Maintenant que nous avons acquis des notions générales sur la robotique dans la leçon 1 et décidé du robot à construire dans la leçon 2, nous allons maintenant choisir les actionneurs qui feront bouger le robot.
Qu’est-ce qu’un actionneur ?
Choisir les bons actionneurs pour votre robot nécessite une compréhension de ce dont les actionneurs sont capables, d’un peu d’imagination, et d’un peu de maths et de physique.
Actionneurs rotatifs
Comme son nom l’indique, ce type d’actionneurs transforme l’énergie électrique en un mouvement rotatif. Il existe deux principaux paramètres mécaniques qui les distinguent les uns des autres : le couple, la force qu’ils peuvent produire à une distance donnée, et la vitesse de rotation.
Moteur CA
Le moteur à courant alternatif (CA) est rarement utilisé dans les robots mobiles puisque la plupart d’entre eux sont alimentés en courant continu (CC) provenant de batteries. De plus, comme les composants électroniques utilisent le CC, il est plus pratique d’avoir également le même type d’alimentation électrique pour les actionneurs. Les moteurs à courant alternatif sont principalement utilisés dans les environnements industriels où un couple très élevé est nécessaire, ou lorsque les moteurs sont connectés à une prise secteur.
Moteurs CC
Les moteurs à courant continu (CC) revêtent diverses formes et tailles bien que la plupart soient cylindriques. Ils disposent d’un arbre de sortie qui tourne à des vitesses élevées, habituellement entre 5000 et 10000 tr/min. Bien que les moteurs CC tournent très rapidement, en général, la plupart d’entre eux ne sont pas puissants (faible couple). Il est possible de réduire la vitesse et d’augmenter le couple en ajoutant une roue dentée. Les moteurs CC sont souvent fixés au châssis du robot grâce à des trous de montage situés sur la face du moteur. Ils peuvent également fonctionner avec une rotation dans le sens horaire (CW) et dans le sens antihoraire (CCW).
Moteurs CC à engrenages
Un moteur CC à engrenages est un moteur CC combiné avec une boîte à engrenages qui réduit la vitesse du moteur et augmente le couple. Par exemple, si un moteur CC tourne à 10000 tr/min et produit 0,001 N•m de couple, l’ajout d’un engrenage de 256:1 réduira la vitesse à 39 tr/min et augmentera le couple à 0,256 N•m. Les moteurs CC à engrenages sont disponibles en différentes configurations d’engrenages, tels que « coniques », « planétaires » et « vis sans fin ». Ils peuvent également tourner dans le sens horaire ou anti-horaire.
Servomoteurs R/C
Les servomoteurs R/C sont utilisés pour le contrôle de mouvement précis dans les modèles réduits et les robots amateurs. Ils sont contrôlés par des signaux de position et d’angle émis par un émetteur radio. Les servomoteurs R/C sont disponibles dans différentes tailles et puissances.
Servomoteurs industriels
Les servomoteurs industriels sont principalement utilisés dans les machines industrielles. Ils sont plus puissants et plus complexes que les servomoteurs R/C. Les servomoteurs industriels sont généralement utilisés sur de très grandes machines et sont commandés différemment des servomoteurs amateurs.
Moteurs pas à pas
Les moteurs pas à pas tournent par étapes spécifiées, généralement des angles précis. Ils sont utilisés lorsque des mouvements précis et contrôlés sont nécessaires. Les moteurs pas à pas peuvent être unipolaires ou bipolaires et peuvent être associés à des boîtes à engrenages pour augmenter le couple et réduire la vitesse.
Actionneurs linéaires
Les actionneurs linéaires produisent un mouvement linéaire le long d’une ligne droite. Ils sont utilisés pour déplacer des objets sur une trajectoire rectiligne. Les actionneurs linéaires sont disponibles en différentes tailles et forces.
La sélection d’un actionneur dépend de plusieurs facteurs tels que le type de mouvement requis, la précision nécessaire, la charge à supporter, et la puissance disponible. Il existe également d’autres types d’actionneurs tels que les solénoïdes, les muscles électriques, les actionneurs pneumatiques et hydrauliques, qui ont leurs propres avantages et applications spécifiques.
Dans notre prochaine leçon, nous aborderons les microcontrôleurs et leur rôle dans le contrôle des actionneurs de notre robot.
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