Système de filoguidage pour la robotique

Résumé du document

Les véhicules intelligents filoguidés se retrouvent en grand nombre dans les îlots de production automatisée. On les compte aussi bien dans les imprimeries, les industries automobiles et pharmaceutiques, que dans les stocks d'usines. Ces véhicules qui permettent le transport des pièces entre les postes de travail d'une part, entre magasin et postes de travail d'autre part, peuvent assurer un fonctionnement 7/7 jours, 24/24h permettant ainsi une alimentation continue des machines.
L'objectif de ce projet est de concevoir un capteur inductif et une électronique de traitement des signaux afin de permettre à un robot ou porteur de suivre sans contact un fil électrique parcouru par un courant alternatif.
Après avoir choisi le type de capteurs inductifs, nous nous sommes interrogés sur le positionnement des bobines pour ensuite étudier le traitement des signaux. De plus, nous avons déterminé une modélisation mécanique du système afin que les différentes pièces qui le constituent soient les plus idéalement placées sur le robot.

Extraits

[...] Le signal écart obtenu est représentatif de la position du robot par rapport au fil, quelle que soit la boucle choisie. Schéma du redresseur et soustracteur Configuration à spires parallèles et perpendiculaires Dans cette configuration, la procédure de traitement choisie est le redressement synchrone. En effet, on redresse le signal de l'une des 2 bobines en fonction du signal de l'autre. Le signe de la valeur moyenne de la tension redressée nous dit donc si les tensions des bobines sont en phase ou en opposition de phase. [...]

[...] Si un obstacle est à une distance inférieure, à un seuil programmé, l'appareil déclenche l'arrêt du robot. On peut ainsi définir une zone de déclenchement ayant la forme que l'on souhaite. Une caractéristique intéressante de ce type d'appareil est qu'il y a possibilité de pouvoir modifier le lobe de détection en fonction de la vitesse. Après avoir énuméré sommairement les principaux principes de détection d'obstacle nous allons faire un comparatif. Après tout ce que nous venons d'évoquer, on peut affirmer que le système de détection infrarouge est le mieux adapté, car il n'est pas cher, peu encombrant et dispose d'une portée acceptable et réglable à volonté. [...]

[...] µ 0 2*Π Or d'après le dessin, nous pouvons écrire : + dφ D'après la loi de Faraday, nous avons : fem = dt φ = N * S * B * cos(α ) Ainsi, nous avons : µ φ= 0 * N * S * cos(α ) 2*Π cos(α ) = d h + d h + * I * w * sin( wt ) Nous avons donc : Vper = µ0 * N * S 2 * Π * + * Pour calculer l'équation de fonctionnement des bobines parallèles, nous prenons le même principe que ci-dessus. - Annexe 3 : Schéma de l'asservissement de position du robot mobile. - Annexe 4.a : Partie Capteurs et amplification - Annexe 4.b : Partie Filtrage - Annexe 4.c : Partie Multiplexage - Annexe 4.d : Partie Redressement et soustraction - Annexe 5 : Bon de commande des composants nécessaires pour faire la carte d'asservissement. [...]

[...] Calcul des composants constituants les filtres Dans cette partie, nous allons détailler le calcul et le choix des composants compris dans les filtres de la carte d'asservissement du robot. Les formules et les calculs sont les mêmes pour tous les filtres, seules les valeurs de fréquence des filtres changent : les 4 filtres ont des fréquences respectives de et 75KHz (valeurs définies par nous même par simplicité de calcul). Pour faciliter le calcul des composants des filtres, et pour que les valeurs obtenues soient proches des valeurs normalisées de ces mêmes composants, nous imposons que C=100nF. [...]

[...] En effet, en premier lieu il serait bon de simuler les deux solutions envisagées afin de choisir une des deux dispositions. Différents problèmes se poseront, autour de la fréquence de résonance des bobines pourrait introduire un décalage par rapport au zéro en sortie. Pour la seconde configuration, on pourrait se confronter à une différence de phase. ANNEXES - Annexe 1 : - Annexe 2 : Equation de fonctionnement des bobines perpendiculaires: Bobines M α h r α Pour la suite des calculs, nous allons admettre que le champ à l'intérieur des bobines est uniforme sur toute leur longueur. [...]