ROBOT COMAX

ROBOT COMAX
Corrigé
C3 Modéliser et résoudre pour vérifier les performances statiques et cinétiques de systèmes de solides
Question 1 :
L’ajout de masses additionnelles influe-t-il sur les performances de la
boucle collaborative du robot ? La sensation ressentie par l’utilisateur estelle modifiée ?
Les performances de la boucle collaborative ne sont pas modifiées par l’ajout de masses
additionnelles.
La sensation ressentie par l’utilisateur n’est pas modifiée. On comprend bien que le robot est un
robot collaboratif, seule l’intention est détectée et le comportement est indépendant de la masse
transportée.
Question 2 :
Quel phénomène est mis en évidence grâce à ces essais ? On pourra
déplacer légèrement l’axe à la main lors de la sollicitation pour comprendre
les phénomènes mis en jeu. Dans l’éventualité d’un mouvement de l’axe,
on pensera à le replacer en position Inter avant la nouvelle sollicitation.
On constate qu’en raison du frottement, il existe plusieurs valeurs de l’intensité pour lequel l’axe ne
bouge pas. Il y a une plage « morte », typique du phénomène de frottement.
Question 3 :
Indiquer les différentes grandeurs physiques avec leurs unités présentes
entre chaque bloc du schéma fourni sur le document réponse.
Voir document réponse
Question 4 :
A l’aide des documents constructeur (accessibles dans l’EMP dans le
menu « Le Produit » et « Architecture Système »), déterminer la valeur du
rapport de transmission 𝑲𝒕𝒓𝒂𝒏 en unité SI. En déduire le rayon primitif 𝑹 de
la poulie du système poulie-courroie.
On a dans la documentation de l’axe linéaire l’information 108 mm/tour. On a aussi le rapport de
réduction du réducteur de 15,88.
0,108 1
𝐾!"#$ =
= 1,08. 10!! 𝑢𝑆𝐼
2𝜋 15,88
On a également
𝑅=
Question 5 :
108
= 17,2𝑚𝑚
2𝜋
En exploitant le modèle Scilab, donne l’expression de 𝑪𝒎𝒆𝒄𝒂 en fonction de
𝑪𝒎 , 𝑪𝒑𝒆𝒔 et 𝑪𝒓𝒆𝒔𝒎 et justifier le modèle mis en place par rapport aux lois de
Coulomb.
D’après la lecture du fichier Scilab, on a : 𝐶!"#$ = 𝐶! − 𝐶!"# − 𝐶!"#$ . 𝑆𝑖𝑔𝑛(𝜔! )
Cette fonction du signe de la vitesse de rotation du moteur est typique de la loi de Coulomb lorsqu’il
y a glissement (ou à la limite du glissement).
Question 6 :
A l’aide des essais effectués lors de l’activité 2, interpréter ce qui se passe
lorsque 𝑪𝒑𝒆𝒔 − 𝑪𝒓𝒆𝒔𝒎 < 𝑪𝒎 < 𝑪𝒑𝒆𝒔 + 𝑪𝒓𝒆𝒔𝒎
Il n’y a pas mouvement, il s’agit de la phase d’adhérence. Le modèle Scilab ne tient pas bien
compte de cette phase, qui correspond pourtant à une des lois de Coulomb.
Question 7 :
A partir des essais de l’activité 2, proposer un protocole expérimental et
déterminer expérimentalement la valeur de 𝑪𝒓𝒆𝒔𝒎 .
Sciences industrielles pour l’ingénieur
2
ème
Année
1 sur 2
ROBOT COMAX
Il suffit de déterminer le courant qui fait monter l’axe vers le haut, noté Imax et celui qui ne parvient
pas à luter contre la pesanteur, noté Imin. Nous avons alors : 2. 𝐶!"#$ = 𝐾! . (𝐼!"# − 𝐼!"# )
On obtient expérimentalement 𝐼!"# = 3,1𝐴 et 𝐼!"# = 0,7𝐴
D’où la valeur de 𝐶!"#$ ≅ 0,036𝑁𝑚
Question 8 :
Lancer la simulation et comparer les courbes expérimentales et mesurées.
Par simulation, on obtient 𝐼!"# = 2,95𝐴 et 𝐼!"# = 0,65𝐴
Les résultats de simulation sont proches des mesures, mais la prise en compte du cas de
l’adhérence dans Xcos conduit à des oscillations.
Question 9 :
A l’aide d’un schéma, déterminer le moment de l’action la pesanteur sur
l’axe de rotation de la poulie crantée en sortie du motoréducteur, lorsque
l’axe est muni de ses quatre masses supplémentaires. On considèrera que
le rendement du réducteur est de 1.
Le moment est tout simplement égal à 𝑅 𝑀! + 𝑁!" 𝑔 = 1,54𝑁𝑚 en sortie du réducteur soit
0,0968𝑁𝑚 au niveau du moteur.
Question 10 :
En déduire le couple maximal exercé par le moteur, en quasi statique, pour
lutter contre l’action mécanique de pesanteur et l’action mécanique liée au
frottement.
Il faut ajouter le moment lié au frottement donc 𝐶 ! = 0,133𝑁𝑚.
Question 11 :
A l’aide de la documentation du motoréducteur, déterminer le couple
maximal permanent admissible par le moteur.
Le couple max permanent est de 0,177𝑁𝑚, donc le moteur est bien dimensionné en statique.
Question 12 :
Réaliser l’acquisition vis-à-vis de cette sollicitation, et relever le courant
moteur en régime permanent. Comparer cette valeur aux résultats
précédents.
On sait que 𝐾! = 0,0302𝑁𝑚/𝐴 donc pour un couple moteur déterminé précédemment de valeur
𝐶 ! = 0,133𝑁𝑚, l’intensité moteur devrait valoir 𝐼 ! = 4,4𝐴.
L’acquisition nous donne en régime permanent 𝐼 ! = 4,8𝐴 ce qui valide notre modèle.
Question 13 :
En cliquant sur « Modifier le contexte », vérifier le paramètre
correspondant au nombre de masses mises en place (𝑵𝒃𝒎 ) et la valeur de
𝑪𝒓𝒆𝒔𝒎 . Lancer la simulation, et vérifier alors la valeur du couple moteur en
régime permanent (quasi statique).
On obtient bien un couple moteur en régime permanent de 0,14𝑁𝑚 pour une intensité moteur de
4,4𝐴 !!!
Sciences industrielles pour l’ingénieur
2
ème
Année
2 sur 2

Download Report