Analyse et performances cinématiques d'un robot bi-articulé. Contexte
Dans beaucoup de chaînes de production de nombreuses taches de manutention de composants sont assurées par des robots. Schéma cinématique moteur 4 temps. Par exemple sur la chaîne de production de l'entreprise Bosch chargée de la réalisation des calculateur d'injection (EPA) une tache de transfert de composant est assurée par un robot de type SCARA
Le but de l'activité
Cette activité permet l'analyse cinématique d'un robot bi articulé:
- Repérage, schéma cinématique, loi entrée sortie;
- Etude de la chaine d'énergie et détermination de la raison d'un train d'engrenage;
- Détermination de la résolution d'un capteur et découverte du fonctionnement d'un PID. Le support:
Pour l'étude le support sera un bras articulé peu couteux (il ne sagit pas d'un support industriel mais d'une maquette permettant de comprendre les principes mis en jeu):
- maquette de robot "DIY" et imprimable en 3D in situ;
- motorisation: 2 servomoteurs Legos ntx;
- pilotage arduino uno;
- controleur moteur courant continu.
- Schéma cinématique moteur électrique
- Schéma cinématique moteur 4 temps
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Schéma Cinématique Moteur Électrique
Les diamètres des 3 roues dentées sont \(d_e\), \(d_i\) et \(d_s\). Remarque: ce train d'engrenages est dit « épicycloïdal » car la trajectoire \(T_{I\in p_s/p_i}\) est une épicycloïde. Ce train a la particularité d'avoir 2 degrés de mobilité, c'est-à-dire qu'il associe 3 arbres (liés à \(p_e\), \(p_i\) et \(p_s\)) ayant des vitesses de rotation (\(\omega_e\), \(\omega_i\) et \(\omega_{p_s}\)) différentes avec une seule relation mathématique: il faut fixer les vitesses de 2 des arbres pour connaître celle du 3 ème. Schéma cinématique moteur électrique. Nous envisageons 3 cas particuliers:
Cas où \(\omega_{p_s}=0\)
Exprimer le rapport de transmission du réducteur dans cette configuration. Cas où \(\omega_e=0\)
Le point \(J\), en tant que point de contact entre \(s\) et \(p_e\), n'est pas fixe par rapport à 0. Par conséquent, \(s\) n'est pas animé d'un mouvement de rotation « classique ». Dans ce cas, on dit que \(s\) est en rotation instantanée autour du point \(J\). La relation entre \(\omega_s\) et les vitesses des points de \(s\) par rapport à 0 sont toujours valables.
Schéma Cinématique Moteur 4 Temps
Pour les atténuer on positionne un correcteur PID. Afin de visualiser son intérêt saisissez les valeurs du tableau dans le programme et tracez la courbe correspondant au déplacement mentez en termes de: précision, stabilité.
Pour étudier un moteur, il faut connaitre son fonctionnement dans sa globalité et donc avoir des bases de thermodynamique mais aussi de cinématique. La cinématique permet de quantifier, à chaque instant, les volumes présents dans le cylindre. Les mouvements des pièces mobiles du moteur sont en générale la conséquence de la rotation uniforme (ω = constante) d'un arbre moteur de 0° à 360° à chaque cycle. CINEMATIQUE | moteurstirling. Système Bielle-Manivelle:
Un système bielle-Manivelle répond la loi Entrée / Sortie. On obtient la loi entrée/sortie par projection de cette fermeture géométrique dans un repère. Pour cette étude, on désigne θ comme paramètre d'entrée et xB (la position en x du point B) comme paramètre de sortie. On cherche donc une relation du type xB = f(θ)
La fermeture géométrique s'écrit comme suit: OA + AB + BO = 0
En projetant cette relation on obtient:
-Sur l'axe x: θ + β – xB = 0
-Sur l'axe y: θ – β = 0
Il s'agit, maintenant d'éliminer le paramètre interne au mécanisme β. Avec la seconde équation, on obtient:
e * Sin θ = 1 * (1 - Cos^2 * β)^(1/2) Cos β = [ 1 - (e/l)^2 * Sin^2 * θ]^(1/2)
En remplaçant dans la première équation on obtient la loi entrée-sortie du système bielle manivelle:
Loi Entrée / Sortie
XB = e * Cos θ + ( l^2 - e^2 * Sin^2 * θ)^(1/2)
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