Servo-moteur en roue libre ?

Bonjour à tous !

Je suis confronté à une petite problématique au cours d’un petit projet personnel et j’aimerais bien avoir votre avis sur la question :)

Alors voilà, le problème en soi est tout simple : J’ai un genre de bras mécanique qui doit effectuer diverses rotations. Jusque-là tout va bien, cependant ce mouvement doit être pouvoir fait de 2 manières différentes : manuellement ou automatiquement. C'est pourquoi j'ai besoin d'un servomoteur capable de passer en "roue libre" lorsqu'il n'est pas sollicité.

J'ai fait quelques recherches et j'ai trouvé quelques solutions, cependant je n'ai pas les connaissances nécessaires pour me faire un avis dessus, c'est pourquoi je me permets de vous demander le vôtre :

  • Faire un genre de "court-circuit" pour ne plus alimenter les servo lorsqu'ils ne sont pas sollicités, puis quand on en a besoin réactiver le circuit pour les alimenter à nouveau. Honnêtement je ne sais pas du tout ce que ça vaut comme solution ni même si cela peut fonctionner.
  • Petite question au passage : Tourner un servomoteur classique "de force" même non-alimenté ne va-t-il pas l'endommager ?*
  • Un système de débrayage me semble compliqué à mettre en place pour la simple et bonne raison que la mise en route du mode automatique peut ce faire pendant le mouvement manuel. Il faudrait donc tout un dispositif à mettre en place.
  • Utiliser un servomoteur avec retour d’information. Cela correspond probablement le plus à ce que je recherche, mais je vous avoue que le prix est assez prohibitif. Quelqu'un a-t-il déjà utiliser ce genre de servos ?

Voilà, j’espère avoir été suffisamment clair sur ce que je souhaitais faire, n'hésitez pas si vous avez des questions. Merci !

Le branchement d'un servo est généralement réalisé avec 3 fils 2 fils d'alimentation et 1 fil de commande

La mise en "court circuit" est surement la plus mauvaise solution Il vaudrait mieux utiliser 1 relai avec 2 contacts pour "débrancher" les 2 fils d'alimentation

Je ne suis pas un spécialiste des servos et je ne sais pas si c'est faisable dans ton cas (pas d'indication de référence de servo)

Par contre il te faudra très certainement un capteur de position, pour que lors de la remise sous tension du servo, celui-ci ait la bonne information de commande pour respecter la position (ou l'angle) dans laquelle il a été ammené manuellement

Faire tourner un servo en partant de l'axe extérieur peut éventuellement se faire. Il faut déjà que le système de réduction soit réversible. Si on a des pignons droits, en général ça l'est. Mais il faut vaincre des frottements et couple d'inertie importants donc il ne faut pas imposer un mouvement rapide ni court-circuiter le moteur (frein électrique dû à la FCEM).

De ce fait, vous ne pourrez certainement pas pouvoir avoir un positionnement fin de l'axe de sortie. Comme vous allez forcer sur cet axe, vous risquez, en malmenant les engrenages de leur donner de plus en plus de jeu.

Bien que pas simple, l'embrayage serait la meilleure solution.

Cordialement.

Pierre

Alors déjà merci pour vos réponses.

Alain46: La mise en "court circuit" est surement la plus mauvaise solution Il vaudrait mieux utiliser 1 relai avec 2 contacts pour "débrancher" les 2 fils d'alimentation

Oui bien sûr, quand je disais une mise en court-circuit, c'était pour exprimer l'idée mais effectivement je parlais plus d'un contrôle de l'alimentation comme tu le décris.

Alain46: Par contre il te faudra très certainement un capteur de position, pour que lors de la remise sous tension du servo, celui-ci ait la bonne information de commande pour respecter la position (ou l'angle) dans laquelle il a été ammené manuellement

Il y aura des potentiomètres situés sur le même axe que les servo (si on part sur l'idée du contrôle de l'alim, j'utiliserais des servo sg90 classique), au démarrage du servo j'aurais donc l'angle à utiliser en commande, cela ne me parait pas être un problème. Cependant le principal problème de cette solution, comme cela a été dis plus bas, est la résistance naturelle des servos qui risque de freiner malgré tout le mouvement voire même le bloquer.

ChPr: Faire tourner un servo en partant de l'axe extérieur peut éventuellement se faire. Il faut déjà que le système de réduction soit réversible. Si on a des pignons droits, en général ça l'est. Mais il faut vaincre des frottements et couple d'inertie importants donc il ne faut pas imposer un mouvement rapide ni court-circuiter le moteur (frein électrique dû à la FCEM).

De ce fait, vous ne pourrez certainement pas pouvoir avoir un positionnement fin de l'axe de sortie. Comme vous allez forcer sur cet axe, vous risquez, en malmenant les engrenages de leur donner de plus en plus de jeu.

Bien que pas simple, l'embrayage serait la meilleure solution.

Vous avez parfaitement résumé le problème, d'un coté j'ai besoin d'un couple relativement important comme on peut l'imaginer sur un bras mécanique, mais d'un autre coté ce couple bloque justement le mouvement manuel.

Cependant je ne vois vraiment pas comment mettre en place un système d'embrayage sur un axe en mouvement de façon pas trop compliqué. Il faudrait commencer en premier lieu par bloquer l'axe, puis faire entrer le moteur dans la bonne position et enfin relâcher l'axe. Ou alors utiliser un embrayage électromagnétique. Je trouve ces solutions vraiment lourdes, d'autant plus que j'aurais beaucoup de moteur a utiliser. :drooling_face: Après je pourrais utiliser de simples électroaimants pour me faire mon propre embrayage, c'est une solution à creuser..

j’ai travaillé sur un truc qui utilise ce genre de principe, tout depend de tes servo, je sais que certains petits servos (9g environ) se mette en"roue libre" dès que tu n’as plus de signal de commandes et dans ce cas tu peux les manipuler a la main.
j’ai aussi eu le cas de servomoteurs plus gros qui eux continue de garder la meme position meme si le signal de commande est interrompu, dans ce cas un couple de transistor mos et 2 resistances feront parfaitement l’affaire.

effectivement comme l’a dit Alain46, tu risque d’avoir un “sursaut” des servos si tu les réactivent et qu’il n’ont pas la commande correspondante a cette position. dans ce cas une méthode simple est de souder un fil sur le potentiomètre de recopie et de l’envoyer directement sur l’entrée analogique de l’arduino , dans le cas ou le servo as toujours son alimentation (cas du servo 9g) un exemple de servo qui pourrait t’être utile ici

dans le cas d’un servo ou l’alimentation sera déconnectée il faudra mettre un potentiomètre en plus je pense

pour ce qui est de l’embrayage tu peux faire ça en mettant 2 couronnes crantées qui vont venir s’associer ou se dissocier selon le mouvement que tu veux

Merci pour cette réponse très complète ! En ce qui concerne les couronnes crantées, le fait l'une soit en mouvement ne vas pas gêner l'imbrication ? Je ne connais pas bien cette mécanique.

J'ai envie de dire que ça dépend de la vitesse de l'une par rapport à l'autre, si elles tournent lentement ça devrait pas poser de problèmes sinon une solution est de couper les moteurs pendant un instant le temps de l'imbrication et de les relancer juste après

robotdelta: une solution est de couper les moteurs pendant un instant le temps de l'imbrication et de les relancer juste après

Ce ne sera pas le moteur qui tournera, il s'agit d'un mouvement manuel (et donc non contrôlable). L'imbrication à lieu justement lorsqu'on veut donner la main au moteur. Mais si j'ai bien compris, les couronnes crantées peuvent s'imbriquer depuis n'importe quelle position ? Il n'y a pas de risque que les "dents" soient mal placées ? C'est surtout ça qui me fait peur, parce que la vitesse importe peu au final, dans le pire des cas je peux toujours bloquer l'axe.

Si en mode manuel tu pilotes le bras en le tenant par son extrémité, le plus "simple" serait d'utiliser des jauges de contrainte sur cette extrémité et de continuer à piloter les moteurs en fonction de l'information délivrée par les jauges de contrainte.

fdufnews:
Si en mode manuel tu pilotes le bras en le tenant par son extrémité, le plus “simple” serait d’utiliser des jauges de contrainte sur cette extrémité et de continuer à piloter les moteurs en fonction de l’information délivrée par les jauges de contrainte.

La possibilité de bouger le bras sur 3 axes ne rend t-il pas complexe l’utilisation de jauges de contrainte ?

En ce qui concerne l'embrayage avec électroaimant. Si je fais quelque chose comme : - Mettre un électroaimant au bout de l'axe de rotation - Mettre un bout de métal sur le palonnier du moteur

Normalement, si l'électroaimant est activé, il viendra se fixer au palonnier du moteur pour permettre une prise en main de celui-ci. La question maintenant, c'est de savoir si l'électroaimant sera suffisamment puissant pour entraîner l'axe avec lui, ou s'il va juste misérablement tourner sur lui-même ?

Voilà le genre d’électroaimant que je pense utiliser avec des servos SG90.

Quand j’ai répondu, je ne voyais pas bien comment piloter manuellement le servo.

À mon avis, la solution proposée par fdufnews est la plus sensée.

Cordialement

Pierre.

hichbra: En ce qui concerne l'embrayage avec électroaimant. Si je fais quelque chose comme : - Mettre un électroaimant au bout de l'axe de rotation - Mettre un bout de métal sur le palonnier du moteur

Normalement, si l'électroaimant est activé, il viendra se fixer au palonnier du moteur pour permettre une prise en main de celui-ci. La question maintenant, c'est de savoir si l'électroaimant sera suffisamment puissant pour entraîner l'axe avec lui, ou s'il va juste misérablement tourner sur lui-même ?

Voilà le genre d’électroaimant que je pense utiliser avec des servos SG90.

Le problème sera le poids mort que tu vas ajouter sur ton bras. Il ne faut pas perdre de vue que les SG90 n'ont pas un couple énorme. En plus un électro-aimant exerce une force le long de son axe donc je ne pense pas qu'il sera efficace pour un blocage en rotation.

fdufnews: Le problème sera le poids mort que tu vas ajouter sur ton bras. Il ne faut pas perdre de vue que les SG90 n'ont pas un couple énorme. En plus un électro-aimant exerce une force le long de son axe donc je ne pense pas qu'il sera efficace pour un blocage en rotation.

Tout à fait vous avez parfaitement décrit mes craintes en ce qui concerne ce système.

Et pour revenir sur les jauges de contraintes, cela veut-il dire que je dois mettre en place 6 capteurs de force pour obtenir toutes les informations désirées ?

hichbra: ... cela veut-il dire que je dois mettre en place 6 capteurs de force pour obtenir toutes les informations désirées ?

Oui, sauf si ces jauges détectent aussi le sens de l'effort auquel cas trois suffisent.

Cordialement.

Pierre

ChPr: Oui, sauf si ces jauges détectent aussi le sens de l'effort auquel cas trois suffisent.

Merci beaucoup pour ces informations, je vais voir ce que je peux faire :)

Bonjour, j'ai également besoin de mettre un, et même plusieurs servomoteur (Feetech FS5115M) en roue libre pour un projet, je voudrai donc savoir si vous avez réussi et comment si c'est le cas. Merci d'avance.