Modélisation robot

Asservissement servomoteur

Dans le cadre de l’IUT de Cachan pour le S4 dans la section ROBOS (robotique et operating system) nous devons maitriser le logiciel SolidWorks et le matériel mis à notre disposition, comme l’imprimante 3D.

Nous avons identifié plusieurs axes d’améliorations pour le nouveau modèle de robot NXP CUP qui porte le nom d’Alamak. Il faudrait lui réaliser une coque au nom de l’école et ajouter plusieurs asservissements en plus de celui déjà existant pour la caméra. Il y a un asservissement à réaliser sur le servomoteur et 2 asservissements sur chacune des roues motrices. Ces améliorations sont destinées aux prochains étudiants qui vont poursuivre mon projet de robotique.

Pour pouvoir réaliser des asservissements nous devons connaitre la position exacte des moteurs à un temps donné. Pour cela nous utilisons une carte électronique avec un capteur de champ magnétique qui sera à proximité d’un aimant néodyme. Ce dispositif nous permettra de connaitre la rotation du moteur très précisément en fonction des changements de polarité de l’aimant. On récupèrera ses données via un bus CAN et elles seront ensuite traitées.

J’ai eu pour mission de m’occuper de l’asservissement du servomoteur. Grâce aux cours de modélisation 3D que j’ai suivi, j’ai obtenu une base pour savoir manipuler le logiciel SolidWorks 2017.


  • Voici des photos de la direction avec son servomoteur du robot Alamak que je vais devoir modéliser.
  • J’ai du récupérer des mesures très précises de chacune des pièces qui composaient la direction.

Voici ma feuille récapitulative des dimensions :

 

  • Je me suis tout d’abord attaqué à la modélisation du robot en lui même. J’ai également réalisé un assemblage afin d’être sûre que mes mesures sont bonnes, mais aussi avoir une certitude lors de l’assemblage de mon asservissement qu’il s’emboite bien avec la base du robot.

Voici mes modélisations 3D avec l’assemblage global de la direction.

 

 

  • Pour ce qui est de mon dispositif d’asservissement je vais placer mon aimant le plus au centre possible du servomoteur. Pour le maintenir j’ai modélisé une petite pièce qui s’emboitera sur le haut de la direction de l’Alamak. Ainsi l’installation sera simple à faire et la pièce sera pile aux bonnes dimensions ce qui permettra quelle soit suffisamment serrée au servomoteur. Et pour soutenir la carte capteur, j’ai modélisé une pièce qui se vissera aux fixations qu’utilise le servomoteur actuellement. La carte capteur doit se situer à environ 1.5 mm de l’aimant afin d’obtenir une captation optimale, cet écart a bien entendu été pris en compte.

Voici mes modélisations de la carte électronique, de mes 2 pièces pour l’asservissement, et de l’assemblage global du dispositif sur la base du robot.

  • Maintenant que les modélisations 3D sont correctes on peut s’occuper de l’impression.

Voici la première pièce qui fixera la carte électronique.

Et la seconde qui accueillera l’aimant néodyme.

  • Avant de pouvoir fixer définitivement les pièces sur le robot, j’ai vérifié qu’elles réalisaient bien leurs taches.
  • Les pièces sont bien aux bonnes dimensions, il ne reste plus qu’à les monter sur l’Alamak.

  • Voici le montage final de l’Alamak avec ses protections contre les chocs, sa coque au nom de l’école, ses asservissements moteurs arrières, et son asservissement de servomoteur.