"RC-4" ROBOT A CÂBLES A 4 ENROULEURS

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CONTENU :

1 Robot à Câbles « RC-4 » fonctionnel équipé de :

4 enrouleurs à câble indépendants entraînés par moteur C.C. MAXON de 12W avec mesure de la position du tambour par codeur ;
4 cartes de pilotage "EPOS2" MAXON pour moteurs C.C. ;
1 mobile lestable avec des masses (fournies) et équipé d'une fixation pour l'option "MODULE AHRS sans fil" ;
1 capteur de pesage installé sur une poulie haute pour mesurer la tension d'un des 4 câbles.

Accessoires et Logiciels :

3 masses pour lester le mobile ;
1 bride de fixation du mobile pour des tests de mise en charge des câbles ;
1 Câble d'alimentation secteur ;
1 Câble de liaison USB ;
1 Logiciel d'Interface de Paramétrage, Pilotage et Acquisition sur PC (liaison USB).

Le dossier pédagogique contenant :

- ANALYSER :

vérifier la satisfaction des exigences de positionnement et de suivi de trajectoire du Mobile ;
identifier l'architecture fonctionnelle et structurelle, repérer les constituants, décrire la chaîne d'énergie et la chaîne d’information ;
caractériser les différents capteurs (codeur incrémental, capteur d'effort par jauges de déformation et fins de course) ;
identifier la structure du système asservi dans le mode « POSITIONNEMENT » et dans le mode « COUPLE ».

- MODÉLISER :

associer et valider des modèles pour chaque constituant des chaînes d'énergie (Source, hacheur, moteur CC, réducteur, transmission tambour / Poulie / Câble) ;
établir le schéma-bloc et déterminer les fonctions de transfert pour les différents modes de pilotage (Couple ou Position) ;
identifier le comportement d’un axe pour l’assimiler à un modèle canonique à partir d’une réponse temporelle ;
paramétrer les mouvements d'un solide, identifier les degrés de liberté et le nombre de câble nécessaire au pilotage du solide ;
modéliser l’influence de la charge déplacée (Mobile avec lestage) ;
traduire le comportement d'un système à événement discret ;
caractériser la réversibilité dans la chaîne d’énergie électromécanique (source – hacheur – moteur – système mécanique);
caractériser et paramétrer un réseau TCP.

- RÉSOUDRE :

déterminer la loi entrée – sortie inverse analytiquement (enroulement en fonction de la position souhaitée) ;
déterminer la loi entrée – sortie directe en utilisant un solveur pour une résolution numérique des équations (position en fonction des enroulements) pour le mode apprentissage ;
proposer une méthode d'interpolation pour la commande de position ;
proposer une méthode permettant la détermination de l'effort dans une poulie pour une position d’équilibre ;
proposer une démarche permettant la détermination de la loi de mouvement du mobile ;
proposer la démarche de réglage d'un correcteur P ou PI pour les modes couple et position.

- EXPÉRIMENTER :

identifier les paramètres caractéristiques dans les différents modes (boucle de courant, position) à partir de réponses indicielles ;
mettre en évidence l’influence de l'interpolation de Position sur la trajectoire du Mobile ;
comparer les mesures accessibles (vitesses, positions, intensités, effort poulie) aux courbes simulées et au cahier des charges, interpréter les écarts ;
relever et justifier les performances des chaînes d'acquisition (fréquence d’échantillonnage, quantification) ;
piloter le système via un client TCP.

- CONCEVOIR :

valider, régler et implanter les correcteurs pour les différents modes (couple, position) ;
réaliser un programme (Python ou autre) pour faire évoluer le mobile de manière séquentielle (graphe d'état ou autre) ;
choisir et justifier la solution de guidage en rotation de l'enrouleur ;
vérifier le dimensionnement des constituants (couple thermique moteur, élasticité, rigidité et résistance des câbles…).

- COMMUNIQUER :

exploiter des documents techniques dans une démarche de modélisation et de validation expérimentale ;
décrire les chaînes fonctionnelles selon les formalismes de communication au programme en utilisant un vocabulaire adéquat.