G4st0n, bras robotisé

Premiers essais sur un moteur continu Namiki. J'entends déjà certains dire "lol c'est quoi cette usine à gaz, pas besoin d'un tel bazar pour faire tourner un moteur DC dans un sens ou un autre ".
C'est sur, mais je destine ces moteurs à des applications robotiques, et sur la vidéo ils sont commandés via un driver L298 d'après les signaux issus des fourches opto qu'ils ont à l'arrière. On est loin du simple inter avant/arrière.
Au départ je voulais construire moi-même mes ponts en H avec des transistors de récup et finalement çà coute moins cher d'utiliser un L298 (double pont en H tout câblé et monté à 1,96€ chez le chinois) que de tout faire soi-même. Quand la mondialisation tue le DIY   .
Ceci est juste un essai pour vérifier si les fourches optos sont bien valides et non pas en panne car ces moteurs sont des deuxième main.

Table de vérité:
sortie A à 1 et sortie B à 0 --> sens horaire
sortie A à 0 et sortie B à 1 --> sens anti-horaire
sortie A = sortie B            --> stop forcé avec un torque de 16kg/cm (qui augmentera à 64kg par la démultiplication par poulies)

Prochaine étape faire un programme capable de lire le sens de rotation et de gérer le sens ou l’arrêt du moteur suivant le nombre d'impulsions.
Au final avec la démultiplication j'aurai un servomoteur de 64kg pour une vingtaine d'euros. Maintenant je vais replonger le nez dans les interruptions de l'atmega328, çà doit faire plus d'un an que je n'y ai pas touché et une petite remise à jour s'impose.

avec un tel couple, tu nous concoctes une CNC pour boiseux qui bossera directement au ciseau a bois dans sa pince

ou alors l'inverse, le ciseau a bois bloque dans l'etau, et le bout de bois a sculpter dans le bars du robot  



edit : c'est l'heure de l'apero, mais bien sur, le bout de bois dans le BRAS du robot, et pas dans le bars

Et l'atelier qui tourne autour du robot

Salut F6FCO

Si j’ai bien compris le moteur et un moteur a c.c. avec un capteur sur l’axe.
Tu  a fait un montage qui prend l’information du capteur pour savoir le sens de rotation la vitesse et piloter le moteur.
Donc question le moteur a 4 fils sortis ? 2 induit 2 inducteurs ? (En plus du capteur) ou s’est un moteur a aiment permanent ?

La je vais abuser mais tu peut nous mettre un schéma de principe un peut comme ceux que l’on trouve pour câbler le drivers ?

Merci

BOB

Bonjour BOB,

Oui le moteur à un système capteur optoelectronique à l'arrière, constitué d'une roue codeuse et de deux fourches opto ce qui permet de déterminer le sens de rotation suivant les états logiques présents sur chaque fourche. 4 fils à la sortie des fourches, gnd, vcc, etatA et etatB.
Le moteur est à aimants permanents et un moteur lambda à deux fils, il se contente de tourner quand il est alimenté par ces deux fils, le sens de rotation est défini par la polarité.
Pour pouvoir inverser cette polarité électroniquement (dans le but de le commander par un microcontrôleur) j'alimente le moteur via un pont en H.
On définit le sens de rotation suivant l'état des entrées du pont.
Dans cette application connaître le sens de rotation ne m'intéresse pas puisque c'est moi qui l'imposerait, donc une seule fourche aurait pu suffire. Par contre il faudra compter le nombre d'impulsions pour faire un positionnement précis.

Voici les schémas du système opto:



et du pont en H qui est composé d'un demi L298:

hello

y'a un truc que je pige pas si c'est un moteur cc standard a aimant permanent, c'est quoi le couple de maintien ? s'il est pas alimenté, il va tourner librement, sauf si pignon et visse sans fin ou equivalent qui bloqueraient la rotation, et s'il est alimenté, il va griller s'il est bloqué, non ?

suis une quiche en moteur, mais j'aime les questions betes et j'ai pas peur de les poser

Salut

 j’y voie un peut plus claire.

Mais bien sur il y a encore un truc qui me parait bizarre
Avec la sortie 13 et la sortie 14 tu inverse la polarité sur le moteur ?
Donc s’est sortie 13 OU 14 et les diodes serves de roue libre et complète la polarité ?
J’ai juste la ?
Et pour faire varier la vitesse tu joues sur le temps d’alimentation ?

BOB

euh, du coup, tu vas lui envoyer un ordre en avant suivi d'un ordre en arriere a une haute frequence pour faire une pseudo position bloquée ? faut une bonne resolution niveau fourche optique alors

ca va faire un vibromasseur

@Je ne suis pas un pro des moteurs non plus, mon boulot c'était l'électronique dans les hautes fréquences et on a rarement à faire avec des moteurs dans ce domaine   . Je sais que c'est un moteur à aimant permanent parce que le tournevis reste collé dessus.
Il est vendu comme servomoteur, http://www.namiki.net/product/dcmotor/servo.html
Ces moteurs sont étudiés pour rester bloqués sans broncher. Le couple de maintien est assuré par le L298 quand on lui met ses deux entrées au même niveau.

@Bob, exact, on inverse les polarités sur les sorties 13 et 14, les diodes servent effectivement de roue libre. Je ne fais pas varier la vitesse, il est et sera alimenté en 12V et vitesse constante, ce qui m'intéresse c'est de pouvoir le positionner précisément pour avoir une configuration des bras exacte.
Sa vitesse me convient bien c'est d'ailleurs sur ce critère que je les ai achetés, il fait 120tr/mn, donc 2 tours/seconde, avec une démultiplication de 1/4 les bras bougeront de 90° en 1s, ce qui est assez rapide pour un bras robot home-made. Le faire plus rapide serait je pense destructeur pour la mécanique.

Moteur asservi et commandé par un FCOduino, on peut en faire ce qu'on veut

bob47 a écrit:Salut


Et pour faire varier la vitesse tu joues sur le temps d’alimentation ?

BOB

Il est vrais que la je suis gourmand

Bon bin aller vite la suite  

BOB

La suite au-dessus, j'ai édité pour mettre la vidéo pendant que tu tapais ton message, on a appuyé sur enter ensembles   .
@Junkdealer, en fait je viens d'aller vérifier et le torque de maintien est quasiment nul, j'avais regardé çà vite fait sans forcer le moteur pour vérifier. Mesures faites le L298 envoie du 12v sur les deux fils d'alim du moteur (c'est moi qui l'ait programmé en fait), donc il ne force pas. On n'a du torque qu'en mouvement, j'avais lu la table de vérité dans le datashett en diagonale et si 13 et 14 sont au même niveau c'est marqué Fast Stop. Il va falloir voir si je peux faire une compensation par programme sinon je serai obligé de migrer vers des PAP.

Cette méthode de commande n'étant pas la bonne je vais tenter de le commander par impulsions de la même façon que les servo-moteurs de radiocommande.

ahhhhhh je pige mieux du coup

sinon pour un bon couple de maintien, un bloc reducteur c'est nickel, si dedans c'est une visse sans fin qui donne sur un pignon, c'est impossible a tourner sans courant sur la bobine

Vu leur taille pas trop envie d'en démonter un mais il y a d'autres pistes pour le commander, je vais m'y atteler. Je vais tenter de le commander en largeur d'impulsions comme sur les servos de modélisme.
J'ai fais des mesures cet après midi, en mesurant les impulsions j'obtenais une fréquence de 151hz, donc avec deux tours/s de l'autre coté çà me donne une réduction de 1/75. Pas mal  

Bonjour,

Les moteurs DC ne se commandent pas comme des servomoteurs de modélisme (ni comme des moteurs pas à pas). On peut faire varier la vitesse avec une PWM mais une boucle d'asservissement est obligatoire si on veut contrôler leur position. Il existe pas mal d'exemple sur internet mais en voici un qui fournit les bases.

Pour un robot, on peut facilement se contenter d'un régulateur P ou PI qui raccourcit un peu la programmation et facilite le réglage Ainsi il est facile de programmer des séquences en jouant sur les angles de rotation des moteurs. Pour des mouvements complexes, il peut être intéressant de directement programmer les mouvement à partir de la position de l'extrémité du bras mais ça devient vite plus lourd mathématiquement parlant. Il faut calculer la cinématique inverse (je ne suis pas sûr qu'on le dise ainsi en français) du robot pour déterminer la rotation des moteurs en fonctions de la position du bras. C'est pas mal de calcul matriciel mais plusieurs techniques existent pour décrire le bras comme les matrices de Denavit-Hartenberg mais c'est un peu plus compliqué et la documentation disponible sur internet est majoritairement en anglais.

Mais bon heureusement on peut s'amuser avec un bras sans aller aussi loin!

Bonne suite!

Wyldix a écrit:Bonjour,

Mais bon heureusement on peut s'amuser avec un bras sans aller aussi loin!

Bonne suite!

S'est bien la le but.(Et je ne détourne pas le sens de ta phrase   )

BOB

Pour faire de l'asservissement de position avec un servomoteur DC on peut utiliser assez simplement une recopie de la position par potentiomètre. Ce que je connaissais des servomoteurs d'avions modèles réduits fonctionnaient ainsi. L'information transmise par l'émetteur est une impulsion de largeur variable mais l'asservissement est basée sur l'emploi d'un potar de recopie.
Stan

Salut stan,

Dans le cas présent les encodeurs sont déjà présents. Tu peux donc directement les connecter au microcontrôleur et avoir précisément la position du rotor. C'est plus simple, rapide et précis qu'un potentiomètre.

Je suis désolé mais le potentiomètre c'est un codeur absolu tandis qu'un codeur à impulsions n'en n'est pas un et il devra donc être initialisé.
En plus comme je pense que les articulations du bras du robot tourneront d'un angle inférieur à 270° le potentiomètre pourra être directement accouplé à cet axe tandis que le codeur au cul du moteur va devoir "supporter" le jeu de toute la cinématique. Mais là on entre dans la "guerre" des anciens et des modernes des gens qui maîtrisent l'analogique et des gens qui ne jurent que par les µprocesseurs.
Un servomoteur en asservissement de position n'a pas de couple de maintien comme un moteur pas à pas du moins ni l'un ni l'autre n'est bloqué sur une position. Le pas à pas développe par essence un couple de retenu si on veut lui faire tourner son axe de force. Le servomoteur va faire pareil ou presque. Si la boucle d'asservissement voit un écart apparaitre entre la position ciblée et la position réelle, elle va envoyer du courant dans le moteur avec le bon signe pour que celui-ci s'oppose à ce que cet écart augmente. On introduit généralement une valeur limite à cet écart et en dynamique ou en statique l'asservissement réagit pour qu'il reste dans les limites demandées sinon le controleur allume la LED "ERROR" et tout s'arrête. Par exemple une cnc avec servomoteurs ne voit pas son axe Z tomber à l'arrêt du moins tant que le courant reste établi.
Un servomoteur peut supporter un courant à l'arrêt, un autre courant en rotation lente et un autre à vitesse raisonnable. Ces courants sont indiqués par le fabricant tout comme le courant crête avant démagnétisation si l'inducteur est à aimants permanents.
Stan

Il ne faut pas mélanger deux choses distinctes dans la conversation, l'asservissement position (çà c'est fait) et le couple de maintien (çà ce n'est pas fait, le L298 ne s'y prétant pas. Je vais faire des essais avec un L293 qui selon le datasheet propose un couple de maintien si on place ses deux sorties à 0.

@Stanloc, , c'est effectivement bien plus simple de gérer le positionnement, et très simple à programmer de plus par une comparaison de tension, l'atméga à justement des entrées analogique (faux analogique en fait) et c'était le but initial. Mais avec une démultiplication 1/4 je suis forcé de placer les potentiomètres sur la poulie de sortie qui n'aura que des mouvements à 90° max, peut-être un peu plus, avec une démultiplication de 1/75 le moteur fait de nombreux tours et ce n'est pas compatible (du tout  ) avec un potar. C'est possible de fixer un potar sur les deux poulies des bras mais impossible sur le moteur de rotation, question de place, j'ai tourné le truc dans tous les sens et çà me ferait construire une usine à gaz disproportionnée avec la grosseur du bras.
Maintenant dire que le codeur est plus précis, c'est ce qu'on pourrait penser de premier abord mais je me suis aperçu hier que c'est faux, bien que le L298 propose une position "Fast Stop" le codeur ne s'arrête jamais vraiment à la même position (par conséquent le moteur), l'inertie certainement, j'ai vérifié en mesurant les sorties du codeur au compteur et pour la même séquence renouvelée x fois je me trouve avec des valeurs d'impulsions pour une même séquence telles que 308, 310, 315, 307, etc. çà tourne autour mais jamais précis.
L'essai le plus précis que j'ai fais c'est en commandant le moteur en durée et là j'arrive à une ou deux impulsions de tolérance.

Wyldix a écrit:Bonjour,
Les moteurs DC ne se commandent pas comme des servomoteurs de modélisme (ni comme des moteurs pas à pas). On peut faire varier la vitesse avec une PWM mais une boucle d'asservissement est obligatoire si on veut contrôler leur position. Il existe pas mal d'exemple sur internet mais en voici un qui fournit les bases.

Pas encore lu ton lien mais je vais y aller, les moteurs de servos sont des moteurs dc donc il doit y avoir moyen, même s'il faut rajouter un peu d'électronique autour. J'avais fais un cours sur ce genre de commandes, impulsions de 20ms et tout le toutim, va falloir que je le retrouve. Une espèce de PWM si je me rappelle bien mais je n'affirmerais pas. Il faudra aussi vérifier si les moteurs peuvent tenir une position fixe sans s'échauffer.
Et puis si rien ne veut faire je mettrais des pap et basta  , mais le but initial était de jouer avec des moteurs dc.

Wyldix a écrit: Pour des mouvements complexes, il peut être intéressant de directement programmer les mouvement à partir de la position de l'extrémité du bras mais ça devient vite plus lourd mathématiquement parlant. Il faut calculer la cinématique inverse (je ne suis pas sûr qu'on le dise ainsi en français) du robot pour déterminer la rotation des moteurs en fonctions de la position du bras. C'est pas mal de calcul matriciel mais plusieurs techniques existent pour décrire le bras comme les matrices de Denavit-Hartenberg mais c'est un peu plus compliqué et la documentation disponible sur internet est majoritairement en anglais.
Mais bon heureusement on peut s'amuser avec un bras sans aller aussi loin!

Le but de ce bras est justement de jouer avec la cinématique inverse, c'est bien comme çà que çà s'appelle (inverse kinématic), le but au final serait de le faire dessiner mais çà je verrais bien si j'y arrive.
En fait non, le but c'est de m'amuser à construire un truc
En fait je ne vois pas trop ce qu'on peut faire d'autre d'intéressant avec un bras, soulever des petits trucs çà doit aller 5mn.
Pas besoin d'utiliser les matrices pour faire de la cinématique inverse, on peut très bien y arriver en appliquant le théorème d'Al Kashi, qui n'est autre que la version évoluée du théorème de Pythagore mais pour tous les angles qu'ils soient rectangles ou non. Il se prête bien à la programmation et je pense qu'il y a moyen de bien s'amuser avec.
On connait l'endroit exact ou poser la pointe du bras et on connait avec précision l'axe de base du bras, il suffit faut ensuite programmer les angles des différents bras pour positionner sur cette position précise, des heures passionnantes en perspective

Re,

stanloc a écrit:Je suis désolé mais le potentiomètre c'est un codeur absolu tandis qu'un codeur à impulsions n'en n'est pas un et il devra donc être initialisé.
En plus comme je pense que les articulations du bras du robot tourneront d'un angle inférieur à 270° le potentiomètre pourra être directement accouplé à cet axe tandis que le codeur au cul du moteur va devoir "supporter" le jeu de toute la cinématique.

Je suis entièrement d'accord avec toi. Je ne faisais que proposer une solution qui a l'avantage d'être simple à mettre en oeuvre dont F6FCO dispose déjà de tout le matériel et rapidement mise en oeuvre d'un point de vue mécanique. En plus elle livre un résultat tout à fait exploitable. Mais c'est sûr que ce n'est pas la meilleure solution mais elle offre un bon compromis.

stanloc a écrit:Mais là on entre dans la "guerre" des anciens et des modernes des gens qui maîtrisent l'analogique et des gens qui ne jurent que par les µprocesseurs.

Je comprends vraiment pas ce qui te dérange avec mon âge mais puisque tu me le fais remarquer à beaucoup de mes interventions, j'imagine qu'il y a anguille sous roche. Au passage je suis attristé de constater que les préjugés ont la vie dure mais je suis ravi de voir que je ne fais pas parti de la deuxième catégorie car j'ai eu plus de cours d'électronique analogique et de traitement du signal que de cours sur les microprocesseurs. De plus je préfère l'électronique analogique et les FPGA à ces derniers Mais bon je me rend bien compte que je ne vais pas faire tomber ces préjugés tout seul.

F6FCO a écrit:le but initial était de jouer avec des moteurs dc

C'est exactement ce qu'explique mon lien; il te permet d'utiliser tes moteurs Namiki avec ce que tu as dàjà à disposition.

Bonne soirée.

Comme quoi, je suis de l'ancienne école analogique et je pratique le numérique pour mon plaisir... et je préfère de loin

Bon, j'ai fouillé dans mes tiroirs et je n'ai trouvé qu'un seul L293, et de récup en plus, dessoudé sur on ne sait quelle carte on ne sait plus quand. Je l'ai essayé et il est cuit
Pas de pot, va falloir en commander chez le chinois mais çà reporte à plusieurs semaines évidemment.
En attendant je vais faire joujou avec tous les paps de récup sur des photocopieurs mais je ne rêve pas, le couple de maintien ne sera pas fabuleux sur ce genre de moteur.

t'en veux pas, hein, du reducteur a visse sans fin

tetu il est, le jeune padawan du continu moteur

Salut
Juste pour revenir sur les capteurs peut tu mettre le schéma en entier du module que tu avais fait pour faire ta mesure de vitesse S.T.P.

Merci

BOB

Je n'avais pas compris que c'est le schéma du tachymètre que tu voulais. Voici, très simple mais il faut disposer d'un compteur ou d'un fréquencemètre:



@Wildyx, je connaissais Pobot mais j'avais zappé cette page. Merci.

Bonsoir

Non non tu avais bien compris.
S’est une deuxième demande de ma par mais il me semblais que tu avais mis un transistor en sortie sur ton c.i.
Comme j’ai une caisse pleine je vais prendre un moment pour faire des essais dans l’hiver.

Merci bien


BOB

bob47 a écrit: il me semblais que tu avais mis un transistor en sortie sur ton c.i.

Non, juste une fourche opto et deux résistances. J'ai utilisé un transistor sur le schéma pour représenter la jonction réception car je n'avais pas de modèle Eagle. Le schéma tel quel se suffit à lui-même, il produit un créneau à 5v à chaque tour.
Tu risques d'en trouver dans ton stock qui ne fonctionneront pas avec ce schéma, ce n'est pas qu'elles seront HS mais plus vraisemblablement que se seront des fourches fonctionnant en quadrature (en fait un assemblage intégré de deux fourches dans le boitier), capables de détecter un mouvement AV d'un mouvement AR. En fait elles pourront fonctionner mais il faudra chercher les bonnes broches.
Les fourches normales ont 3 ou 4 pins, celles en quadrature en auront 4 ou plus donc difficile à dire de visu.