Mouvements d’un robot 2 axes

Objectif : optimiser la précision du mouvement d’un bras de robot à 2 axes

Matériel nécessaire :

 

Vous répondrez aux questions sur un document texte (MS Word ou LibreOffice Writer).

La présentation doit être claire, concise, soignée, et comporter des captures d’écran et photos pertinentes.

 

Présentation

Le bras de robot EEZYbotARM possède 3 axes de mouvement.

Dans cette activité, nous n’en utiliserons que 2 :

 

 

On souhaite utiliser ce bras pour soulever un objet, en n’utilisant que les mouvements du bras (angle \(\alpha\)) et de l’avant bras (angle \(\theta\)), selon un mouvement de translation rectiligne uniforme vertical, avec une amplitude de 100 mm.

La précision attendue est donnée par :

  • écart de position : ±3mm autour d’une trajectoire rectiligne (pas nécessairement verticale)
  • écart de vitesse : 10% (hors phases de démarrage et de freinage)

 

Travail demandé

Prise en main

Réaliser différents essais pour réaliser le mouvement attendu en modifiant la distance \(x\) entre l’axe vertical du robot et l’axe du mouvement. En déduire la plus petite et la plus grande valeur de \(x\) qui autorisent l’amplitude attendue selon \(y\).

Appeler le professeur

 

Mesure

Installer une caméra pointant sur le robot et sa charge, de sorte que :

  • le champ de vision soit le plus étroit possible (moins de déformations) : zoom optique au maximum,
  • le centre de l’image soit au centre du mouvement,
  • la scène soit la plus éclairée possible,
  • le fond, derrière le robot, soit le plus uni possible,
  • le mode de prise de vue soit le plus rapide avec la plus grande résolution possible (UHD 60fps)

Appeler le professeur

 

Réaliser 3 enregistrements du mouvement :

  • 2 aux valeurs extrêmes de la plage de distances obtenue précédemment,
  • et un au centre.

Pré-traiter ces vidéos à l’aide d’un logiciel d’édition de vidéo (Handbrake, MS Photo, …) : recadrage serré autour du mouvement, limitation de la durée à celle du mouvement, …

 

À l’aide du logiciel Tracker, réaliser le pointage vidéo afin d’obtenir les coordonnées du point \(B\) au cours des 3 mouvements. Pour cela, suivre les instructions du tutoriel Tracker. Copier/coller les tableaux de valeur  de chaque mouvement dans une feuille de calcul (tableur MS Excel, Open office Calc, …).

 

À l’aide des fonctionnalités du logiciel de tableur choisi, créer un graphique représentant les trajectoires du point \(B\). (ATTENTION à les afficher dans un repère normé !). Sur ces graphiques, faire apparaitre les tracés permettant de vérifier si le cahier des charges est respecté.

 

À l’aide des fonctionnalités du logiciel de tableur choisi, créer un graphique représentant l’évolution de la vitesse du point \(B\) en projection sur l’axe vertical. Sur ces graphiques, faire apparaitre les tracés permettant de vérifier si le cahier des charges est respecté. 

 

Conclure quant à la meilleure position à adopter et expliquer pourquoi.

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