4. Partie mécanique :
La partie mécanique est composée de deux moteurs et
son mécanisme
4.1. Moteurs électriques
Le moteur électrique a pris une place
prépondérante parmi les actionneurs utilisés dans la
robotique parce qu'il a un certain nombre d'avantages parmi lesquels : [3]
Une énergie facilement disponible, soit à partir
du secteur soit à partir des batteries pour les engins autonomes.
Une adaptation aisée de l'actionneur et de sa commande
du fait de la nature électrique de l'ensemble des grandeurs.
4.2. Types de moteurs utilises
Les moteurs rencontrés dans le domaine de la robotique
sont essentiellement de trois types : [3]
? Le moteur à courant continu: représente la
solution traditionnelle lorsqu'on a besoin de commander une vitesse ou une
position, mais nécessite un asservissement.
? Le moteur à courant continu sans balais: est en fait
une machine alternative associée à un commutateur
électronique qui peut remplacer le moteur à courant continu
classique avec des caractéristiques similaires.
Le moteur pas à pas: est à la base un actionneur de
positionnement ne nécessitant pas
Chapitre 04
Réalisation pratique
49
d'asservissement, mais peut être aussi utilise pour une
commande déplacement.
Parmi ces types nous avons utilisé le moteur pas à
pas pour le mouvement de notre robot.
4.3. Le moteur pas à pas
Il existe trois types de moteur pas à pas: les moteurs
à aimants permanents et les moteurs à réluctance variable
et les moteurs hybrides [16].
Malgré les différences existant entre les
moteurs, le résultat recherché est l'avance d'un seul pas,
c'est-à-dire la rotation de leur axe suivant un angle
déterminé à chaque impulsion que l'une ou l'autre de leurs
différentes bobines recevra. Cet angle, qui varie selon la constitution
interne du moteur, est en général compris entre 0.9° et
90°.
Les moteurs les plus couramment rencontrés
possèdent des pas de :
? 0,9° soit 400 pas par tour. ? 1,8° soit 200 pas
par tour. ? 3,6° soit 100 pas par tour. ? 7,5° soit 48 pas par
tour.
? 15° soit 24 pas par tour.
Il est évident que les moteurs pas à pas, de par
leur technologie, présentent une très grande précision et
une durée de vie quasi illimitée, l'usure mécanique
étant pratiquement inexistante (absence de frottements). La figure
ci-dessous nous montre l'aspect externe d'un moteur pas à pas.
Figure 4.15: Moteur pas à pas
Chapitre 04
Réalisation pratique
Sa structure interne est donnée par la figure suivante
:
50
Figure 4.16: Structure interne d'un moteur pas
à pas 4.4. Les différents types de moteurs pas à
pas
4.4.1 Les moteurs à aimants permanents (moteurs
unipolaires et bipolaires)
Les moteurs à aimants sont ceux que nous utiliserons dans
notre projet de fin d'étude. Ils sont constitués d'un stator
supportant les bobinages et d'un rotor magnétique (aimant bipolaire).
cette catégorie de moteur se subdivise en deux types : le moteur
unipolaire et le moteur bipolaire.
Figure 4.17: Fonctionnement schématique
d'un moteur pas à pas. A. Les moteurs unipolaires
Une représentation schématisée d'un
moteur unipolaire est donnée en Figure I.4. Afin d'inverser le sens du
courant, les enroulements sont réalisés au moyen de deux fils
dont l'une des extrémités est reliée au pôle + ou au
pôle - de l'alimentation. La commande de ce type moteur est la plus
simple de tous les moteurs pas à pas puisqu'il suffira d'alimenter les
bobinages à tour de rôle pour faire tourner l'axe d'un pas. Le
schéma de la Fig I.5 résume la séquence la plus simple.
Chapitre 04
Réalisation pratique
51
Figure 4.18: Représentation
schématique d'un moteur unipolaire
Comme pour chaque type de moteur, le modèle unipolaire
peut être commandé en mode monophasé, biphasé ou
demi-pas.
B. Les moteurs bipolaires
La Figure 4.18 représente la constitution interne d'un
moteur de type bipolaire. Ce type de moteur nécessite une commande plus
complexe que celle du moteur unipolaire, le courant devant changer de sens dans
les enroulements à chaque pas effectué.
Figure 4.19: Représentation
schématique d'un moteur bipolaire
Comme pour le modèle précédent, ce moteur
peut être alimenté sous trois séquences
différentes.
| 
