Conseil pour segway homemade

Bonjour à tous

je me permet aujourd'hui de vous demander quelques conseils

voila tout d'abord je suis formateur en électrotechnique et en automatisme au sein d'un CFA industriel

et je voudrais lancer certains de mes élèves qui sont en avance sur quelque projet arduino.

à ce titre ( et en collaboration étroite avec notre pôle chaudronnerie/soudure) je voudrais me lancer dans la fabrication d'un segway.

et je voudrais votre avis quant aux choix du matériel que j'ai effectuer

voici la liste en question:

  • 1 arduino uno r3 -1 Sabertooth dual 25A motor driver (pour le controle des moteurs) -1 GY-521 MPU-6050 Module 3 Axis gyro + 3 Axis Accelerometer Module -2 ZY MY 1016 Electric Motor DC 24v 350w Brushed E Bike Scooter 24 Volt 350 Watt -2 batteries 12V 10AH Electric

la rotation du segway s'effectueras par le biais d'un potentiomètre relié sur le manche.

Qu'en pensez vous ? Avez-vous des suggestions?

Merci d'avance

Cordialement

Bonjour,

Il faudrait rajouter de quoi mesurer la vitesse de rotation des moteurs, ça t’aidera beaucoup.

Bonjour

et merci pour votre réponse rapide

j'aurais aimer savoir pourquoi devrais-je connaitre la vitesse des moteurs?

cordialement

Ca sera nettement plus pratique de faire l'asservissement si tu connais la vitesse des moteurs. En effet, si tu réfléchis à la physique du système, la vitesse de chute dépend: - de l'inclinaison - de la vitesse de chute courante - de la vitesse de l'engin

Donc, si tu ne connais pas la vitesse de l'engin (calculée à partir de la vitesse des moteurs), il manque quelque chose. Tu pourrais me dire "oui, mais avec l'accéléro, je serai capable de calculer la vitesse de l'engin". Tu peux tout de suite oublier, l'intégration de l'accélération donne très rapidement une vitesse complètement pourrie.

ok
merci pour les informations je vais essayer de voir comment récupérer les informations de vitesse

peut être avec un aimant et un tachymètre sur chaque moteur sa pourrait le faire je vais essayer de voir sa

cependant le segway serait de toute façon fonctionnel dans un premier temps non?
car avant que mes élèves puisse l’étudier et l’améliorer il faut déjà que je leur fournissent un système opérationnel.

Merci encore

2 roues à encoche et 2 fourches optiques permettent de connaitre la position des moteurs. Il manque aussi la transmission, le châssis, le joystick.

effectivement les fourche optique serait bien plus intéressante pour ce qui est du châssis je suis en train de voir avec mon collègues les contraintes mécanique et l'encombrement

la transmission c'est le formateur mécanique qui s'en occuperas

en revanche pourquoi un joystick?

merci pour la réponse

ayu69: cependant le segway serait de toute façon fonctionnel dans un premier temps non?

Ben... ça dépend. Tu as ne serait-ce qu'une vague idée de comment tu vas faire l'asservissement ?

bonsoir

je pensais m’inspirer de pas mal de projets de segway déjà présent sur le net et qui ont l’air fonctionnel

notamment celui ci

http://www.ianjohnston.com/index.php?option=com_content&view=article&id=57

voila

C'est bien de partir de quelque chose qui fonctionne.

Pour avoir joué avec des vrais segway et longuement discuté avec leur représentant, c'est le genre de projet que j'ai abandonné...

Deux batteries de 75V Chaque moteur fait 2kW L'accéléro n'est pas trouvable dans le commerce...

Oui, il faut imaginer (et j'ai testé) l'engin sur une pente à 60% en descente, ben il arrive à t'empêcher de tomber en avant même si tu y mets tout ton poids, et le tout à 20Km/h. Le seul moyen de te redresser est d'accélérer à fond, et tout en freinant pour ne pas dépasser la vitesse max. C'est un cas "extrême", mais ça donne une idée sur la complexité de l'engin... J'imagine que tes gars vont s'empresser de tester l'engin dans tous les sens, faudra que la machine reste debout...

une fois à la vitesse max physique, l'engin tombe vers l'avant. d'où l'utilité de savoir où tu en es côté vitesse des moteurs...

Oui mais le vrai Segway, c'est une Rolls, il n'est pas obligé de refaire un truc aussi sophistiqué. Par curiosité, tu l'as trouvée où ta pente à 60% ?

3Sigma: Par curiosité, tu l'as trouvée où ta pente à 60% ?

une descente de garage à l'ancienne, et si à vélo c'est hard, pour un segway, c'est un jeu d'enfant à remonter...

les 60% d'une pente, c'est tu parcours 100m, tu auras une dénivellation de 60m. ça n'a rien à voir avec les degrés.

:grin:
[HUM]
et puis , un Segway ça peut etre meme (tres) dangereux pour son “proprietaire”

Bonjour à tous

effectivement mon segway ne seras pas digne d'un vrai en même temps le coût des pièces seras de seulement 400 € contre environs 5000€ pour un vrai.

il est évident qu'on ne peut construire une Ferrari avec une base de deux chevaux . Malgré tout les deux auront les mêmes fonctions.

Le segway ne serviras de toute façon que pour rester au sein de l'établissement et évolueras donc sur une surface plane

je suis en train de voir avec mes supérieurs hiérarchiques pour l'investissement .

Bonjour, Juste à titre documentaire, tu peux regarder en faisant une recherche avec segway sur http://www.instructables.com Cela te donnera une idée ce que d'autres on fait. Allez, on est en fin de semaine et voici le résultat de la recherche : http://www.instructables.com/howto/segway/

j'ai déjà pas mal regarder sur instructables

mais certains projets sont assez flous quand meme

j'ai également le numéro d'elektor sur le segway home made

merci quand même pour ta réponse

je pense quand même que sa peut intéresser certaines personnes ( ou pas d'ailleurs)

Bon alors aprés quelques heures de recherche

je suis tombé sur un sujet de bac SI traintant du segway

donc sa tombe plutot avec notre projet pedagogique

ensuite aprés avoir fouillé encore je suis tomber sur ce schéma la

avec ce “petit” bout de code

// JD Warren 2012
// Arduino Uno R2
// Steering potentiometer used to steer bot
// Gain potentiometer used to set max speed (sensitivity)
// Engage switch (button) used to enable motors
//
// In no way to I take responisibility for what you may do with this code! Use at your own risk.
// Test thoroughly with wheels off the ground before attempting to ride - Wear a helmet!

// Name Analog input pins
int accel_pin = 5;
int gyro_pin = 1;
int gainPot = 3;
int steeringPot = 4;

// Name Digital I/O pins
int sleep_pin = 8;
int engage_switch = 7;
int ledPin = 13;

// value to hold the final angle
float angle = 0.00;
// the following 2 values should add together to equal 1.0
float gyro_weight = 0.98;
float accel_weight = 0.02;

// accelerometer values
int accel_reading;
int accel_raw;
int accel_offset = 500; //511 by default
float accel_angle;
float accel_scale = 0.01;

// gyroscope values
int gyro_offset = 376; //391 by default
int gyro_raw;
int gyro_reading;
float gyro_rate;
float gyro_scale = 0.01; // 0.01 by default
float gyro_angle;

int timerVal = 50;
float loop_time = 0.05;

// engage button variables
int engage = false;
int engage_state = 1;

// timer variables
int last_update;
int cycle_time;
long last_cycle = 0;

// motor speed variables
int motor_out = 0;
int motor_1_out = 0;
int motor_2_out = 0;
int m1_speed = 0;
int m2_speed = 0;
int output;

// potentiometer variables
int steer_val;
int steer_range = 10;
int steer_reading;
int gain_reading;
int gain_val;

// end of Variables

void setup(){
  // Start the Serial monitor at 9600bps
  Serial.begin(9600);
  // engage the accelerometer by bringing the sleep_pin HIGH
  pinMode(sleep_pin, OUTPUT);
  digitalWrite(sleep_pin, HIGH);
  // set the engage_switch pin as an Input
  pinMode(engage_switch, INPUT);
  // enable the Arduino internal pull-up resistor on the engage_switch pin.
  digitalWrite(engage_switch, HIGH);
  // Tell Arduino to use the Aref pin for the Analog voltage, don't forget to connect 3.3v to Aref!
  analogReference(EXTERNAL);
}

void loop(){
  // Start the loop by getting a reading from the Accelerometer and coverting it to an angle
  sample_accel();
  // now read the gyroscope to estimate the angle change
  sample_gyro();
  // combine the accel and gyro readings to come up with a "filtered" angle reading
  calculate_angle();
  // read the values of each potentiomoeter
  read_pots();
  // make sure bot is level before activating the motors
  auto_level();
  // update the motors with the new values
  update_motor_speed();
  // check the loop cycle time and add a delay as necessary
  time_stamp();
  // Debug with the Serial monitor
  serial_print_stuff();
}

void sample_accel(){
  // Read and convert accelerometer value
  accel_reading = analogRead(accel_pin);
  accel_raw = accel_reading - accel_offset;
  accel_raw = map(accel_raw, -130, 130, -90, 90);
  accel_angle = (float)(accel_raw * accel_scale);
}

void sample_gyro(){
  // Read and convert gyro value
  gyro_reading = analogRead(gyro_pin);
  gyro_raw = gyro_reading - gyro_offset;
  gyro_raw = constrain(gyro_raw, -376, 376);
  gyro_rate = (float)(gyro_raw * gyro_scale) * loop_time;
  gyro_angle = angle + gyro_rate;
}

void calculate_angle(){
  angle = (float)(gyro_weight * gyro_angle) + (accel_weight * accel_angle);
}

void read_pots(){
  // Read and convert potentiometer values
  // Steering potentiometer
  steer_reading = analogRead(steeringPot); // We want to coerce this into a range between -x and x, and set that to steer_val
  steer_val = map(steer_reading, 0, 1023, steer_range, -steer_range);
  if (angle == 0.00){
    steer_val = 0;
  }
  // Gain potentiometer
  gain_reading = analogRead(gainPot);
  gain_val = map(gain_reading, 0, 1023, 32, 64);
}

void auto_level(){
  // enable auto-level turn On
  //engage_state = digitalRead(engage_switch);
  if (digitalRead(engage_switch) == 1){
    delay(10);
    if (digitalRead(engage_switch) == 1){
      engage = false;
    }
  }
  else {
    if (engage == false){
      if (angle < 0.02 && angle > -0.02)
        engage = true;
      else {
        engage = false;
      }
    }
    else {
      engage = true;
    }
  }
}

void update_motor_speed(){
  // Update the motors
  if (engage == true){
    if (angle < -0.45 || angle > 0.45){
      motor_out = 0;
    }
    else {
      output = (angle * -1000); // convert float angle back to integer format
      motor_out = map(output, -250, 250, -gain_val, gain_val); // map the angle
    }
    // assign steering bias
    motor_1_out = motor_out + (steer_val);
    motor_2_out = motor_out - (steer_val);
    // test for and correct invalid values
    if(motor_1_out > 64){
      motor_1_out = 64;
    }
    if(motor_1_out < -64){
      motor_1_out = -64;
    }
    if(motor_2_out > 64){
      motor_2_out = 64;
    }
    if(motor_2_out < -64){
      motor_2_out = -64;
    }

    // assign final motor output values
    m1_speed = 64 + motor_1_out;
    m2_speed = 192 + motor_2_out;
  }

  else{
    m1_speed = 0;
    m2_speed = 0;
  }
  // write the final output values to the Sabertooth via SoftwareSerial
  //mySerial.print(m1_speed, BYTE);
  //mySerial.print(m2_speed, BYTE);
  
  //Serial.print(m1_speed, BYTE);
  //Serial.print(m2_speed, BYTE);
  
}

void time_stamp(){
  // check to make sure it has been exactly 50 milliseconds since the last recorded time-stamp
  while((millis() - last_cycle) < timerVal){
    delay(1);
  }
  // once the loop cycle reaches 50 mS, reset timer value and proceed
  cycle_time = millis() - last_cycle;
  last_cycle = millis();
}

void serial_print_stuff(){
  // Debug with the Serial monitor
  

Serial.print("A: ");
//Serial.print(accel_angle); // print the accelerometer angle
//Serial.print(accel_reading);
Serial.print(accel_angle);
Serial.print(" ");

Serial.print("G: ");
//Serial.print(gyro_angle); // print the gyro angle
//Serial.print(gyro_reading);
Serial.print(gyro_angle);
Serial.print(" ");


Serial.print("F: ");
Serial.print(angle); // print the filtered angle
Serial.print(" ");

Serial.print("T: ");
Serial.print(cycle_time); // print the loop cycle time
Serial.println(" ");
  /*
  Serial.print("gyro_offset: ");
  Serial.print(gyro_reading); // print the filtered angle
  Serial.print(" ");

  Serial.print("accel_offset: ");
  Serial.print(accel_reading); // print the loop cycle time
  Serial.println(" ");
*/
}

je pense que se seras une bonne base pour commencer à améliorer bien sur dans le temps

qu’en pensez vous?

Re, De mémoire, il y a eu une réalisation du même type dans Electronique Pratique par Y Mergy.

Par rapport au gyroscope MPU6050 de départ (numérique) il y a sur ce projet un gyro analogique. Il y aura sûrement des réglages à faire.