités de bras qui exercent une pression sur les parois.

 

Mais il existe des grimpeurs de murs, en voilà un.

[Oracid]

Je n'avais pas pense à l'augmentation du couple nécessaire pour faire tourner le robot sur place. Effectivement ça change tout.

Oui, Sandro a raison, mais il y aurait peut-être une solution.

 

En premier lieu, privilégier les roues plutôt que les chenilles, ça frotte beaucoup moins, en raison de la moindre surface de contact au sol. Les chenilles ont un avantage certain en tout terrain, mais ici, on est sur du très plat et lisse.

Mon idée serait d'utiliser un aimant au centre du robot. L'aimant ne devra pas être en contact avec le mur en métal, mais être distant d'environ 5mm.

L'attraction serait toujours là, tout en limitant/supprimant les frottements.

 

Voici une vidéo qui montre les capacités des Smart Magnets, cela pourrait peut-être t'inspirer.