IMA3/IMA4 2021/2023 P10
Sommaire
Résumé
Notre projet est de concevoir un robot mobile à deux roues ayant la faculté de s'équilibrer automatiquement. En effet, ne possédant que deux roues, l'équilibre du robot sur son axe vertical est compromis, a la manière d'un segway. Afin d'empecher ce désequilibre, nous avons pensé à intégrer au robot un système de contrôle de son angle vertical, utilisant des capteurs et des actionneurs mis en relation par une boucle de régulation automatique. Les composants electroniques et mécaniques du robot nous étant fournis, notre travail consiste donc surtout à étudier ce système, pour ensuite concevoir un asservissement, et l'implémenter dans notre robot.
L'intégralité de notre programme est disponible sur le dépôt git à l'adresse: https://gitlab.com/remi_farault/self-balanced-robot
Présentation générale
Contexte
Les moyens de transport actuels reposent principalement sur le principe du robot à deux roues, c'est la raison pour laquelle l'étude de celui ci s'avère importante, en effet l'étude de sa conception et son contrôle va nous permettre de développer des outils innovants qui pourraient potentiellement intéresser des sociétés de transport .
Objectif
Notre objectif principal est de commander le robot, de là interviennent d'autres objectifs tel que la stabilité ,développer un code robuste qui assure cette fonctionnalité et aussi le contrôler pour réaliser des fonctionnalités de déplacement et d'éviter des obstacles . Des objectifs secondaires sont de créer un site web à travers lequel nous allons mener toutes les opérations de contrôle .
Description
Réalisations et résultats
Après mis en place notre stratégie de gestion de projet en s6 à travers le diagramme de GANTT et le cahier de charges fonctionnels, nous nous sommes focalisés sur l'étude technique.
Tout d'abord, étudier à travers des outils automatiques la stabilité du robot en faisant appel à des modèles théoriques et pratiques et commencer par un raisonnement par niveaux, d'abord le niveau 1 du moteur à courant continu et les équations correspondantes puis le niveau 2 assurant la stabilité du robot directement, on avait la possibilité de passer directement au niveau 2 à travers le modèle du pendule inversé et les équations qui en découlent sauf que celui-ci ne nous permettra pas de revenir au niveau 1 et asservir le moteur à travers les codeurs incrémentales ,la deuxième partie consistait à réaliser les codes informatiques en s'appuyant sur les structures de données en C vues l'année dernière et conduire un même raisonnement(par niveaux) s'appuyant d'abord sur les codes sources correspondants à la génération d'un signal PWM pour les deux moteurs avec un rapport cyclique modifiable, et aussi les codes sources correspondants à la gestion des moteurs, en effet, ceux-ci tournent dans un sens ou dans un autre ou ne tournent pas en fonction de la variable in1 et in2 pour faire tourner les moteurs .
Cependant, nous avons rencontré quelques problèmes en automatique notamment pour trouver des valeurs des constantes théoriques pour les références du moteur entre les mains, ce qui nous a obligé à prendre des valeurs issues d'autres applications, nous avons rencontré aussi quelques problèmes choisir une modélisation parmi celles qui sont disponibles sur Internet .
Les problèmes rencontrés en Informatique étaient de tester les codes de la PWM pratiquement sur les moteurs DC,...
