Quand on a de la chance, et c’est fréquent, les moteurs sont surdimensionnés (ils fournissent plus de puissance que nécessaire) et il suffit de bien connecter l’électronique adaptée à ce moteur pour arriver à faire fonctionner notre robot comme on le souhaite.
Mais parfois on atteint les limites de fonctionnement : vitesse maximum trop faible par rapport à ce qu’on souhaite, glissements trop fréquents montrant un couple moteur trop faible par rapport au poids du robot, etc... Pour savoir si le moteur est fautif, ou si c’est l’électronique ou même le code logiciel, il faut alors faire des tests.
Dans cet article, nous présentons différents tests réalisés par le club pour des moteurs afin de déterminer leurs valeurs réelles et pas seulement les valeurs indiquées sur leur documentation technique officielle.
Tests de moteur pas à pas
Henri est un spécialiste des moteurs et c’est grâce à lui que nous avons lancé cette étude sur les moteurs et l’amélioration des performances. Comme il récupère des moteurs un peu partout (c’est le père du NanoBot et du PicoBot, basés sur des moteurs de lecteurs CD-ROM), il a l’habitude de tester leurs caractéristiques, ne disposant pas de leur documentation technique ou commerciale.
En 2008, nous avons testé dans son atelier les moteurs qu’on souhaitait utiliser pour le robot de la Coupe de France : il s’agissait d’un moteur pas-à-pas, donc son couple baisse lorsque la vitesse augmente. Il est donc très important de gérer correctement la commande pour gagner le couple maximum.
Voici une petite illustration de la mesure du couple (en attendant une description complète avec chiffres et courbes !) :
- On attache un bras d’1 mètre au moteur. Le moteur est connecté à son électronique de commande (pour être dans les conditions d’utilisation) et on alimente une ou deux bobines selon le mode choisi (pas, demi-pas) à la tension nominale.
- Puis on écarte le bras de la position stable d’un angle selon des valeurs successives entre 0° et 1.8° (correspondant à la prochaine position d’équilibre). On utilise une règle pour se repérer.
- Et à chaque écartement, on mesure la force qu’exerce le moteur sur le bras. Comme on a eu la bonne idée d’utiliser un bras d’1 mètre, cette force en Newtons se convertit directement en un couple de maintien en Newton mètres.
Bien sûr on ne peut jamais atteindre les 1.8° car le rotor "saute" et atteint le pas suivant où il se retrouve en équilibre. Mais on a quand même la possibilité de constater que le couple est maximum peu après la moitié du pas et on mesure ainsi le couple efficace de notre moteur.
Tests de servomoteurs
Pour le robot Pobot Easy, on utilise des servomoteurs à rotation continue, basés sur des servomoteurs modifiés manuellement : il ne s’agit donc pas d’un fonctionnement normal, et faire des tests (de vitesse, de précision) est judicieux pour assurer un comportement reproductible au robot et simplifier le code : pourquoi gérer une vitesse de -100 à +100 par incrément de 1 si les vitesses ne varient que de -10 à +10 par incrément de 2..
