Question projet

Bonjour,

Tout d'abord, je tiens à vous dire que je viens tout juste de découvrir arduino. Je n'y connais pas grand chose pour le moment. Je suis un très bon bricoleur, et j'ai quelques notions de programmation php.

Mon projet serait de créer une tête motorisée pour camescope comme celle-ci :

https://www.youtube.com/watch?v=o-5iJZMZDLE

Sachant que le camescope fait env 600gr, et que les mouvements doivent être fluides et précis, jJe voudrais savoir si c'est faisable pour un débutant et de quel matériel j'aurais besoin ?

Merci

David

Salut.

Oui ton projet est faisable surtout si tu dit être bricoleur.

Il te fraudais deux moteur pas à pas et réaliser un assemblage qui fonctionne sur deux axes.

Pour le pilotage cela dépend de ce que tu veux => une commande distante sans fil ou filaire? => La possibilité de le prépositionner? => La possibilité de paramétré instantanément les angle de rotation de prise de vu gauche-droite et haut -bas.? Automatique ou pilotable manuellement ?

Salut,

Si tu débute, je te conseille d'utiliser des servomoteurs numérique.

Exemple de matériels pour commencer : - Arduino - servomoteurs numérique à fort couple

Plus facile à mettre en œuvre, après avoir en fonction de tes connaissance en électronique.

Les moteurs pas à pas demande plus de connaissance mais tu peux apprendre plus de chose. Ou sinon, tu peux utiliser des moteurs CC avec encodeurs, encore plus complexe, mais super intéressant. A toi de voir.

Salut;

Le choix du moteur dépend du mouvement voulu => 360° continue.
Il me semble que les servomoteur on une butée d’angle. (A voire)

Pour le couple pas trop de soucis pour l’axe de rotation.
Mais pour l’axe haut-bas Faut faire le calcul en fonction de la masse et de la conception de l’assemblage.

Pour compléter l'info servomoteur.

http://www.pobot.org/Servomoteurs-numeriques.html

Salut,

oui, tu as raison manumanu, le couple n'est pas à négliger, 600g c'est pas léger.

Il existe des servomoteurs numérique sans buté, après 360° n'est peut être pas nécessaire.

Nicolas http://www.macerobotics.com/

Merci,

J'avais pensé à des motoréducteurs. Les servomoteurs ont en général un angle faible et ne sont pas précis et fluides pour une caméra (du moins ceux que j'ai utilisé pour le modelisme).

Sur cette vidéo, voilà exactement ce que je voudrais faire :

https://www.youtube.com/watch?v=fUo7tBSh9LE

Je ne comprends pas le matériel utilisé. Pourquoi y a t-il deux cartes ?

Salut,

Les servomoteurs de modélisme sont souvent peu précis, mais pas les servomoteurs numérique de robotique. Plus chère mais plus précis, angle de 360° et rapide.

Ensuite, sur la vidéo, il y a deux cartes :

  • Une carte de contrôle type Arduino
  • Une carte de commande de moteur: pont en H

Merci,

Pour faire pivoter un poids de 600gr de la caméra + poids de la structure, quel couple dois-je choisir pour le moteur ou servo ?

Je ne me rends pas compte de ce que les valeurs du couple représentent. Exemple : Couple nominal: 4.2kg.cm, c'est quoi au juste ? Est-ce que ça suffit pour mon projet ?

Lorsque le moteur ou servo sera à l'arrêt (ou non alimenté), il devra supporter le poids de la caméra. Le poids de la caméra ne doit pas entraîner l'arbre du moteur.

Salut,

L'unité du couple : kg.cm

Un servomoteur de 4.2kg.cm pourra soulever un poids de 4.2kg à une distance de 1 cm. (en théorique bien sur !)

2cm => poids de 2.1kg, 4 cm => poids de 1.05 kg, ...

Poids max = C/d C : couple du servo d : distance de l'objet en cm

Bonjour, L'unité légale pour le couple : N.m (Newton par mètre) Toutes les autres formes sont des errements du passé ou des facilités d'utilisation. ;)

Ok merci ! J'ai compris pour le couple.

Pour la vitesse de rotation, elle est donnée à vide par le fabricant.

1 - Comment peut-on savoir à quelle vitesse le moteur tournera avec une charge donnée 2 - La vitesse donnée est bien la vitesse maximale. Le moteur a t-il une vitesse mini pour se mettre en route ou pas (avec variateur)?

Pour plus de renseignement sur les unités officielles : http://www.bipm.org/fr/publications/si-brochure/ Pour une fois que la version de référence est la version française.

Difficile de répondre sans les courbes du moteur que le fabricant devrait fournir. Néanmoins on peut dire : La charge dépendra du couple que l'organe à actionner demandera et du rapport de réduction, c'est exactement le même principe qu'une boîte de vitesse sauf que la boîte d'engrenages ne comporte en général qu'une vitesse. C'est un rapport direct : vitesse divisée par 10, couple multiplié par 10.

Fonctionnement d'un moteur à courant continu classique. Il y a deux termes à connaître : fem et fcem qui s'expriment tous les deux en volts. fem = force électromotrice --> c'est l'alim ou la batterie que tu branches. fcem = force contre électromotrice. C'est plus délicat. Quand le moteur tourne ses bobinages génèrent un champ magnétique qui vient s'opposer au champ que l'on applique pour le faire tourner. Aller plus loin dans les explications va être compliqué, y compris pour moi. Ce qu'il faut retenir c'est que plus le moteur tourne vite plus la fcem est augmente.

Par contre ce qui est simple c'est la formule pour calculer le courant absorbé par le moteur . Si R est la résistance du bobinage du moteur I = ( fem- fcem) / R Donc plus le moteur tourne vite plus le courant est faible.

Ce qui veut dire qu'au démarage pendant un court instant le courant est maximal (fcem=0) et diminue au fur et à mesure que la vitesse augmente. C'est pour cela que les moteurs des anciens métros parisiens (V=fem= 750 V) avaient des résistances en séries pour limiter le courant de démarage, ces résistances étaient court-circuitées au fur et mesure que la vitesse augmentait avec au passage de superbes gerbes d'étincelles vertes.

Plus tu charges le moteur plus sa vitesse va diminuer, donc la fcem, et le courant va augmenter.

Quand à la vitesse minimale c'est plutôt un couple minimal qu'il faudrait envisager bien que les deux soit presque liés --> il n'est pas obligatoire (a ma connaissance) que le couple maximal soit atteint à la vitesse maximale. Par contre c'est certain que le courant minimal sera atteint pour la charge minimale d'où l'importance du choix du rapport de réduction (si on la possibilité de le choisir). Le couple minimal est le couple nécessaire pour vaincre les frottements et mettre en mouvement la charge. Les frottements dépendent du montage mécanique, je pense que ceux concernant le moteur peuvent être négligés.

Une idée comme cela pour connaître le couple minimal : utiliser une clé dynamométrique et voir à partir de quand l'équipage commence à bouger ?

Merci pour cette réponse complète.

Il est donc difficile de choisir un moteur rien qu'avec une seule donnée : le poids du camescope.

Je ne sais pas quoi choisir comme vitesse de rotation. J'ai besoin que la caméra ait un mouvement très lent et très fluide. Soit je prends un moteur qui tourne très lentement, avec le risque qu'il tourne encore plus lentement avec le poids de la caméra, soit un moteur qui tourne plus vite et je réalise la réduction si nécessaire avec un engrenage ou courroie.

J'ai repéré deux motoréducteurs :

1er motoréducteur : Tension nominale: 12V Vitesse à vide: 50rpm Couple nominal: 2kg/cm Couple de décrochage: 10kg/cm

2ème motoréducteur : Tension nominale: 12V Vitesse à vide: 3rpm Couple nominal: 2kg/cm Couple de décrochage: 10kg/cm

Une idée pour m'aider à choisir ?

Avec mon niveau de connaissance en mécanique : aucune idée si ce n'ai celle que j'ai déjà donnée : réaliser un prototype mécanique et faire des mesures de couple. Intuitivement je choisirais un grand rapport de réduction pour que le moteur tourne comme s'il était à vide quelque soit l'inclinaison de la caméra.

Salut;

Pour le choix de tes moteurs tout dépendra aussi de la conception de ton châssis support de caméra et ou tu installera tes pivots d'axes de rotation.

Je suppose que pour la monté et descente de la caméra tu l'installerais dans l'axe et au milieu de la caméra. L'idéale serrait de le positionner au point d'équilibre de la caméra => En gros définir de facon intuitive son point d'équilibre => Cela diviserais par deux le POIDS (N.m) à manœuvrer et utiliser la contre balance. (Comme une balançoire.)

Pour la rotation de la caméra c'est idem coté conception sauf que là tu n'a "plus vraiment" de gravité a vaincre mais des efforts mécaniques. (Comme la toupie => frottements au sol et l'air) Si tu positionne ton axe de pivot de rotation au centre de la caméras.

Bien-sur je te conseil avant tout de faire un plan des supports en fonction des points de fixations sur la caméra et d'y intégrer les axes en fonction du centre de gravité (POIDS) de la caméra. Ensuite une fois choisi les matériaux (bois plastique ou métallique) de calculer approximativement le poids de l'ensemble et déterminer son centre de gravité.

Avec des moteur de 4Kg.m sachant que la caméra fait 600g et partant sur l'hypothèse que le centre de gravité est au centre de l'assemblage; la masse a manœuvrer n'est plus que de 300G. Avec l'avantage que le basculement fait contre poids et diminue "progressivement" l'effort a appliqué pour un mouvement de montée descente.

Pour moi le moteur pas à pas reste le mieux pour la vitesse et la fluidité.

Manumanu,

Tu parles bien de 4kg/m et non 4kg/cm ?

Ceux que j'étais prêt à acheter font Couple nominal: 2kg/cm Couple de décrochage: 10kg/cm

Je ne comprends pas, c'est pas assez ou surdimensionnés?

On m'a dit qu'en programmation arduino, le moteur pas à pas est compliqué à mettre en œuvre.

Voici des têtes professionnelles, tu penses qu'il s'agit de quel type de moteurs ? https://www.youtube.com/watch?v=wPL3SqhqMes

Pour moi le moteur pas à pas reste le mieux pour la vitesse et la fluidité.

Un moteur à courant continu classique est analogique c'est à dire qu'il peut occuper absolument toutes les positions. Un moteur pas à pas est par nature numérique c'est à dire qu'il ne peut bouger que par incrément fini. Ça c'est la théorie, après tout dépend du traitement.

Un moteur pas à pas, dans la mesure où on est assuré qu'il ne peut pas perdre de pas n'a pas besoin d'un asservissement en position. Un moteur classique a besoin d'un asservissement en position.

Dans ton application il n'est pas sur qu'un moteur pas à pas soit plus difficile à gérer qu'un moteur classique. Faire varier la vitesse d'un moteur classique oblige à faire varier la tension à ses bornes, faire varier la vitesse d'un pas à pas ne demande que modifier le temps entre 2 commandes de pas.

Je suis néophyte sur le sujet (que des connaissances estudiantines qui datent d'avant 68) mais s'il est possible de confirmer que le mouvement d'un moteur pas à pas peut être suffisamment fluide je pense que la complexité finale pourrait bien être du coté du moteur classique.

Par contre un point important est que le couple de maintient de tout moteur non alimenté est très faible. Sauf à bien ajuster le rapport de réduction il n'est pas assuré que la caméra restera immobile une fois la commande du moteur coupé (classique ou pas à pas c'est pareil)

Dans le cas d'un servo c'est l'électronique de commande qui maintient la position. En simplifiant un servo fonctionne ainsi : Un potentiomètre est couplé à l'axe du moteur, on mesure la tension en sortie du potentiomètre. Cette mesure est une image de la position de l'axe. L'asservissement fait en sorte que la mesure soit égale à la consigne qu'on lui a indiqué En fait avec ce principe on peut utiliser un moteur classique ou pas à pas. L'asservissement peut être matériel (électronique) ou par programme (micro-contrôleur).

Dernier point que je peux indiquer : un potentiomètre classique n'a qu'un débattement de 270 ° (c'est une norme). Pour ton appli il faudrait sans doute un ou plusieurs potentiomètres multitours.

68tjs: Dernier point que je peux indiquer : un potentiomètre classique n'a qu'un débattement de 270 ° (c'est une norme). Pour ton appli il faudrait sans doute un ou plusieurs potentiomètres multitours.

Je ne comprends pas et ne vois pas le rapport entre le potentiomètre qui règle la vitesse du moteur et 270°