Coupe de France Robotique 2017
Equipe : FAMILYTEAM
Canon a boules
L'expulsion des boules se fait via un électro-aimant avec plongeur.
Les tests réalisés avec une alimentation de 48V (max autorisé par le réglement) montrent que la force d'expulsion des boules est suffisantes pour projeter les boules dans le panier tout en restant à une distance de 40cm.
L'alimentation de l'électro-aimant est réalisée à partir d'une tension de batterie de 12V et des doubleurs de schenkel en cascade. L'énergie nécessaire est stockée dans un condensateur.
Le courant qui traverse l'électro-aimant est d'environ 1A et le temps de déplacement du plongeur d'environ 30ms.
En supposant le courant constant dans l'électro-aimant, on calcul C = I x t / (Ui-Uf) = 2mF, avec une tension initial (Ui) à 48V et une tension finale (Uf) à 33V. On choisit un condensateur de 2200uF et une tension max de 80V pour avoir de la marge si la régulation de tension ne fonctionne pas bien pendant la mise au point.
Le temps de charge désiré du condensateur est d'environ 1 seconde.
Principe de la carte de gestion de l'électro-aimant
Schéma de la carte de gestion de l'électro-aimant
Routage de la carte de gestion de l'électro-aimant
Vue 3D de la carte de gestion de l'électro-aimant
La commande de tir est reçue par le microcontroleur ATTiny84 qui libère le reset du NE555 monté en astable à 60kHz. Les doubleurs de tension de Schenkel se mettent alors en route et la tension de sortie augment et peut atteindre environ 65V suivant la charge de la batterie. Cette tension est lue par l'ADC de l'ATTINY (via un pont de résistance pour ne pas endommager le circuit) qui coupe l'oscillateur NE555 lorsque la tension désirée est atteinte. Le microcontroleur envoie ensuite la commande de déclenchement pour actionner l'électroaimant. Cette commande dure environ 30ms ce qui est suffisant pour éjecter la boule et permet de ne pas trop décharger le condensateur de réserve d'énergie et donc de pouvoir le recharger rapidement pour le prochain tir (environ 0,5 secondes). L'ATTiny sait que le tir a eu lieu en vérifiant que la tension du condensateur de sortie a diminuée et renvoie alors le signal tir terminé au système de contrôle.
