Robot tondeur - Auto Mower

Documents pareils
Jardinage. obligatoire. claquez des doigts. Jardinage. détente. Pour tondre,

Alternateur à grande capacité avec un régulateur à plusieurs étages

MOTO ELECTRIQUE. CPGE / Sciences Industrielles pour l Ingénieur TD06_08 Moto électrique DIAGRAMME DES INTER-ACTEURS UTILISATEUR ENVIRONNEMENT HUMAIN

BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE Sciences et Technologies de l Industrie et du Développement Durable ENSEIGNEMENTS TECHNOLOGIQUES TRANSVERSAUX

DISQUE DUR. Figure 1 Disque dur ouvert

Centrale d alarme DA996

Aperçu. S35 Franchir les escaliers en toute sécurité.

Module d Electricité. 2 ème partie : Electrostatique. Fabrice Sincère (version 3.0.1)

Mesure. Multimètre écologique J2. Réf : Français p 1. Version : 0110

Baccalauréat Professionnel. Microtechniques. Session 2012 DOSSIER TECHNIQUE (DT)

CHAPITRE IX : Les appareils de mesures électriques

Informations produits scalamobil S35 scalacombi S36

1 Définition. 2 Systèmes matériels et solides. 3 Les actions mécaniques. Le système matériel : Il peut être un ensemble.un sous-ensemble..

TRANSMETTEUR TELEPHONIQUE TTX = SINTEL X

SYSTEMES ELECTRONIQUES NUMERIQUES

Ces deux systèmes offraient bien sur un choix, mais il était limité à deux extrêmes.

Multichronomètre SA10 Présentation générale

AUTOPORTE III Notice de pose

ROTOLINE NOTICE DE POSE

MODE D EMPLOI ST Route de la Neuville LALOBBE FABRICANT DE MATERIEL SCENIQUE MANUEL D UTILISATION ST Rapport N 2520/14/7656

Alimentation Electrique destinée aux systèmes de sécurité Incendie 27,6V DC

SIRENE SANS FIL SOLAIRE 433MHz 30/80m SSFS = SG-1100T

MANUEL D UTILISATION MODE D EMPLOI ALT 600 MODE D EMPLOI ALT 600 FABRICANT DE MATERIEL SCENIQUE

H E L I O S - S T E N H Y

Dimensionnement d une roue autonome pour une implantation sur un fauteuil roulant

Comparaison des performances d'éclairages

BROSSE DE DESHERBAGE

CABLECAM de HYMATOM. Figure 1 : Schéma du système câblecam et détail du moufle vu de dessus.

OTIS. Mod. La modernisation réinventée. Plus de sécurité Plus de fiabilité Plus de confort. Et plus d attention à l environnement.

Manuel d utilisation. Système d alarme sans fil avec transmetteur téléphonique. Réf. : AL-800. En cas de problèmes

BORNE DE RECHARGE SUPERVISION GESTION D ENERGIE DIVA BORNE DE VOIRIE NOTICE D INSTALLATION

S20. Balayeuse autoportée compacte. De taille compacte, sans faire de concession en termes de performance et de fiablilité

Présentation Module logique Zelio Logic 0 Interface de communication

Module de mesure de courant pour relais statiques serie HD Module de mesure de courant HD D0340I

MODE OPÉRATOIRE. VI) Le projet mené dans le cadre de la technologie. Le projet porte sur la réalisation d une horloge CD.

Energies d'ici - Bd de Las Indis Arles sur Tech

Manuel d'utilisation de la maquette

véhicule hybride (première

marches NOTICE TECHNIQUE DE MONTAGE Escalier de Rayonnage Mobile ERM marches marches marches marches

1.5 COMPOSANTS POUR INSTALLATIONS TELEPHONIQUES, TV/SAT ET CAT.5. Les matières premières. Section 1.5

ID 15 l alternative intelligente au système de code à barres. Le système d identification ID 15 de Rexroth

Equipement d un forage d eau potable

Alarme intrusion filaire AEI HA zones

SPÉCIALISTE DE LA LOGISTIQUE EN RESTAURATION CHARIOTS DE SERVICE

UGVL : HOMOLOGATION PS ZAC du bois Chaland 6 rue des Pyrénées LISES EVRY Cedex FRANCE Tel Fax

RELAIS STATIQUE. Tension commutée

Développement de lois et de structures de réglages destinées à la téléopération avec retour d effort

Fronius IG. Onduleurs centraux PV POWERING YOUR FUTURE

Notice d utilisation de la : Pro-Ject Debut & Debut Phono SB

LE CHAUFFAGE. Peu d entretien. Entretien. fréquent. Peu d entretien. Pas d entretien. Pas d entretien. Entretien. fréquent. Peu d entretien.

LES APPAREILS A DEVIATION EN COURANT CONTINU ( LES APPREILS MAGNETOELECTRIQUES)

BATTERIES DE SECOURS POUR CENTRAL D ALARME ET DE MESURE BAT KIT NOTICE D INSTALLATION. BATKIT_MAN01_FR Ver. V1R1

08/07/2015

GOL-MPPT- 24V-10A GOL-MPPT- 12V-15A

FRANCAIS MANUEL D UTILISATION THERMOMETRE MEDICAL SANS CONTACT A INFRAROUGE MODELE LX-26

Service correctionnel du Canada Direction des services techniques Systèmes électroniques NORMES EN ÉLECTRONIQUE

SEO 200. Banc d étude du positionnement angulaire d une éolienne face au vent DESCRIPTIF APPLICATIONS PEDAGOGIQUES

Tableau d Alarme Incendie Type 3 type marche/arrêt avec ou sans flash

Mobilier industriel en acier inoxydable

ACW Capteur De Déplacement LVDT Submersible

Batterie Li-ion Evolion. La solution éprouvée ultracompacte de Saft pour les applications télécoms

COMMUNE DE PONT A MARCQ CAHIER DES CLAUSES TECHNIQUES PARTICULIERES

îundesdruokerei Berlin

Unité centrale de commande Watts W24

Chapitre 1: Facteurs d'échelle

METTRE A NIVEAU VOTRE ORDINATEUR

Enregistrement automatique. des données

Transmetteur téléphonique vocal

CELTIC-BAAS-Sa BAAT3003

c-max le monte escalier universel monter et descendre les escaliers en toute sécurité

BROSSE DE DÉSHERBAGE GAUCHE/DROITE

Electricité et mise à la terre

FIRE CONTROL VENTOUSES ÉLECTROMAGNÉTIQUES

2012 > LES SYSTÈMES FILAIRES

Notice d utilisation. Présentation générale...p 2 à 3. Installation...P 3 à 6. Fonctionnement...P 9. Agréé une marque déposée par La Poste

Mémoire. Attention : Durant cette opération, veillez à laisser les petites pièces hors de portée des enfants.

Acquisition et conditionnement de l information Les capteurs

Étuves de laboratoire T ambiante+5 à +300 C

Manuel d installation Lecteur XM3

Dossier de sponsoring

Mémo. Infrastructure de charge des véhicules électriques

PRODUIRE DES SIGNAUX 1 : LES ONDES ELECTROMAGNETIQUES, SUPPORT DE CHOIX POUR TRANSMETTRE DES INFORMATIONS

ICPR-212 Manuel d instruction.

INTÉGRABLES. GAMME e10. e10-i61s e10-i113s. Têtes de marquage par rayage

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SÉRIE SCIENTIFIQUE

GLOSSAIRE A L USAGE DU FORMATEUR DE CONDUITE TOUT-TERRAIN

Références pour la commande

CATALOGUE Tarifs UNE MOTORISATION EXTERIEURE POUR L ENSEMBLE DE NOTRE GAMME. BORNES ESCAMOTABLES Accès

CARACTERISTIQUE D UNE DIODE ET POINT DE FONCTIONNEMENT

Commission Polydog Règlement de compétition SportPlaisir Catalogue des disciplines catégorie adresse niveau B

Centrale de surveillance ALS 04

NPIH800 GENERATION & RESEAUX. PROTECTION de COURANT TERRE

Sommaire Table des matières

Technologie 125 Khz pour une performance optimale en en environnement industriel. Création des badges. Programmation des badges

MANUEL. batterie. Maintenez le bouton MODE enfoncé pour combiner le programme et les options de charge.

Rosemount 333 HART Tri-Loop

Dessiner dans Galaad FRANÇOIS PALLUT

CH 11: PUIssance et Énergie électrique

Les moments de force. Ci-contre, un schéma du submersible MIR où l on voit les bras articulés pour la récolte d échantillons [ 1 ]

Transcription:

Robot tondeur - Auto Mower 1. Présentation du système 1.1. Principe Le robot tondeur Auto Mower a été conçu pour libérer au maximum le propriétaire d'une pelouse de l'astreinte de la tonte. Le principe est une tonte quasi permanente, sans ramassage des déchets de coupe, ce qui est favorable à l'entretien de la pelouse et réduit considérablement l'apport extérieur d'éléments nutritifs (engrais). L'installation du système nécessite au départ la pose de deux boucles magnétiques (figure 1) permettant pour l'une de délimiter la zone de tonte, pour l'autre de permettre au robot tondeur de s'acheminer vers un poste de recharge de sa batterie. Ces deux boucles magnétiques sont constituées de fils électriques pouvant être légèrement enterrés (3 à 4 cm) afin de les rendre invisibles et de les protéger. L'installation effectuée, l'utilisateur pose le robot tondeur sur le sol, introduit son code secret sur un clavier et peut laisser le robot en totale autonomie. En cas de problème de fonctionnement : non détection de la boucle périphérique, impossibilité de trouver la boucle de recharge, impossibilité de se dégager d'un recoin, soulèvement ou retournement du robot, les moteurs ne sont plus alimentés, une alarme par "buzzer" se met en route et un code correspondant au problème s'affiche par allumage de diodes électroluminescentes sur le clavier. Il est à noter que l'introduction du code secret est nécessaire au redémarrage du robot. Figure 1 : Boucle magnétique 1.2. Caractéristiques générales Capacité de tonte maximale 15 m 2, Largeur de coupe 2 mm, Vitesse d'avance de l'ordre de,4 m.s -1, Surface moyenne de tonte 6 m 2 /h, Autonomie moyenne 2h, Temps de recharge 2h, Consommation moyenne 8 kw/h par mois (saison de tonte moyenne 7 mois). TD moteur à courant continu page 1/6

1.3. Description du fonctionnement Tonte normale Le robot tondeur une fois posé sur le sol doit détecter la présence de la boucle magnétique périphérique. Il démarre alors son cycle de tonte en roulant en ligne droite jusqu'à rencontrer cette boucle périphérique délimitant la surface à tondre. Celle-ci rencontrée, le robot "rebondit" (figure 2) suivant un angle aléatoire dont les valeurs limites fixées au départ d'usine peuvent être modifiées par la suite en fonction de la configuration du terrain. La phase de tonte se poursuit ainsi jusqu'à ce que la batterie soit à 5% de sa capacité, le moteur de coupe s'arrête, et le robot se met en quête de la boucle magnétique de recharge. Celle-ci rencontrée, il s'achemine jusqu'au poste de recharge de la batterie pour pouvoir redémarrer un nouveau cycle de tonte. Il est à noter qu'une horloge interne permet de programmer les heures de tonte. Figure 2 : Tonte normale Cas de la rencontre d'un obstacle à l avancement Les obstacles "rigides" (arbres,...) sont détectés par déplacement de la coque de la machine. Le robot effectue alors un léger recul, puis change de direction en pivotant sur lui-même et repart. Cas d'une pente trop importante Si le robot tondeur se trouve sur une pente trop importante pouvant entraîner un patinage des roues motrices, il effectue un pivotement sur lui-même de 18 et repart en sens inverse. La pente maximum définie départ usine est de 15 ; il est possible de l'augmenter pour adapter le robot à la configuration du terrain, il faut dans ce cas là rajouter des poids pour augmenter l'adhérence au sol. Cas d'une zone d'herbe très dense Pour des raisons pouvant être dues à la tonte suivant un cycle aléatoire ou à la première tonte en début de saison, le robot peut rencontrer une zone où l'herbe est très dense donc difficile à tondre, le couple résistant augmente sur le moteur de coupe. Il démarre alors un cycle de déplacement en spirale (figure 3) jusqu'à s'être assuré que la partie de pelouse concernée a bien été complètement coupée. 1.4. Description du robot tondeur Figure 3 : Cas d herbe dense Déplacement du robot tondeur Le déplacement du robot est assuré par deux roues motrices situées à l'arrière (figures 4 et 5). Chaque roue est entraînée indépendamment de l'autre par un moteur à courant continu à travers un réducteur. Le changement de direction du robot est obtenu grâce à une inversion relative des vitesses de rotation des deux roues motrices. Le robot pivote alors sur lui-même. Un capteur optique lié à l'axe de chacun des moteurs permet à la carte électronique de connaître les angles de rotation des roues et donc de diriger précisément le robot. Clavier Interface de Figure 4 : Vue de dessus sans coque Figure 5 : Vue de dessous TD moteur à courant continu page 2/6

Coupe Le mécanisme de coupe (figure 4) est constitué d'un plateau équipé de trois lames entraîné en rotation par un moteur électrique. Les lames de coupe sont articulées sur le plateau, sous l'effet de la force centrifuge elles s'écartent vers l'extérieur, en cas de choc important (branche par exemple), elles pivotent et se retrouvent masquées par une plaque de protection en tôle d'acier, libre en rotation, qui assure la protection des éléments tournants. Gestion du système Le robot est géré par une carte électronique construite autour d'un microcontrôleur (68HC11 de Motorola). Cette carte reçoit et traite les informations issues des capteurs de pente, de choc et de boucles, reçoit aussi les informations vitesses et courants issues des codeurs associés à chaque moteur, gère les données utilisateur provenant du clavier et fournit les ordres de pilotage à chacun des trois variateurs associés aux moteurs. Les modulateurs d'énergie sont des convertisseurs statiques continu/continu (hacheurs). La batterie qui permet le fonctionnement global du robot, est une batterie de 12V/4,4 Ah, de technologie Nickel Métal Hydrure (Ni-MH). Ce type de batterie permet des décharges profondes sans altérer ses propriétés de charge. 2. Etude du système L'objet de cette étude est d'identifier les principaux éléments constitutifs des chaînes d'information et d'énergie répondant à la fonction : Tondre la pelouse. Q1 : Après avoir soigneusement lu la présentation et la description du fonctionnement du système étudié dans les deux pages qui précèdent, compléter les chaînes d'information et d'énergie du document réponse DR1 et compléter la liste des éléments à détecter. 3. Etude de l adaptation aux conditions de coupe L'objet de cette étude est de déterminer les paramètres limites de coupe (vitesse, couple et puissance). 3.1. Calcul de la vitesse d'avance du robot tondeur Les moteurs de déplacement sont pilotés par des hacheurs. Le rapport de réduction important permet d'absorber un courant qui est proche du courant à vide. La vitesse est elle aussi au rapport cyclique près, la vitesse à vide des moteurs. Données : - Fréquence de rotation des moteurs de roues = 38 tours / minutes - Rapport de réduction d'un réducteur = 1 / 126,56 - Diamètre des roues motrices = 248 mm Q2 : Calculer la vitesse d'avance du robot tondeur. 3.2. Vérification de la vitesse de rotation minimum du moteur de coupe Lame 2 après On admettra que pour avoir une coupe nette, il ne doit rester aucun brin d'herbe non coupé entre le passage de deux lames successives. Données : - Une lame de coupe dépasse de 13 mm du disque de protection (voir figure 6). - Le diamètre du disque de protection est de 19 mm. - Le moteur de coupe est le modèle BG3612/4 dont les caractéristiques sont fournies annexe 1. Lame 1 Avance robot Q3 : Calculer la fréquence de rotation minimum du moteur de coupe nécessaire pour réaliser la condition de coupe nette énoncée ci-dessus et illustrée sur la figure 6. Figure 6 : Avance du plateau de coupe TD moteur à courant continu page 3/6

Le moteur de coupe choisi par le constructeur du robot tondeur est-il compatible avec le résultat trouvé? Des essais ont cependant montré que la coupe de l herbe est nette et franche lorsque la vitesse linéaire de la lame atteint ou dépasse 12 m.s -1. Q4 : Calculer dans ces conditions la vitesse de rotation minimum (en tours/min) du moteur de coupe. 3.3. Paramètres de commande liés à la variation de vitesse Le hacheur qui pilote le moteur de coupe applique au moteur une tension de la forme suivante : u(t) Q5 : Exprimer dans le cas ci-dessus la tension moyenne (notée U) aux bornes du moteur. Q6 : A partir des documents du constructeur (annexe 1) pour U = Ubat = 12 V et pour le courant nominal, calculer la vitesse de rotation du moteur. Cette vitesse est-elle compatible avec la tonte? Q7 : Calculer la valeur d' permettant d'obtenir pour le courant nominal une vitesse de rotation de 12 tr.min -1. 3.4. Analyse et détermination des modes de fonctionnement Le disque de coupe a une très forte inertie. Il faut, lorsque l'utilisateur soulève le robot que le disque de coupe s'arrête dans un délai très court. Q8 : De façon générale, en raisonnant dans le plan C(ῼ), hachurer les deux quadrants qui représentent le fonctionnement moteur d une machine. Que se passe-il lorsqu'on se trouve dans les deux autres quadrants? Q9 : En tenant compte des spécificités du robot (alimentation embarquée, autonomie, poids), comment s effectue le freinage du disque? Quels sont alors les quadrants utilisés par le moteur de coupe? 3.5. Etude du hacheur du moteur de coupe T 1 i T1 D 1 Le hacheur utilisé est représenté figure ci-contre. T 1 est commandé de à T et T 2 de T à T. Q1 : De quelle réversibilité dispose ce hacheur? Justifier l emploi de ce convertisseur vu les spécificités de l application. U bat T 2 D 2 i u M Q11 : Tracer sur le document réponse DR2 la tension u(t), le courant i(t) ainsi que les tensions et courants des transistors 1 et 2 pour un courant moyen positif et négatif. Préciser, dans chaque cas, les composants passants. Annexe 1 Caractéristiques du moteur de coupe TD moteur à courant continu page 4/6

Moteur BG 3612/4 Puissance maximale de sortie : 22 W Puissance maximale d entrée : 32 W Vitesse maximale : 2 tr/min Tension nominale : 12 V DC Courant nominal : 1,8 A Couple nominal : 1 Ncm Résistance de l'induit :,51 Ohms Constante électrique : k=,55 V.s.rad -1 Poids :,5 Kg Annexe 2 Caractéristiques du moteur de déplacement Batterie TD moteur à courant continu page 5/6

DR1 Diagramme des chaînes d information et d énergie AGIR AGIR DR2 Formes d onde du hacheur du moteur de coupe I moyen > I moyen < u et i u et i t Composants passants Composants passants V T1 V T2 I T1 t I T2 t TD moteur à courant continu page 6/6