6 CONCEPTION DE MÉCANISMES - MOTEURS VS PNEUMATIQUE

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1 Robotique éducative FRC (FIRST) 6 CONCEPTION DE MÉCANISMES - MOTEURS VS PNEUMATIQUE Quels sont les moteurs disponibles? Quand utiliser un moteur ou un cylindre pneumatique La système pneumatique 1

2 Moteurs VS Pneumatique Moteurs Mouvement rotatif Force change avec la vitesse Brûle si arrêté trop longtemps! Parfois complexe à attacher Besoin d un controlleur de vitesse Pneumatique Mouvement linéaire Force constante Peut être «calé» indéfiniment Simple à attacher Besoin d un solénoïde 2

3 Moteurs Choix Moteurs disponibles: Moteurs CIM (4) Moteurs Fisher Price (2) Moteurs de vitres (2) Moteurs AndyMark (2) Moteurs de vitesse AndyMark (2) Moteurs BaneBots (4) Moteurs d étranglement Denso (2) Moteurs servo Moteurs Vex (2) 3

4 Moteurs Contraintes Tous les moteurs (sauf les moteurs Vex et servo) doivent être actionnés par un Spike, Victor ou Jaguar Seul un moteur peut être rattaché à chaque Spike, Victor ou Jaguar Les moteurs CIM et Fisher Price ne peuvent pas être branchés à un Spike Les moteurs ne peuvent pas être modifiés (une seule exception) 4

5 Moteurs CIM Le moteur le plus puissant dans FIRST Doit être controllé par un Victor ou Jaguar (40 A) Normalment utilisé avec un engrenage S attache façilement sur la face (10-32UNF) Arbre de sortie: 8mm avec clé 2mm 5

6 Moteurs CIM 6

7 Moteurs Fisher Price Le moteur avec la 2e plus haute puissance dans FIRST Doit être contrôlé par un Victor ou Jaguar (40 A) Normalement utilisé avec un engrenage S attache sur la face (M3x0.5) 7

8 Moteurs Fisher Price 8

9 Moteurs Moteur pour vitre de voiture Deux sortes: gauche et droite Peut être contrôlé par un Spike Engrenage intégré (ne peut pas être modifié) Engrenage à vis (pas de rétro activation) S attache avec les trous de montage Vient avec un adapteur d arbre d entrainement (5/8 ) Ne peut être modifié que pour faciliter le branchement 9

10 Moteurs Moteur pour vitre de voiture 10

11 Moteurs Moteur pour vitre de voiture 11

12 Moteurs AndyMark (0912) 12

13 Moteurs Moteur de vitesse AndyMark (PG71) Puissant mais lent (1.5Nm, 84rpm) Vient avec un engrenage planétaire S attache facilement sur la face (M4x0.7) Arbre de sortie: 10mm avec clé 4mm 13

14 Moteurs Moteur de vitesse AndyMark (PG71) 14

15 Moteurs BaneBots Trois modèles differents: RS-395, RS-550, and RS-775 Normalement utilisé avec l engrenage P60 (4:1 à 256:1) Ils attachent sur le coté (10-32UNF) 15

16 Moteurs BaneBots 16

17 Moteurs Moteur d étranglement Denso 17

18 Moteurs Moteurs servo Puissance maximale de 4 W Nombre illimité Branchés aux sorties PWM du Digital Sidecar Sidecar 18

19 Moteurs Vex Type de servo-moteur Possible d échanger les pignons intérieurs pour changer la force / vitesse Utilisé avec les pièces Vex 19

20 Questions? 20

21 La pneumatique En bref Compresseur Solénoïde Cylindre Tuyau Réservoir 21

22 La pneumatique En bref Compresseur Solénoïde Cylindre Tuyau Réservoir 22

23 La pneumatique Pourquoi utiliser la pneumatique? Le poids Beaucoup plus léger que des moteurs (en autant que plusieurs sont utilisés) Simple Beaucoup plus simple à installer que des moteurs Beaucoup plus simple et plus durable que des pignons et crémaillères Plus robuste Les cylindres peuvent être calés/arrêtés indéfiniment sans causer de dommages Résiste aux impacts Désavantage: C'est tout ou rien! 23

24 Pneumatique Survol 24

25 Pneumatique Composantes Spike Compresseur Valve de sécurité Capteur de pression Réservoir Soupape d évacuation Jauges Régulateur Solénoïdes Cylindres Raccords 25

26 Pneumatique Spike Contrôle le compresseur Il est recommandé de remplacer le fusible de 20 A du Spike par un disjoncteur de 20 A 26

27 Pneumatique Compresseur Génère une pression de 120 psi Différents modèles possibles, débit maximal de 1,05 CFM Doit toujours être alimenté par le module de relais en marche avant Ne pas utiliser pour générer un vide! Optionnel sur le robot, mais doit être contrôlé par le robot 27

28 Pneumatique Valve de sécurité Réglée à 125 psi Branchée à la sortie du compresseur ou par des raccords en laiton règlementaires 28

29 Pneumatique Capteur de pression Détecte la pression à l'intérieur du système pneumatique Indique si le système dépasse ou est inférieur à la pression réglée Pression en dessous de 105 psi: compresseur ouvert Pression au dessus de 115 psi: compresseur fermé Peut être calibré Branché au crio (entrée numérique) 29

30 Pneumatique Réservoir Emmagasine l'air comprimé à 120 psi Différents modèles existent, en métal ou plastique Remplir avant chaque match De petites fuites peuvent diminuer la pression entre le puits et le terrain Connectez le robot près du terrain pour recharger la pneumatique 30

31 Pneumatique Soupape d évacuation Sert à évacuer la pression (particulièrement à la fin d'un match) Utile si vous avez besoin de relâcher une pince à la fin d'un match Peut être branchée sur le côté haute ou basse pression 31

32 Pneumatique Jauges Doivent être placées à la fois du côté haute pression et du côté basse pression Doivent être facilement visibles 32

33 Pneumatique Régulateur Limite la pression dans les solénoïdes et cylindres à 60 psi Ajustable Sortie indiquée par une flèche Possible d attacher une jauge directement dessus Possible d en utiliser plusieurs (en série) pour avoir des pressions différentes 33

34 Pneumatique Valves solénoïde Un relais pour l air Plusieurs modèles existent, mais les simples et doubles sont les plus communs dans FIRST 34

35 Pneumatique Valves solénoïde - diagrammes P: pression A/B: sorties 0/01/02: échappement Deux ports, deux positions Trois ports, deux positions Quatre ports, deux positions Cinq ports, deux positions Quatre ports, trois positions Image: DLFT Wuxi Deli Fluid Technology Co.,Ltd Cinq ports, trois positions 35

36 Pneumatique Solénoïde simple Lorsqu'alimenté, le cylindre agit d'une certaine façon Lorsque l'alimentation cesse, le cylindre retourne toujours à l'état de repos Chaque valve est branchée au crio 36

37 Pneumatique Solénoïde double Un solénoïde reçoit une impulsion pour bouger le cylindre d'une façon, l'autre solénoïde reçoit une impulsion pour bouger le cylindre d'une autre façon Les résultats sont imprévisibles si les deux reçoivent des impulsions La valve restera dans l'un ou l'autre des états lorsque ni l'un ni l'autre des solénoïdes n'est alimenté Chaque valve est branchée au crio 37

38 Pneumatique Distributeur monobloc Centralise toutes les valves Tous les fils vont au même endroit Beaucoup de tuyauterie nécessaire si les cylindres sont loin 38

39 Pneumatique Cylindres Force = Pression Aire Piston de 2" de diamètre Aire = = 3.14 po 2 Pression = 60 psi 3.14 po 2 60 psi = 188 lbs Force est plus grande en extension que lorsque rétracté Décisions principales: longueur et diamètre Le diamètre est basé sur la force requise Diamètre plus large: plus de force, mais plus d'air 39

40 Pneumatique Types de cylindre Double effet Ressort interne Rotatif Compact Glissant Non-tournant Trois positions 40

41 Pneumatique Conseils sur les cylindres Les cylindres peuvent être attachés par l avant ou par l arrière Il est difficile de trouver des écrous et des rondelles de blocage de grande taille; les écrous sur les pistons risquent donc de se détacher Si vous avez besoin que le piston reste à la position étendue ou rétractée, ajoutez un verrou mécanique Assurez-vous que la tige du piston ne peut être pliée/déformée 41

42 Pneumatique Raccords Mettez du ruban téflon sur tous les filets afin d'assurer une bonne étanchéité Ne mettez pas de ruban sur les deux premiers filets; il pourrait se détacher et bloquer une valve Les tubes sont facilement fixés en les poussant dans le connecteur Si vous détectez une fuite, essayez de couper quelques centimètres du bout du tube; s'il est endommagé il ne sera pas adéquatement étanche Pour déceler les fuites, mettre de l'eau savonneuse sur les connexions et surveillez pour l'apparition de petites bulles 42

43 Pneumatique Pièces optionnelles Régulateur de débit Régularise le débit d'air qui sort d'un cylindre Utilisé pour contrôler la vitesse du cylindre pneumatique, ne change pas la force! Capteur à lame magnétique S attache à l extérieur du cylindre Le piston doit être magnétique pour que ca fonctionne! 43

44 Pneumatique Conseil sur la pneumatique Les pièces pneumatiques ne peuvent être modifiées à l exception des goupilles d attache des actionneurs qui peuvent être retirées 44

45 Pneumatique Mécanismes pneumatiques 45

46 Pneumatique Mécanismes pneumatiques 46

47 Moteurs et Pneumatique Ressources Pièces robotiques Moteurs et engrenages Courbes des moteurs Manuel de pneumatique fournis par FIRST Cylindres Pièces pneumatiques, fournisseur local Conseils et pièces pneumatiques 47