Besoin d'aide - Etude de la détection du cable périmétrique

[7gazon6]

Bonjour

Pour un projet scolaire qui sera évalué en fin d'année j'étudie la détection du câble périmétrique d'un robot tondeuse. Cependant je ne possède pas moi même d'un tel robot en état de marche mais d'une épave (AC 220) dont la partie motorisation ne fonctionne pas.

J'ai plusieurs questions techniques :
- Les capteurs dans le robots sont ils des bobines (ça y ressemble) et servent-elles pour la détection d'un champ magnétique ?
- Si on place un robot dans une zone sans câble périmétrique, le robot fonctionne-t-il ? Ou a-t-il besoin d'être dans une zone pour fonctionner ?

Voilà, ces questions s'adressent aux connaisseurs. J'ai déjà fait plusieurs manip (signal de la base et du capteur sur un oscilloscope) mais vos réponses pourraient m'aider à avancer.

Merci beaucoup

[JPMalef]

Salut,

C'est quoi tes études ? T'as quel âge ? De quel pays ?

D'abord, il faut trouver les fameux capteurs. Sur la 220, (non messieur, ce n'est pas une épave, c'est un robot en voie de réparation), il y en a 2, un devant (dans l'axe du mouton), et l'autre derrière (toujours dans l'axe).

Pour pouvoir partager des informations, il faut utiliser les mêmes références. Donc, je te conseille de visiter le site suivant :
[url http://www.shop.myautomower.de/fr_CH]
où tu trouveras (en cherchant un peu) la référence des fameux capteurs.
Il y a aussi, dans la partie "Download" /"téléchargement " des fichiers "IPL" qui te montre des vues "éclatées" te permettant de voir les entrailles de la bêtes.
Dans l'attente de questions pertinentes (non, je ne vais pas faire ton devoir à ta place :o)).

Je suis bien évidemment en faveur de t'aider, mais c'est toi qui doit faire le job.

[7gazon6]

Bonjour

Je suis en maths spé, j'ai 19 ans et je suis Français.

J'ai déjà démonté le robot et j'ai déjà les fameux capteurs dans les mains.
Bien entendu que c'est à moi de faire le travail, je ne viens ici que pour demander des renseignements aux personnes qui possèdent un robot dans leur jardin (et en état de marche) ce qui n'est pas mon cas.
Je ne suis pas expert dans le domaine mais je m'efforce de me renseigner, c'est pourquoi je passe par les forums.

En tout cas merci pour le site de pièces détachées, je ne connaissais pas. Maintenant est-ce que tu sais si le robot accepte de travailler sans base et sans câble périmétrique ? (cette question est peut-être bête mais j'ai besoin de connaître la réponse)

Merci beaucoup

[JPMalef]

Oui, il est possible de faire fonctionner le mouton sans peripherique, ni base, pour réaliser des essais.
Cependant, pour une utilisation normale, une base et un câble périphérique est indispensable.

Il faut pour cela aller dans le menu outils (menu caché) et activer cette fonction.
Attention : le mouton fonce tout droit et ne s'arrête que sur un obstacle physique. A utiliser avec prudence.

Voici les divers signaux utilisés et leurs emplois:

A= Signal de câble périphérique "f" pour le détecteur avant, "r" pour le détecteur arrière
G= Signal de câble guide "1" pour le Guide 1 et "2" pour le Guide 2
F= Signal radio longue portée de la base (5 à 6 mètres)
N= Signal radio courte portée de la base(sur la plaque de la base pour le positionnement final)

Les chiffres donnent les valeurs mesurées par l'AM, à l'endroit où il se trouve. Il faut attendre une "Qualité" de 100% (en quelques secondes) pour avoir des chiffres valides. Il faut aussi que le compteur “redémarrage” reste stable.

Les valeurs sont positives ou négatives suivant le positionnement (devant/derrière, gauche/droite).

Le signal “A” (“f” ou “r”) est positif si l'AM est à l'intérieur du périmètre, et négatif si l'AM est partit brouter chez le voisin. Mais il y a aussi un message d'erreur affiché sur l'écran ("En dehors zone de tonte"). Si la valeur est nulle, l’AM crois que le câble est coupé. Un message d'erreur est affiché sur l'écran ("Pas de signal de câble").

Le signal “G” (“1” ou “2”) est positif si l’AM est dans la boucle guide, et négatif si il est hors de la boucle guide.

Le signal “F” dont la valeur bascule de +300 à -300 lorsque son nez entre sur la plaque pour lui indiquer de basculer en positionnement fin et de suivre ensuite le signal N.

Le signal “N” l'aide à se positionner dans l'axe pour enficher son nez dans les contacts électriques de la base: il est négatif de -200 à -300 à droite de l'axe de symétrie de la base et positif à gauche de +200 à +300 au fur et à mesure que le nez du robot s'approche de la base.

[7gazon6]

Merci pour toutes ces précisions.
Donc le robot sait effectivement s'il est oui ou non dans sa zone de tonte lorsqu'il fonctionne en mode normal ; sinon en mode sans câble il fonctionne en détectant les obstacles au pare-chocs.

C'est le mode avec câble qu m'intéresse. Je cherche à déterminer comment le robot fait pour savoir s'il est dans ou hors de sa zone. J'ai bien-sur déjà creusée la question mais quelques interrogations persistent :

- concernant le capteur AM-578788803 (dont j'ai étudié le signal à l'oscillo), je soupçonne le gros cylindre noir d'être une bobine. Savez vous si c'est le cas ? Sinon comment pourrais-je m'en assurer ?

- Est-ce que c'est un champ magnétique qu'utilise le robot pour repérer son câble ? Je voudrais en être sûr.

Merci

[pierpiz]

Bonjour

Si tu as un oscillo tu vas pouvoir détecter la frequence emise sur le fil pheripherique,et la mesurer......

A+

[JPMalef]

Je suis totalement nul en électronique et je n'ai donc aucune idée du contenu de ce cylindre noir _o_.

Parcontre, je suis étonné de ta dernière question relative à l'existence d'un champ magnétique.
Si tu refais une lecture attentive de la description des divers signaux que je t'ai fourni, notamment le signal "A" (ainsi que "G"), cela devrait te rappeler monsieur Ampère.

[LOUISXIV]

Bonjour 7gazon6,

La meilleure source d'informations techniques est le manuel technique, dans ton cas pour les 220/230. Tu peux le trouver en googlant avec:
"automower 220 ac manuel technique"
Et pareil pour le manuel d'utilisation. Mais le manuel technique contient beaucoup plus de détails.
Concernant le champ magnétique inducté par le courant dans la boucle, il change évidemment de + en - en passant d'un coté du fil à l'autre. C'est ainsi que la machine sait où elle se trouve. A voir à la page 15 du manuel technique.
Comme je n'ai plus d'oscilloscope à disposition je serais interessé de voir quelques images (avec échelle) si tu pourrais prendre. La fréquence émise semble etre composée de un ou plusieurs rectangles et dépend du code pin choisi. C'est dans la région des ondes moyennes (170-220 kHz).

LOUISXIV

[Keops62]

Salut

Private joke : tiens un taupin ami des robots :o)

As-tu été faire un tour du côté du site du vénéré PoilDeCarotte ?
[url http://automowerfans.free.fr/]
Il renvoie notamment sur [a http://keraman.free.fr/index.html]Le site de Michel[/a] qui propose un simulateur du champ électromagnétique dans lequel évolue le robot :
[url http://keraman.free.fr/champem/champem.html]
C'est lumineux ! ;-)

[jonas0_13]

Les signaux émis étant manifestement alternatifs, le champ généré est électro-magnétique (cad à la fois électrique et magnétique). On sait cela depuis J.C. Maxwell (1864) !
Il me semble très probable que le cylindre dont parle Keops62 soit effectivement une bobine, mais je n'ai aucune envie d'autopsier mon mouton pour le vérifier ;)

[7gazon6]

Bonjour

Merci pour vos réponses

On est donc bien d'accord sur le fait que le fonctionnement de la détection est en rapport avec le champ magnétique créé par la circulation d'un courant alternatif dans le câble périmétrique. Selon moi le robot détecte ce champ à l'aide de bobines ; le champ magnétique créer par le câble, par induction, génèrerait un courant dans la bobines (plus ou moins intense) ce qui permettrait au robot de savoir à quelle distance il se trouve par rapport au fil. C'est comme ça que je voit les choses jusqu'à maintenant.

@LOUISXIV
J'ai déjà feuilleté le manuel technique ce qui m'a permit de comprendre en gros le robot. En fait c'est sur le graphe de la page 15 que je me focalise en ce moment, j'essaye dans un premier temps de le retracer expérimentalement.

Sinon voilà quelques photos de l'oscillo :

Le signal délivré par la base (motif répété toutes les 20ms)
[URL=https://imageshack.com/i/pnBEpgLkj][IMG]http://imagizer.imageshack.us/v2/640x480q90/923/BEpgLk.jpg[/IMG][/URL]

Le signal délivré par le capteur (en haut). L'amplitude varie selon que l'on approche ou éloigne le capteur du câble.
[URL=https://imageshack.com/i/pnWg6g0Vj][IMG]http://imagizer.imageshack.us/v2/640x480q90/923/Wg6g0V.jpg[/IMG][/URL]

@Keops62
oui taupin qui attaque les révisions, concours début mai!
Merci pou le site. Le logiciel je connais mais je n'ai pas encore su l'exploiter...


On voit sur le graphe page 15 du manuel technique que le signal s'arrête après 35m. Est ce qu'au delà de 35m de tout fil le robot est perdu ?

Merci

[JPMalef]

J'ai comme un doute.

Comme la mesure du signal (A par exemple) est toujours positif à l'intérieur du périphérique, si c'est un courant alternatif, se champ émit devrait changer de signe (??).

Si le mouton se trouve à plus de 35 mètres du périphérique, le signal sera trop faible pour être mesuré.
Cependant, si cela semble être une limitation, elle n'est en réalité pas rencontrée dans les surfaces supportées par les modèles actuels.
Pour rappel, dans le cas le plus défavorable (un jardin rond) ayant un rayon de 35 mètres, cela représente une surface de 3.848 m2.
Et nos jardins sont majoritairement rectangulaire :o

[jonas0_13]

@JP Malef : le signal positif ou négatif dont tu parles n'est probablement pas le signal brut tel qu'il apparaît sur l'oscillo de 7gazon6, mais vraisemblablement ce signal après traitement (peut-être un simple redressement par une diode). Si l'on regarde le signal sur l'oscillo on voit 2 demi-alternances positives (vers le haut) et 1 seule alternance négative. Ce n'est donc pas un signal alternatif parfaitement symétrique comme notre secteur 50 Hz; en fait il a une composante positive (c'est à dire que c'est la somme d'un signal alternatif symétrique et d'un signal continu). Il serait intéressant que 7gazon6 montre les oscillogrammes du signal lorsque le capteur est à l'extérieur de la boucle du périphérique. Je ne serais pas surpris que dans ce cas le signal soit exactement inversé (2 demi-alternances négatives pour une positive); après traitement il serait logique que le signal soit de signe opposé.

@7gazon6 le taupin : j'insiste : il s'agit bien d'un champ électromagnétique. Cependant il est vrai que si les détecteurs sont des bobinages, c'est principalement la composante magnétique du champ qui est détectée. Bon courage pour tes révisions et M... pour tes concours.
Un de tes très vieux aînés ;)

[pierpiz]

un signal periodique ,meme patatoidale,se decompose en frequences pures,une fondamentale et des harmoniques...de memoire series de Fourier......

A+

[jonas0_13]

@pierpiz : oui, bien sûr, mais ça ne l'empêche pas d'avoir une composante continue. Voir par exemple ici [url http://users.polytech.unice.fr/~ferrero/TPelec3/TP10_FFT_2014.pdf]

[pierpiz]

Exact j avais zappé la composante continue ,qui doit se transmettre aussi par les ondes......

[LOUISXIV]

Bonsoir 7gazon6,

Merci pour tes informations, surtout les premiers images pris avec l'oscilloscope. Ton travail promet vraiment de devenir intéressant pour nous tous qui le suivons. Questions et commentaires:

a) Tus dis que le signal se répète tous les 20 ms. Ca correspond à une fréquence de 50 Hz.
b) J'ai du mal à comprendre l'échelle dans les images. Peux tu nous communiquer la largeur des trois alternances (2 positives, une négative), c'est à dire en axe x pour pouvoir calculer la fréquence, qui devrait être autour de 200 kHz. En plus il me semble que la résolution sur axe x n'est pas la même pour les deux signaux.
c) Comme jonas0_13, je propose de faire les mesures du signal à l'intérieur et à l'extérieur de la boucle.
d) Pour moi il n'y a pas de question que le détecteur est uns simple bobine (inductivité). Je crois même d'avoir lu cela quelquepart. Tu pourrais mesurer la résistance, et tu devrais trouver une petite valeur.
e) Le champ magnétique ne finit pas à 35 m, mais atteint la une valeur asymptotique de 70 unités (unités, qui ne sont du reste nulle part defini). Evidemment, cette valeur dépend de la distance du fil au coté vis à vis de la boucle (probablement 70 m dans ce cas)

LOUISXIV

[JPMalef]

Bon, comme je le dis souvent, je suis nul en électronique (c'est vrai), mais dans vos analyses du signal visualisé par cet oscilloscope, il faut tenir compte du fait que le signal transmet aussi un code d'identification (lié au code pin) qui permet au mouton de reconnaître sa base (ainsi que son périphérique et guides) de son voisin _o_.

[jonas0_13]

JP Malef a raison (pas quand il dit qu'il est nul en électronique ;)) : le signal émis sur le périphérique est probablement nettement plus complexe que ce que montrent les oscillogrammes. Il faudrait que 7gazon6 approfondisse son analyse en faisant varier la fréquence de balyage de l'oscillo et en cherchant du côté de 200kHz comme l'indique LOUISXIV (je n'ai pas été vérifier dans la doc). Le signal 50Hz que montre l'oscillo est peut-être uene vulgaire "ronflette" (résidu de secteur mal filtré par l'alimentation)

[JPMalef]

En faisant des fouilles archéologiques dans le forum, voici quelques informations concernant les ondes émises par la base.

Petite explication du 800khz: il s'agit d'harmoniques du signal carré envoyé par l'AM toutes les 20ms:
- un créneau positif 20khz
- un créneau négatif 40khz
- un créneau positif 20khz.

La fréquence des signaux émis par la base est réliée au code PIN. En changeant le code PIN on modifie donc la répartition spectrale des signaux émis et on peut ainsi éviter des problèmes d'interférence avec d'autres systèmes émetteurs/récepteurs d'ondes électromagnétiques.