Simulation d’un modulaire Delta/Sigma avec LTSpice

Convertisseur Delta Sigma : utilise un modulateur delta-Sigma qui produit une suite de bits dont la densité est proportionnelle à Ve.

Si le signal est proche de -Ref, il y a majoritairement des 0 en sortie.
Si le signal est proche de -Ref, il y a majoritairement des 1 en sortie.
Si le signal est proche de 0V, il y a alternance de 0 et de 1 en sortie.
Cela implique un sur-échantillonnage et une intégration numérique de la suite de bits en sortie ( par décimation ).

Avantage : temps de conversion indépendant de Ve, précision indépendante de l’intégrateur.
Inconvénients : introduction de bruit, temps de conversion dépendant de la résolution et de la fréquence d’échantillonnage

 

Solid harmonic drive

Il s’agit d’un réducteur compact càd d’un dispositif permettant de modifier le rapport de vitesse .

Ce dispositif permet un rapport de vitesse très important en un seul étage.

Ce dispositif ne comprend pas de pièce déformable et tout les mouvement sont centré.

Le dispositif comprend :

  1. Une couronne comportant deux dentures circulaires concentriques une extérieure d’entrainement avec Ne dents diamètre moyen De module Me et une intérieure dite de synchronisation avec Ns1 dents diamètre Ds1 module Ms.

  2. Une deuxième couronne comportant deux dentures circulaires concentriques une extérieure d’entrainement avec Ne dents diamètre De module Me et une intérieure dite de synchronisation avec Ns2 dents diamètre Ds2 avec par exemple suivant le rapport de division demandé Ns2 = Ns1 + 1 module Ms. Ds2 est suffisemment proche de Ds1.

  3. Un porte satellite avec de petits engrenages circulaires ( par exemple 1 ou 3 engrenages ).

    Ces engrenages de faible diamètre sont de même module Ms que les deux couronnes intérieures.

  4. Un engrenage d’entrée Ni du même module Me que les couronnes d’entrainement.

  5. Les éléments sont assemblés dans cette ordre :

  • De manière libre sur l’axe de sortie la première couronne.

  • L’engrenage d’entrée perpendiculaire aux couronnes et s’engrène avec les dentures d’entrainement.

  • Le porte satellites avec les satellites. Le porte satellite est solidaire de l’axe de sortie. Les engrenages satellites tourne librement.

  • La deuxième couronne qui s’engrène à la fois avec les satellites et l’engrenage d’entrée.

Le rapport de réduction est alors d’environ : (Ns2 – Ns1) / Ns1

 

Robot Holonome mais Agile

Voici un nouveau Robot holonome.

Grâce à ces roues pieuvres ( modèle déposé Fmfcd ), il peut se déplacer sur une surface accidentée !

Ici, équipé d’un magnétomètre et d’un détecteur de proximité, il peut explorer son environnement.
Le magnétomètre se calibre automatiquement.

Équipé d’un tracker, il peut suivre une personne comme un toutou.

Équipé d’une raspberry Pi et d’une caméra, il intègre une capacité de vision.

Etude du pas du cheval : première itération du produit

  • Le pas : Vidéo du pas et du trot d’une ponette Haflinger : vitesse réelle et ralenti.
  • Simulation des mouvements de l’avant bras et du canon d’un Antérieur ( Fusion360 puis Simbody ).
  • Tracés de la position et de l’angle du canon à partir de la simulation Simbody.
  • Tracés de la position et de l’angle du canon à partir des mesures d’un IMU d’accéléromètre/Gyromètre.

Moyens :

  • Développement C++ C20 pour la simulation Simbody.
  • Développement Python pour le traitement des données et les tracés de courbes.
  • Développement Android pour l’application Bluetooth gérant les capteurs.
  • Plateforme ESP32 ou nrf52 sense et IMU LSM6D.

NB :XIAO nRF52840 Sense : https://wiki.seeedstudio.com/XIAO-BLE-Sense-IMU-Usage/

Orientation du LSM6D sur le PCB : Z perpendiculaire à la carte, Y perpendiculaire à l’axe du connecteur,   X dans l’axe du connecteur USB.

Quartz

Quartz naturel :

Barreau de Quartz de Synthèse :

 

Quartz : le composant.

 
CMS ( SMD ) Pi Pico Traversant ( profil bas ) UNO Traversant sur un ancien montage Pic

Montage en oscillateur :

Extrait de la documentation pic16fxxxx.

 

Mesure de champs magnétiques

Utilisation d’un capteur analogique à effet Hall AN503.

1 ) Champs d’un aimant néodyme :

2) Capteur AK8963 : 

Le Capteur à effet Hall sensible 3 axes intégrés dans le MPU9250 couramment utilisé par par les enseignants en général comme accéléromètre. L’utilisation en tant que compas se heurte à des problèmes de calibration.

3) Champs généré par un moteur Brushless : 

Conception d’une IOT

Partie 1 : de l’idée à la preuve de concept.

Attention : les mots IOT, Edge et Cloud sont parfois prononcés à la française et cela n’est pas toujours volontaire !

 

Annexes : mTLS, génération des clefs, configuration, programmation ESP32.

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