Présenté p a r :A b i d

O u c e m a

K a r r a y

K h a l e d

PlanI. Les moteurs:

1. Les moteurs à courant continus2. Les moteurs pas à pas3. Les servo-moteurs

II. Les vérins:1. Les vérins à simple effet2. Les vérins à double effet

Les actionneurs• Un organe de la partie opérative • Reçoit un ordre de la partie commande • Convertit l’énergie qui lui est fournie en un travail utile à l’exécution de tâches souhaitées

• On est donc incapable de faire mouvoir nos futurs robots sans connaitre les principaux actionneurs en robotique.

Partie commande Partie opérative

TâcheExécutée

Les moteurs• Crée un mouvement de rotation par conversion de l’énergie électrique en énergie mécanique.

• Fonctionnement : phénomène d’électromagnétisme • But :

pour maintenir une position donnéepour avoir des mouvements précis et discretspour faire tourner un ensemble…

Les moteurs

CC

Les brochesélectriques

Le corps-bâti

Axe de sortie

Le rotor

Le stator

L'avantage principal des machines à courant continu réside dans leur adaptation simple aux moyens permettant de régler ou de faire varier leur vitesse, leur couple et leur sens de rotation.

Le stator(ensemble fixe ) formé généralement par deux aimants ou parfois un bobinage, fait circuler un flux magnétique transversal

Les aimants

Le rotor(ensemble mobile) formé par des bobinages et accolé à un collecteur.Un courant circule à l’intérieur.

Le collecteur

Les bobinages

Les forces de Laplace

Principe de fonctionnement

Loi de Laplace :

Un fil conducteur

d’électricité qui baigne

dans un champ

magnétique est alors

soumis à une force.

Champ

magnétique

Courant

électrique

Force générée

On a donc un

couple moteur

Simulation

En pratique:

• Le moteur tourne « vite » (plus de 3000 tr/minutes )

• Le couple moteur est assez faible

On y remédie ( généralement) en ajoutant un

réducteur.

.Un réducteur est un système d’engrenages dont le rapport de transmission est inférieur à 1 utilisé afin d’augmenter le couple moteur .

Plus le réducteur réduit la vitesse de rotation, plus le couple de sortie augmente.

.

Les moteurs PAS A

PASLes moteurs pas à pas sont utilisés dans de nombreux appareils ( imprimantes, fax , photocopieurs , traceurs .... ) le but étant de faire

déplacer des ensembles mobiles avec une grande précision par

rapport aux moteurs à courant continu.

On trouve trois types de moteurs pas à pas :

• Le moteur à réluctance variable

• Le moteur à aimants permanents

-bipolaire

-unipolaire

• Le moteur hybride, qui est une combinaison des

deux technologies précédentes.

Différents types

Principe de fonctionnementPlus le signal sera bref et plus le mouvement lentPour inverser le sens de rotation, il suffit d’inverser la séquence.

1.Pas complet

2.Couple maximum

3.Demi pas

Simulation

Avantages

• Précision : angle proportionnel aux impulsions de commande

• Vitesse réglable : proportionnels à la fréquence des impulsions

• Couple élevé à faible vitesse• Couple maintenu en alimentation• Fonctionne en boucle ouverte

Inconvénients

• Vitesse limité

• Plus encombrant que le moteurs CC

• Possibilité de résonance: suite à la commutation des impulsions de commande

Les SERVO

MOTEURS• un servomoteur est utilisé pour obtenir une position• Autorise des rotations précises s’étalant dans la plage [-45,45] °• Contient 3 fils : masse, +5V et l’entrée de signal de commande

• Un moteur CC• Une boite de réduction• Potentiomètre de

feedback• Une carte de contrôle

pour l’asservissement

• Se commande en PWM: pulse width modulation

• une impulsion de 1ms positionne le servo à sa limite gauche

• une impulsion de 2ms positionne le servo à sa limite droite

• une impulsion de 1.5ms positionne le servo à sa position centrale

• Ces impulsions doivent avoir une fréquence de 50 HZ

• La carte de contrôle reçoit l’impulsion

• Elle envoie le servo à la position correspondante ( en

utilisant la boite de réduction et le moteur)

– Position proche: vitesse lente

– Position éloigné: grande vitesse qui diminue en

s’approchant du cible

• Elle lit la position en utilisant le potentiomètre

comme feedback pour asservir la vitesse

Avantages

• la simplicité de sa commande (un seul fil)• Un bon couple • Sait atteindre une position et s'y tenir. • la taille et la compacité.

•la limitation d'angle de rotation•Moins précis qu’un moteur pas à pas

Inconvénient

Simulation

Du servomoteur au moteur réducteur

• On fait croire au servo qu’il n’atteint jamais sa cible en désactivant le potentiomètre

• Une impulsion de 1ms fait tourner le moteur indéfiniment vers la gauche

• Une impulsion de 2ms fait tourner le moteur indéfiniment vers la droite

• Le moteur étant dans sa position centrale:– Une impulsion de 2ms le fait tourner rapidement– Une impulsion de 1.6ms le fait tourner lentement

Les Verins• Largement utilisé dans la robotique• Reproduit les actions manuelles d'un opérateur telles que pousser, tirer, plier, serrer, soulever, poinçonner, positionner, etc...

Le vérin à simple effet est ramené dans sa position d’origine avec un ressort. Il dispose d’un seul orifice pour être manœuvré.Le vérin à double effet est muni de deux orifices. L’énergie doit être envoyée dans un sens puis dans l’autre pour le ramener dans sa position d’origine.

Merci pour votre attention