5 réponses à ce sujet

[Pixel]

Bonjour à tous,

Je réalise actuellement un CdC d'un projet de robot personnel, et j'ai beaucoup de questions sur la partie mécanique et votre aide serait la bienvenue !
Ce robot pèsera au maximun 20 kilos et devra se mouvoir à la vitesse d' 1m/s sur une pente à 20%.
(chiffre indicatif et sur-évalué)
Il sera déplacer par 2 moteurs à courant continu, avec 4 roues. (traction avant mais avec une transmission par courroie avec la roue arrière)

Voilà donc la liste des questions que je me pose :

• Quelle tension privilégié ? 12v est très commun, mais l'ampérage augmente vite avec le couple...
• Un moteur "réducté" possède t'il un rendement supérieur à un moteur classique, suivi par un réducteur maison à base d'engrenages ? (avantages, inconvénients des deux techniques)
• Une courroie permet-t-elle une transmission fiable et puissante ?
• Comment mesurer la consommation d'un moteur (ampèremètre) et l'envoyer à un controlleur type arduino/raspberry pi ?
• Comment définir la position du robot dans l'espace 2D ? Roue avec des trous et un système de photo-résistance (comme dans les anciennes souris d'ordinateur), système gps, autre ? (je me doute bien qu'il n'y a pas de réponse absolue, mais vos avis m'intéressent)
• Quel diamètre d'axe utilisé ? (malgré mes recherches, je n'ai pas trouvé de formule reliant le diamètre de l'axe, la résistance à la torsion du matériau et le couple infligé)
• A partir de quel couple, les engrenages en plastique commencent à souffrir ? (j'ai vu des engrenages en acier, mais le prix est très élevé)
• Controler un moteur à courant continu en pwm ne l'abime pas ?
• Ce genre de carte http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-dri0002-19344.htm permet-t-elle de contrôler deux moteurs http://www.gotronic.fr/art-moteur-mfa-re385-11703.htm à l'aide des deux sorties pwm d'un raspberry pi ?
  
• Pour les moteurs dont la consommation est inférieure à 600mA, une L293D suffit ou je me trompe ?

J'ai tant d'autres questions à vous poser dans de multiples domaines, mais je vais m'arrêter là pour l'instant
Ne croyez pas que je n'ai pas effectuer de recherche, au contraire je cherche ici à faire une synthèse et ôter mes derniers doutes et ignorances.

J'ai également calculé le couple nécessaire pour mon robot avec cette formule (trouvée ici : http://www.robot-maker.com/forum/tutorials/article/50-choisir-et-simuler-un-moteur-pour-votre-robot/page___st__1 )


avec les données suivantes :
r=0.035 (m)
m=20 (kg)
a=20(deg) 0.35(rad)
d=1 (m)
v1=0 (m/s)
v2=1 (m/s)

et j'obtiens un couple de "2.4". Est-ce correct ? Quel est l'unité ? (je ne l'ai pas trouvé dans le tutoriel) Est-ce bien Kg/cm ?


Je vous pose beaucoup de questions, je le sais alors merci de m'avoir lu et je serais très reconnaisant envers celui qui m'apportera ses lumières.
Bonne journée à vous.

[Mike118]

Il sera déplacer par 2 moteurs à courant continu, avec 4 roues. (traction avant mais avec une transmission par courroie avec la roue arrière)

?? J'ai pas compris là ...

Quelle tension privilégié ? 12v est très commun, mais l'ampérage augmente vite avec le couple...

reagarde ce que tu veux mettre dans ton robot, regarde ce que chacun à besoin comme tension de fonctionnement et prend comme tension de batterie une tension supérieur ou égale à la tension la plus élevée relevé précédemment. Fais attention à choisir une batterie pouvant délivrer suffisamant d'ampère aussi. Enfin si tu as besoin d'autonomie importante regarde aussi le nombre de mAh que la batterie peut fournir.
Une fois que tu as éliminé tout les batterie qui ne correspondent pas aux trois critères précédent regarde en fonction de ton porte monnaie !

[*]Un moteur "réducté" possède t'il un rendement supérieur à un moteur classique, suivi par un réducteur maison à base d'engrenages ? (avantages, inconvénients des deux techniques)

non pas réellement... En fait si tu sais faire des réducteurs aussi bien que ceux que tu pourrais acheter dans le commerce tu auras le même rendement... Cependant en général pour du fais maison, la qualité n'est pas nécessairement au rendez vous et du coups le rendement peut diminuer... frottement sur les axes ou autre ... je déconseille sauf cas particulier de "boite à engrenages " achetés dans le commerces où tu peux choisir ton facteur de reduction en changeant des engrenages mais bon ...

[*]Une courroie permet-t-elle une transmission fiable et puissante ?

si une courroie lisse peut être suffisante mais elle peut glisser. Une courroie crantée peut assurer une bonne transmission sans glissement !

[*]Comment mesurer la consommation d'un moteur (ampèremètre) et l'envoyer à un controlleur type arduino/raspberry pi ?

Beaucoup de cartes et composant permettent cela via des résistante de shunt exemeple : L298 LMD18200 et plein d'autre encore, par contre il faut bien dimensionner les résistance !

[*]Comment définir la position du robot dans l'espace 2D ? Roue avec des trous et un système de photo-résistance (comme dans les anciennes souris d'ordinateur), système gps, autre ? (je me doute bien qu'il n'y a pas de réponse absolue, mais vos avis m'intéressent)

Oui c'est ce qu'on appel l'odométrie !

[*]Quel diamètre d'axe utilisé ? (malgré mes recherches, je n'ai pas trouvé de formule reliant le diamètre de l'axe, la résistance à la torsion du matériau et le couple infligé)

Franchement là tu vas chercher loin ! En général les axes sont en acier et pour les faire souffrir en torsion il faut y aller ! Tu peux me croire sur parole si je te dis qu'a partir de 4mm de diamètre tu devrais pas avoir de problème />/> Mais tu peux aussi faire le calcul de RDM en torsion avec le modèle poutre />/>

[*]A partir de quel couple, les engrenages en plastique commencent à souffrir ? (j'ai vu des engrenages en acier, mais le prix est très élevé)

ça ça dépend des plastiques... Mais c'est vrai que ça peut poser de vrais problèmes... si c'est la partie mototisation de ton robot de 20Kg je suggère fortement de ne pas réfléchir et de prendre des engrenages en acier... Donc de choisir un motoreducteur avec des pigons métallique !

[*]Controler un moteur à courant continu en pwm ne l'abime pas ?

non

[Mike118]

[*]Ce genre de carte http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-dri0002-19344.htm permet-t-elle de contrôler deux moteurs http://www.gotronic.fr/art-moteur-mfa-re385-11703.htm à l'aide des deux sorties pwm d'un raspberry pi ?

Il faut 1pwm + 1 patte pour indiquer dans quel sens tu tourne par moteur. Soit 4 patte don 2 PWM pour tes deux moteurs. Par contre avec cette carte tu n'as visiblement pas le retour de courant consommé par tes moteurs.

[*]Pour les moteurs dont la consommation est inférieure à 600mA, une L293D suffit ou je me trompe ?

Oui, tu ne te tromps pas />/>

J'ai également calculé le couple nécessaire pour mon robot avec cette formule (trouvée ici : http://www.robot-maker.com/forum/tutorials/article/50-choisir-et-simuler-un-moteur-pour-votre-robot/page___st__1 />/>/> )


avec les données suivantes :
r=0.035 (m)
m=20 (kg)
a=20(deg) 0.35(rad)
d=1 (m)
v1=0 (m/s)
v2=1 (m/s)

et j'obtiens un couple de "2.4". Est-ce correct ? Quel est l'unité ? (je ne l'ai pas trouvé dans le tutoriel) Est-ce bien Kg/cm ?

L'unité d'un couple c'est en N.m voir en N.cm ... Dans ton cas c'est des N.m ! Et 2,4 c'est beaucoup. Heureusement que le calcul que tu fais n'est pas réellement le couple dont tu as besoins />/> surtout qu'il y a des erreurs dans la page sur laquelle tu t'es basé ... Notamment au niveau de d />/> ( physiquement tu arrive à dire d'où il vient et pourquoi d=1m ? x)

[Pixel]

bonsoir,

Merci beaucoup de tes renseignements mike118

?? J'ai pas compris là ...

Tu prend une voiture, tu met un moteur à chaque roue avant, et tu relis les roues de gauche avec une courroie, pareil du coté droit.

Pour le calcul du couple, je me disais bien qu'il y avait un problème quelque part mais je me disais que ça venait de moi.
(d=1m pour moi c'était le couple que le moteur doit avoir pour avoir l'accélération nécessaire pour passer de v0 à vt)
Si quelqu'un pouvait donner son avis sur cette question importante qu'est le calcul du couple nécessaire, ça serait grandement apprécier

edit :
2.4 N/m
(1 kg = 9,80665 N)
(2.4/10) Kg/m
(1m = 100cm)
(2.4/10*100) Kg/cm
24 Kg/cm

C'est certe énorme, mais c'est raisonnable vis à vis de l'effort à fournir (monter 20kg dans une pente à 20% )

[ChristianR]

On utilise des courroies crantées sur les skateboards électriques . Ca s'use et ça casse parfois lors de grosses accélérations, mais avec 100kg dessus.
C'est idéal pour un robot de 20 kg.

Les dents d'engrenage en plastique peuvent casser (ex. sur mon imprimante), le métal sera largement mieux.

Les moteurs choisis m'ont l'air trop petits.
En axe 4mm c'est bien suffisant, solide, et il existe plein d'engrenages en métal facilement disponibles puisque c'est ce qu'utilise Meccano.

Un moteur réducté a plus de couple mais tourne moins vite. C'est affaire de compromis.

Le couple sur les roues n'est pas le même qu'en sortie de moteur, il y a la démultiplication du réducteur entre les deux à prendre en compte dans ton calcul.

Attention un couple ce n'est pas en N/m mais en N.m (multiplication).

[Mike118]

Pour le calcul du couple, je me disais bien qu'il y avait un problème quelque part mais je me disais que ça venait de moi.
(d=1m pour moi c'était le couple que le moteur doit avoir pour avoir l'accélération nécessaire pour passer de v0 à vt)
Si quelqu'un pouvait donner son avis sur cette question importante qu'est le calcul du couple nécessaire, ça serait grandement apprécier />/>

Tu as raison de raisonner sur le fait que sur les deux termes permettant de déterminer le couple moteur l'un permet de s'opposer à la pente, l'autre d'avoir l'accélération souhaité.

Par contre bien qu'une partie du raisonnement dans la page sur laquelle tu t'es basé soit parfaitement correcte, une petite partie est quant à elle fausse. Justement cette partie avec le d />

ensuite un couple c'est en N*m ou N.m! pas en N/m ! ce qui change tout !
Par contre tu obtiens quand même un résultat correcte en te trompant dans le calcul qu'il aurait fallu effectué si c'était des N/m...