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Moteurs cc dans la robotique des appareils télécommandés

La société britannique AB Precision (Poole) Ltd de Dorset fournit le Ministère de la défense britannique depuis le milieu des années 60. Face à l’aggravation des ­dangers de la détection et du désamorçage des engins explosifs qui s’observe de nos jours, les experts de Dorset ont mis au point la nouvelle génération de leur MROV (Miniature Remotely Operated Vehicles) baptisé « Guardian ». Cet engin utilitaire miniature et modulaire, peut être équipé en fonction des besoins. Il doit être opérationnel sur tous les terrains.

Moteurs cc dans la robotique des appareils télécommandés

Forme compacte demandée

L’engin doit être suffisamment petit pour ­pouvoir être manœuvré dans des passages étroits, comme dans un train, un avion ou une rame de métro. Afin de le doter du plus grand nombre de fonctions possible, dont une ­puissante motorisation, les experts ­britanniques et les spécialistes des micromoteurs FAULHABER ont travaillé en ­collaboration. Dans sa version de base, le Guardian emporte 15 micromoteurs différents pour exécuter fidèlement les instructions de commande. Tout est commandé à partir d’une mallette de commande. Un écran LCD de 17" affiche les vues prises par la caméra et un écran tactile de 10,5" à ­boutons à effleurement et représentation en 3D du parcours de l’engin assurent une ­commande intuitive, même des modules ajoutés. Deux joysticks de commande de la motorisation et du bras manipulateur ­complètent la centrale de commande.
Les tâches de reconnaissance devant souvent s’effectuer en espace restreint, une construction de faible encombrement s’imposait. Avec une largeur de 417 mm (sur chenilles), une longueur de 1280 mm et une hauteur (bras rétracté) de 504 mm, le châssis passe dans les couloirs même étroits. Pour disposer du plus grand rayon de reconnaissance ­possible, un « bras télescopique » étend la portée de la tête de reconnaissance jusqu’à 2,10 m, laquelle peut en outre être abaissée au point de pouvoir observer sous un véhicule. Pour ces opérations, le centre de gravité bas et un train de chenilles robuste offrent une assise stable pour réaliser des prises de vue nettes sans tremblement et des manipulations précises avec la tête extensible. En fonction des conditions de terrain, le train de roulement dispose en outre de roues qui permettent d’augmenter la vitesse et ainsi la mobilité sur sol stabilisé.

Moteurs cc dans la robotique des appareils télécommandés
Moteurs cc dans la robotique des appareils télécommandés
La vue plongeante de 2,10 m permet à l’opérateur de disposer d’un champ de vision global (ill. : AB Precision)

La modularité pour une grande flexibilité

Le véhicule peut être assemblé rapidement et à distance sûre à partir de modules portables légers qui facilitent le transport et permettent aux spécialistes d’apporter sur place l’outil adapté parmi le choix de modules. C’est ainsi qu’on dispose, outre la caméra quadrichromique, de nombreux modules, dont notamment diverses armes (par exemple pour tirer sur une serrure), des modules de radiographie et une unité de découpe au jet d’eau. Une remorque en option permet de transporter des équipements supplémentaires.

Une « boîte de construction » pour des ­solutions personnalisées

La diversité des entraînements utilisés reflète celle des domaines d’intervention qui, toutefois, doivent tous satisfaire aux critères de ­fiabilité absolue, de faible encombrement, de hautes performances en ­utilisation très sensible et de rendement maximum pour ménager la durée de la charge de la ­batterie. En résumé, la philosophie ­produit du Guardian et celle des moteurs de FAULHABER se ressemblent beaucoup. Il s’agit dans les deux cas d’un produit modulaire pour le plus large champ d’application possible. Cette parenté s’illustre aussi par les 15 entraînements utilisés ici. Les moteurs et les réducteurs sont sélectionnés et associés en fonction des performances exigées par la mission. C’est ainsi que les quatre modules d’entraînement sont mus par un moteur de 38 mm de diamètre et une boîte à engrenages planétaires de diamètre adapté. Avec plus de 200 W et environ 150 mNm disponibles sur l’arbre moteur, la puissance totale d’environ 1 ch de la motorisation est largement suffisante pour entraîner le véhicule et ses équipements sur le terrain et en côte.
Deux moteurs identiques, mais avec un ­rapport de démultiplication différent, assurent les mouvements de levage et d’abaissement de la flèche télescopique. Le vaste choix de rapports offert par la gamme de réducteurs permet d’optimiser le couple d’entraînement et la vitesse pour les deux mouvements. Des moteurs plus petits, de 32 mm et de 80 W environ, assurent le déploiement et la rétractation du bras télescopique. Pour préserver la légèreté de la tête, sa fonction de « rotation et basculement » est confiée à deux moteurs légers de 26 mm de diamètre et de 44 W de puissance. La caméra et les armes en option sont commandées par deux moteurs identiques de 23 mm de diamètre et qui développent environ 20 W. Le manipulateur fonctionne avec un entraînement de 23 ou 26 mm.
Tous les moteurs, de conception robuste, sont du type à courant continu sans balais pour pouvoir démarrer sous très faible tension. La commande par modulation de durée d’impulsion, comparativement simple et robuste, est parfaitement adaptée à ce domaine d’application.

Produits

Moteurs C.C.
Sans réluctance
Contrôle de la position et de la vitesse très précis
Haut rendement
Faible niveau sonore
Couple élevé
Légers
Très faible inertie du rotor
Fonctionnement start/stop dynamique
Détails
Informations complémentaires

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