Mouvements-Déplacements

Cet article décrit la solution employée pour la fonction motorisation et déplacements du robot principal Bolitto candidat à la coupe de France 2021.

Roues

Le robot principal doit se déplacer vite et en tus sens, sans avoir à faire demanoeuvres. C’est pourquoi on s’est tourné vers une solution de robot HOLONOME.

Il est structuré sur trois roues montées à 120° sur un rayon de robot de 17cm.

Les trois roues retenues sont les suivantes:

Elles sont disponibles chez Roboshop sur la page.

Elles nécessitent un moyeu d’association au moteur défini par le fichier STL téléchargeable ici sous le nom ChassisMoyeuCourt.STL. Le reste du fiechier contient le chassi du robot et la colonnette de support d’une bille centrale.

Moteurs

Les moteurs retenus sont des moteurs puissants sous 12V et rapides : 260tr/mn. Car le projet de 3 moteurs en étoiles oblige à aller plus vite que deux moteurs à entrainement tangentiel (radial) classiques.

Ces moteurs de la marque Bringsmart sont achetés sur Aliexpress à l‘adresse suivante

La figure suivante indique les choix possibles et le prix unitaire

Le figure suivante illustre les dimensions et les performances pour la gamme 12V. C’est le modèle 260tr/mn à vide qui a été choisi et approvisionné. On compte le faire tourner à 200 tr/mn avec un couple qui restera inférieur à la valeur indiquée alors de 6,2kg.cm (0,62N.m)

Le choix énoncé ici peut sembler curieux. Il est dicté par un souci de dimensions du robot sur le plan des roues. Un choix de moteurs axiaux classiques aurait demandé que le rayon du robot soit supérieur à la longueur du moteur + celle des coupleurs + l’épaisseur des roues. Le choix de moteurs montés verticalement avec un renvoi d’angle de l’axe de roues permet de resserrer la distance entre les moteurs et donc réduire la surface du robot.

Capteur de rotation - Codeur incrémental

Mais ce choix de moteur nu oblige à trouver une solution de capteur par codeur incrémental. Il sera monté sur le second axe, celui vers l’intérieur du robot. C’est la raison du choix d’un moteur disposant de deux axes de sorties.

Voici la solution retenue : l’AMT102

La documentation complète est téléchargeable ici

Il permet de fournir jusqu’à 2048 impulsions par tour de roue. Comme les roues font 10cm de diamètre, la circonférence est de 31,4cm. Une impulsion d’interruption se produira sur chacune des phases toutes les 0.15mm.

Commande en puissance

La commande du moteur est structurée autour de hacheur 4 quadrants intégrés. Ce sont les LMD18200T qui ont été retenus. On peut les trouver avec des modules tout faits comme chez Amazon, ici ou isolément ici. La documentation peut se télécharger ici.

Nous avons préféré a figure ci-contre illustre le schéma de chacune des trois platines de commande.

Ci dessous, vous trouverez les dessins de circuits et implantations. Les fichiers GERBER sont disponibles en téléchargeant ceci.

Aspect Structure - Relations

Inspiré de la structure global, voici ce qui concerne les alimentations et les signaux concernés par la fonction motorisation-déplacement.

Aspect Programmes

Dans quelques temps, les version testées et confirmées.

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