jan

23

Choix des capteurs et des moteurs

By Inounx

Pendant que nous attendions  que le chassis soit fabriqué nous avons réfléchi aux capteurs à utiliser. Dans l’idée nous voulions mettre en place des capteurs simples à mettre en oeuvre dans un premier temps délivrant une information directe comme une distance, une tension… etc. Les objectifs de la base du robot  étant d’avoir un asservissement correct pour les moteurs et de pouvoir prendre quelques mesures de distance pour commencer à faire « joujou ».

Les capteurs de distance

Notre attention s’est essentiellement portée sur deux types de technologies : l’Infrarouge et l’Ultrason. Chacune de ces technologies ayant ses avantages et ses inconvénients. Coté Infrarouge les avantages sont la rapidité de la mesure et le faible angle de détection (qui peut aussi devenir un inconvénient si l’on veut balayer un large espace avec des capteurs fixes.), en revanche ils sont sensibles à l’éclairement et à la couleur des objets, même si on arrive maintenant à avoir des capteurs qui permettent à peu près de ne pas en tenir compte. Il ont aussi une caractéristique de réponse pas forcément linéaire, ce qui rends la conversion de la mesure plus difficile.

Coté ultrasons on dispose d’un grand angle de détection, généralement une plus longue portée que les infrarouges et d’une caractéristique de réponse linéaire ce qui simplifie grandement l’acquisition de l’information. Par contre ces capteurs sont sensibles aux sons, enfin aux sources d’ultrasons (normal me direz vous), ils sont plus lents (eh oui le son se déplace moins vite que la lumière…), d’autant plus qu’il faut respecter un temps d’attente entre chaque mesure, pour que le signal sonore ait fini de faire des « rebonds » et ne vienne pas perturber la mesure suivante.

Pour nos tests, nous avons commandé un capteur de chaque type : un télémètre à ultrason SRF05 et un capteur de distance à infrarouge GP2Y0A02YK.

Télémètre US SRF05

Télémètre US SRF05

Caractéristiques du télémètre US SRF05 :

  • Alimentation : 5v
  • Consommation : 4mA nominal
  • Portée : 1cm à 4m
  • Déclenchement : impulsion TTL positive de 10µs
  • Signal écho : impulsion TTL positive de durée proportionnelle à la distance
Cpateur de distance Sharp

Capteur de distance Sharp

Caractéristiques du capteur de distance Sharp :

  • Alimentation : 5v
  • Portée : 20cm à 1.5m
  • Sortie analogique 0-5v

Au vu  de la simplicité de mise en oeuvre des télémètres ultrasons nous avons décidé d’opter pour 3 capteur US à l’avant du robot disposés à 45°.

L’odométrie

Coté déplacement du robot nous avons besoin de connaître avec un peu de précision les déplacements « réels » du robot. Avant de commencer à mettre en oeuvre un système de vision ou autre tout aussi complexe nous avons opté pour un système classique d’odométrie sur les moteurs avec un encodeur optique en quadrature. Les moteurs que nous avons choisis sont les suivants :

Moteur Lynxmotion GHM03

  • Tension nominale : 7.2V
  • Vitesse à vide : 291 tr/min
  • Rapport de réduction :  30:1
  • Couple de blocage : 3.9 Kg.cm
  • Courrant à vide : 150 mA environ
  • Courrant axe bloqué : 3.80 A
Motoréducteur Lynxmotion GHM03

Motoréducteur Lynxmotion GHM03

Nous avons choisi ce moteur pour deux raisons : d’une part il a une vitesse importante qui permettra au robot d’être réactif, tout en ayant un couple de blocage assez élevé. D’autre part il dispose d’un axe à l’arrière du moteur spécialement pour accueillir un encodeur. Nous avons donc, en même temps que les moteurs, commandé des encodeurs optiques en quadrature Lynxmotion.

Encodeurs en quadrature Lynxmotion QME01

  • Résolution : 100 pas par tour
  • Résolution avec quadrature : 400 pas par tour
  • Fréquence : jusqu’à 30khz
Encodeur rotatif Lynxmotion

Encodeur rotatif Lynxmotion

Ces codeurs permettrons une première approche de positionnement par odométrie avec un asservissement PID.

Voici une image résumant le positionnement des capteurs, des moteurs et des encodeurs :

robot_capteurs

One Response so far

Merci d’avoir un blog interessant

Leave a comment