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Projet TPE : Pince/Bras avec Lego/Arduino


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9 réponses à ce sujet

#1 Pyro-Barbare

Pyro-Barbare

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Posté 18 février 2013 - 08:13

Bonjour :thank_you:

Comme vous vous en doutez, je suis en plein projet de TPE, et j'aurais une foultitude de conseils à demander à des gens avisés :rolleyes: (notre prof ne nous aide pas beaucoup)
Je précise que je n m'y connais pas beaucoup en électronique.

Voici une photo du prototype, en Lego :

Image IPB

Image IPB

Image IPB

Image IPB

Image IPB

Excusez moi pour la qualité :Alex_01:

C'est une main robotisée, une pince, appelez la comme vous voulez :ignat_02: ,la problématique étant à peu près : comment saisir différents objet, tels que des fruits, bouteilles, oeufs sans les abîmer.

Pour le moment, nous n'avons que la partie mécanique :
Ce sont deux entités comprenant respectivement un et deux doigts qui se déplacent l'une vers l'autre, grâce à deux crémaillères.
Le principe des doigts est simple : un moteur (un par entité) tire un fil qui, guidé par des poulies au niveau des articulations, provoque la fermeture du doigt.

Pourquoi deux moteurs pour trois doigts ?
Deux doigts sont couplés par un différentiel qui répartis la tension des fils dans les doigts, pour que la pince prenne bien la forme de l'objet.

Je précise que ça marche bien, l'ensemble est très solide et attrape tout, même sans caoutchouc.


Maintenant : ce que l'on voudrait :
(je peux faire des schémas si vous voulez)

1er temps : que les deux entités se rapprochent jusqu'à ce que les deux soient en contact avec l'objet. La les deux entités s’arrêtent.

2e temps : une fois la crémaillère arrêtée, et la position entre les deux entités réglée, les doigts prennent le relais et se referment.



Ce que l'on compte faire :

mettre 3 moteurs : 1 par entités et un pour la crémaillère.

5 capteurs : - un par entités, vers le bas de ces dernières. (Ce sont des interrupteurs 1/0 : http://www.robotshop.com/eu/capteur-contact-collision-2.html )
- un capteur de pression au bout de chaque doigt, comme celui la : http://www.robotshop.com/eu/capteur-force-circulaire-02-po-court.html

1 arduino uno

Et la pince en lego bien sur.


Je me suis dis que des moteurs Lego, type XL feraient bien l'affaire (j'en ai), car ils ont l'avantage d'être compatibles avec notre construction du moment. (j'en ai)
En plus ils ont un bon couple, une bonne vitesse et ne coûtent pas cher.
Ils sont détaillés ici : http://www.philohome.com/pf/pf.htm


Passons à la partie questions :

Comment mettre en place les moteurs sur la carte Arduino ?
-Au niveau des branchements : je compte utiliser ça :
http://shop.lego.com/en-US/LEGO-Power-Functions-Extension-Wire-8886

et couper le fil. (même si ça revient au même que de couper le fil de départ inclut au moteur)

J'aurais donc 4 fils , comme stipulé sur ce doc :
http://www.philohome.com/pf/pf.htm

Comment les exploiter ? Comment les brancher ?
si je prends que C1 et C2 c'est bon ? ou il faut le 0V et le 9V ?

J'ai entendu parler d'un pont en H, de type l293 si je me souviens bien, comme module de contrôle de tension des moteurs.

Mais comment le mettre en place ?

Donc ma grande question se résume aux branchements de mes composants électroniques sur l'arduino.

Si quelqu'un pouvait me faire un petit schéma sur les branchement, ou m'aiguiller dans mes choix, je lui en en, serais très reconnaissant.
Merci BEAUCOUP de m'avoir lu, et merci de vos réponses.

:drag_01:

#2 Mike118

Mike118

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Posté 19 février 2013 - 02:51

Bonjour

Pour ton projet tu utilises des moteurs à courant continu, or comme tu l'as si bien compris, tu ne peux pas brancher tes moteurs directement sur ta arduino et il te fat une interface de puissance.
De plus au vu de ton besoin il est nécessaire pour toi de faire tourner tes moteurs dans les deux sens. Du coup en interface de puissance tu as soit un montage push pull mais nécessite deux alimentation ( principe du cocotix présent en tutoriel(: 2* 1,5V) n'hésite pas à demander plus d'info si besoin) ou un pont en H. Un pont en H tu peux soit en faire un toi même avec des transistors etc... soit en prendre un tout fait comme le L293D si la consommation de tes moteurs est inférieur à 600mA. ( sinon tu as le L298 )

En tout cas le fonctionnent du L293 est simple : dis toi que tu as 6 pattes "interrupteurs de commandes" et 4 point de sortie et 2 pattes pour l'alimentation qe l'on peut appeler Vp et la masse.

regarde le lien ci contre : http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/texasinstruments/l293d.pdf

Explication en détail de manière imagé : parmi les "6 interrupteur de commande " tu en as deux qui sont chacun maitre des deux autres.
on les appellera enable 12 maître des interrupteurs 1A et 2A et enable 34 maître des 3A et 4A

Ensuite c'est ainsi : si le maître autorise ses "esclaves" à agir, les esclaves vont influencer les sorties Y auxquelles elles sont associé :
si tu met 0V sur A1 et que tu mets 5V sur enable12 alors Y1 est à 0V alors que si tu avais mis 5V sur A1 et enable 12 tu aurais eu Vp sur y1
Tu as de même pour A2 et Y2
Et pour A3 et Y3 ainsi que A4 et Y4 lorsque que enable 34 est branché sur le 5V.

Par contre si enable 12 n'est pas à 5V tu as Y1 et Y2 qui sont plus connecté à rien : ni à la masse ni à VP quelque soit les états de A1 et A2.
Il en est de même avec enable 34 avec Y3 et Y4.

Ainsi en génrale tu peux brancher un moteur CC sur Y1 et Y2 et un autre sur Y3 et Y4 avec les differents combinaisons tu peux alors faire tourner ton moteur dans les deux sens... ou les connecter physiquement à plus rien du tout en mettant les enable à 0V.

( Tu remarqueras que tu peux aussi connecter 4 moteurs relié chacun d'un côté à une sortie Y et de l'autre à la masse et tu peux ainsi commander 4 moteurs mais dans un seul sens ... )


Voilà pour la théorie du L293D. ( En plus ce dernier possède la particularité d'intégrer les diodes de roues libre .... ) Le L298 et a peu près similaire avec deux trois truc en plus...

Concernant tes moteurs je ne vois pas pourquoi il serait nécessaire d'avoir quatre fils... Visiblement il me semble que c'est un moteur CC classique + réducteur épicycloïdale, et donc que seulement deux fils sont nécessaire ... Mais comme je ne connait pas directement ces moteurs je ne suis pas sur à 100%.

Si tu as d'autres questions n'hésite pas !

Bonne journée !

PS : Pense à passer par la case présentation prochainement ;)

Si mon commentaire vous a plus laissez nous un avis  !  :thank_you:

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#3 Luj

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Posté 19 février 2013 - 07:13

Bonjour,

Ces moteurs ne sont pas des courants continus classiques. La puissance est apportée par les deux plots 0v et 9v tandis que deux signaux de contrôle C1 et C2 indiquent la direction ou le frein.

Pour faire simple oui tu peux prendre un L293 pour piloter c1 et c2 avec les sorties Y1 et Y2.
Mais si tu n'as rien d'autre essaie le 5v des sorties Arduino directement pour vérifier si le niveau logique haut peut accepter un seuil bas.

Sinon, il faudra utiliser des transistors pour piloter le signal 9v entrant dans c1 et c2.

#4 Mike118

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Posté 19 février 2013 - 12:11

Ces moteurs ne sont pas des courants continus classiques. La puissance est apportée par les deux plots 0v et 9v tandis que deux signaux de contrôle C1 et C2 indiquent la direction ou le frein.


Si il y a les deux signaux de contrôle c'est qu'il y a un pont en H intégré non ? En effet si il y a un signal de commande qui contrôle la direction ... ensuite "frein" c'est pas un enable ?

Du coup pas besoin d'avoir un pont en H externe...

Si mon commentaire vous a plus laissez nous un avis  !  :thank_you:

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#5 Pyro-Barbare

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Posté 19 février 2013 - 04:09

Bonjour Image IPB

Merci beaucoup de votre aide, je comprends beaucoup mieux cette histoire de pont en H.

D'ailleurs, après les tests je confirme il n'y a pas besoin de pont.
On branche le 0 et le 9V sur une alim et C1 et C2 en 0/5V, ce qui modifie le sens de rotation du moteur.
on a fait ça :
Image IPB

Maintenant, on commence les branchements des capteurs/moteurs sur l'arduino.

Je vous tiens au courant !

PS : au passage si vous savez comment redimensionner mes images dites le moi Image IPB

#6 Luj

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Posté 19 février 2013 - 05:57

Excellent c'est l'hypothèse la plus simple qui a fonctionné !

Si tu n'es pas contre j'illustrerai cette astuce avec ces photos.

@+
Julien

#7 Pyro-Barbare

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Posté 19 février 2013 - 09:06

Bien sûr que tu peux Luj :yes:

Par contre, changement de programme :
En testant avec l'arduino on s'est rendu compte que le courant de 5V sortant de l'arduino était "plus faible" que celui (de 5V) sortant de l'alim.
Le moteur était très lent, et pas moyen de le faire accélérer.

(je pense que les branchements étaient bons, vu que c'est le prof qui les a faits)

Il reste donc la solution du pont en H, ou de l'interface de puissance.
On ne dispose que de ça dans le labo :

Image IPB

On pense brancher C1 et C2 dessus, et piloter les moteurs avec seulement C1 et C2, en laissant 0 et 9V dans les fleurs.

C'est, je crois, ce qu'a expliqué Luj.

Mike, dès que j'ai un peu de temps je vais faire un tour dans la partie présentation ;)

Sinon merci à tous :thank_you:

#8 Luj

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Posté 19 février 2013 - 09:50

Bizarre, le courant dans c1 et c2 ne devrait pas être important, la puissance étant apportée par le 9V à côté (à moins que vous ne l'ayez pas connecté, rapport à la mention dans les fleurs que je n'ai pas comprise)

Le L298 est un peu plus difficile à utiliser mais s'il est facile à câbler autant essayer et au moins vous aurez du 9V sur c1 et c2 comme demandé par la doc.

Quand je rentre en France je cherche un moteur Lego pour tester.

#9 ChristianR

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Posté 19 février 2013 - 11:02

Pour réduire les images en ligne il y a ça http://www.webresizer.com/resizer/?lang=fr
Christian

#10 Pyro-Barbare

Pyro-Barbare

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Posté 20 février 2013 - 07:23

D'ac Luj ;)

Quand je disais dans les fleurs je voulais dire que nous ne brancherions pas les 0 et 9V, mais seulement C1 et C2, avec le l298, comme ce que tu l'as décrit, cela dans le futur.

Lors des tests, tous les cables étaient connectés.

Les tests que l'on a effecué :
Alim seulement :
-0V et 9V branchés sur du 9 volt
-C1 et C2 alimentés en 5 volt

Résultat : ça marche très bien.

Alim + arduino :
-0 et 9V sur du 9 volt
-C1 et C2 sur l'arduino, en 5 volt

Moteur très lent.

Bon, après, l'hypothèse de l'erreur de manip n'est pas exclue.

Voila, je poste lorsque j'ai du nouveau. :bye:




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