Codeurs incrémentaux

 

Pour déplacer notre robot, nous avons décidé d'utiliser le déplacement polaire (angle et distance). Cependant, nous n'utilisons par de système de balise pour déterminer notre position. La seule solution était donc que le robot sache grâce à ses propres capteurs où il se trouve. Plusieurs possibilités nous étaient possible mais chacunes avaient ses avantages et ses inconvénients. De plus il nous fallait un système de capture de la vitesse des moteurs pour l'asservissement de ces dernier en ligne droite. Le meilleur compromis était de fabriquer un capteur permettant de compter le nombre de tours de roues. Sachant qu'une roue fait 10 cm de diamètre, un tour correspond à 31.4 cm. Donc, pour des raisons de résolution évidante, il nous fallait plus d'une impulsion par tour de roue. Nous voulions une résolution millimétrique soit 314 impulsions par tour. Le problème suivant était de savoir comment réaliser la capture des impulsions: les systèmes fabriqués maison avec une led et un phototransistor était difficile à réaliser simplement, les fourches commerciales présentaient elles aussi des difficultés de mise en oeuvre. La solution la plus adapté était l'utilisation des fourches et des différentes parties en plastique d'un capteur de sourie. En effet une sourie possède une fourche, relativement bien protégé des lumières extérieurs, et un cache équipé d'une toute petite fente. Cette fente est d'une largeur inférieur à la partie opaque de la roue incrémenté. Dans ces condition, le contraste entre la partie transparente et la partie opaque est plus important donc plus facile a détecter.

Sourie série tous ce qu'il y a de plus banal
Capteur avec le cache

Cependant la roue de la sourie ne possède pas suffisamment de créneaux. Pour réaliser notre roue denté, nous avons pris un petit CD (8cm) sur lequel nous avons collé deux transparent dont un avec le dessin des encoches (impression laser). La deuxième feuilles protège la partie imprimé pour ne pas qu'il s'y forma des rayures. Les disques de transparent possèdent 360 traits et ont un diamètre de 9 cm sachant que nos roues ont un diamètres de 10.

Les deux disques et la roue denté complète
Zoom

La partie électronique est la même que celle utilisé pour la capteur des lignes blanches au sol. Pour être sûr de ne pas être perturbé par les lumière extérieur nous avons protégé la partie capteur avec du tissus opaque.

Schéma
Oscilloscope
Tissus opaque fixé au capteur par du double face

Les résultats sont concluant, le capteurs fonctionnent sans perdre une seule informations et surtout est imperturbable aux lumière extérieure (test réalisé avec une lampe allogène de 25W placer à 10cm du capteur. Le programme étant sensible au front, la résolution est de 0.4mm. L'asservissement n'est pas réalisé par le calcul de la vitesse mais par le calcul de la position: si un moteur parcours une distance plus grande (se traduisant par un nombre de trais compté plus important sur une roue), sa vitesse est réduite par de µC.

Comme tout système simple et qui ne coûte pas cher, il a des limites: Il n'est pas équipé d'anti rebond donc quand le disque s'arrête et que le capteur est dans une position intermédiaire, plusieurs impulsions peuvent être comptés. De plus le capteur ne sait pas dans quel sens tourne les moteurs (dans notre cas c'est le µC qui détient cette information). La dernière limite est la vitesse de fonctionnement: 1,5kHz au maximum (notre vitesse maximum peut aller jusqu'à 1kHz sans charger le robot).

Fichier PowerPoint des transparents ICI


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