Clone Segway Help

[Kilhian]

Bonjour a la communauté

Cela va faire quelques temps que je lis votre forum particulièrement convivial et intéressant. surtout plein de réponses

Mais voila, je viens solliciter votre aide et surtout vos connaissances.
J'ai trouvé sur un site des plans et schémas sous EagleCad pour réaliser son propre segway.

Je tente actuellement l'aventure de la construction de ce "scooter" électrique.
J'ai acheté les composants, fait imprimer le circuit, et la j'en suis a la soudure l'assemblage est prévu pour ce WE.

Mon problème étant de faire une deuxième machine avec des composants plus récent. En effet, le concepteur génial de ce clone s'est servi de pièces détachées qui sont tres difficilement trouvable de par leur ancienneté ou leur exoticité:
- Diode cms SA158
- Acceleromètre ADXL311
- Gyro Panasonic ETWS04
- ....

Je cherche donc un bureau d'étude ou une personne qui pourrait reprendre le schéma actuel, remplacer les composants cms par des composants normaux, et trouver des composants plus accessibles et actuel pour le gyroscope et l'accélerometre.

Je précise que ce projet n'est en aucun cas a profit commercial. Ni un projet de fin d'étude. Ayant quelques soucis physique de mobilité, cet engin me permettrait de me déplacer plus facilement. Pourquoi faire d'autres exemplaire ? Car je trouve cet objet fantastique, et que le cout de fabrication de façon artisanale (a fabriquer soi même) revient a 500-600€ au lieu de 7500€.

Ces plans remasterisés seraient ainsi diffusés gratuitement (une sorte de GPL) pour qui veux se le fabriquer je ne revendique aucune propriété à ce projet même si l'auteur est anonyme, juste l'ambition ou la motivation de le rendre plus accessible aux personnes qui seraient dans mon cas ou simplement ceux qui veulent s'amuser.

Voici les références:
- le projet en cours les plans sont inclus dans le fichier zip téléchargeable.
- le projet d'origine

Merci a l'aide que vous pourrez m'apporter.

Kilhian

PS merci aux admins / modérateur de supprimer le post qui n'est pas dans la bonne section merci
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[invite819c0860]

je suis tres interressé. je veu faire ma vie dans tout ce qui est conception en particulier dans les domaines meca tronique. j'ai une formation de BTS, des etude d'ingé en court, et pas mal d'experience personel. j'aimerais beaucoup participer a ce projet. pour le moment je n'ai pas encore eue accé au ZIP ... mais je vais suivre de pret. hesite pas a MP !

(et merci aux moderateurs de me MP l'adresse du nouveau post si il y a lieu ?)

[invite819c0860]

apres une lecture rapide du dossier (assez complet) et malgres de grande difficultée de lecture de l'anglais , je me fais une assez bonne idée du projet en court. pouvez vous lister les composants a changer et les marge de developpement ? parce que malheureusement, tout changement de composant, et en particulier si on touche au "coeur" du dispositif, risque de devoir repenser quelques autres composants.

vous dites vouloir vous séparer du CMS. je suis OK, le CMS c'est bien mais delicat a monter. mais ca veu dire que le processeur est sans doute a changer. que l'on prenne ou non le meme type, la meme marque ou la meme technologie, il suffit que le nouveau soit meme tres legerement différent, et la structure du programme voir le typon est a modifier.

quand aux composants "gyroscope" et "accelerometre" j'essaye actuellement d'identifier leurs fonctions precises pour proposer d'eventuels technologie de remplacement. le hic, beaucoup de systeme de ce type sont au format CMS pour le coup... mais on peu trouver dans le domaine robotique des module tout fait présoudé sous forme de platine ... ceci augmente le prix par rapport au CMS seul, mais ceci etant, peut etre que vis a vis des composants d'origine la difference serait faible.

bonne continuation

[Kilhian]

donc le gyroscope:
Utilisé fréquemment en modélisme, permet de calculer l'assiette du mobile.
En gros en fonction du signal donné, on sais si on penche en avant ou en arrière (dans ce cas on utilise 1 axe)

L'accelerometre

Les diodes SA158 cms sont principale utilisés pour leur temps de rétablissement 300ns. remplaçable par la BA158 qui est non cms

Pour l'AtMega 32, n'existe t'il pas un socle(socket) soudable sur le PCB dans lequel on enchasse le microP ? un peu comme on fait sur une carte mere de PC ?

Je pense que le typon sera forcement changé.

L'ADXL311 est aujourd'hui remplacé par l'ADXL320
Le Gyroscope EWTS4 est lui aussi remplacé par EWTS84

L'ATmega existe sous un autre format non cms mais est ce judicieux ?

L'alimentation est de 24V/14A doit-on la conserver sur le même PCB ? car si un problème électrique survient, on grille toute la plaque.

J'imaginerais 2 PCB, un qui fait la transfo du courant, l'autre qui héberge le reste et une nappe qui relie les 2.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite819c0860]

de toute facon, autant ne pas se leurer, si il faut retoucher les PCB, la double latine ne devrait pas "trop" poser de soucis ...

pour le processeur, les socket CMS valent generalement de petite fortune. quand a la version non Cms, a priori je ne vois pas de contreindication, a moins qu'il y ai des choses qui m'echappent. tout au plus le typon pourrait s'en trouver un peu complexifié. mais rien de bien méchant. ensuite, si la référence change (et la technologie interne) alors dans ce cas, on peu carrement se demander si on ne supprime pas carrement tout.

je suis sur des site constructeur et datasheet pour comparer les anciennes référence a de nouvelles ...

mais rassure toi ma question ne portait pas sur le fond, je connais la fonction de ces deux module. ma question est plus d'ordre praztique :
j'imagine que le gyro permet de savoir si l'utilisateur penche en avant ou en arriere le guidon pour piloter le programme. mais est ce que la rotation gauche droite est captée ? comment l'utiliateur tourne t il a droite (normalement avec la V1) ? et enfin, a quoi sert en pratique l'accelerometre ? a calculer la vitesse ? a optimiser les acceleration pour les rendre souple ? j'ai du mal a comprendre. bien que de toute facon rien m'empeche d'en mettre un puis de voir ca dans la programmation ... j'aimerais toutefois toute fois.

[Kilhian]

Les questions etant pertinantes, et imaginant que ce projet inspire d'autres personnes, j'ai préféré donner les liens indiquant la fonction de ces 2 composants.

pour le gyroscope on ne se sert que d'un Axe: inclinaison avant /arriere.

La rotation droite/gauche est définie par ce qui est nommé le "rocker": un joystick potentiometre (1 axe) a 2,5 V +- 2V .
Si on tourne dans un sens, on tourne a droite, et inversement.
0,5V tourne a fond a droite
2,5V Neutre
4,5V a fond a gauche

L'accelerometre ajoute effectivement la souplesse a la conduite.

le gyroscope ne permettant que de calculer l'angle d'inclinaison, l'accelerometre permet quand a lui de modifier les impulsions electriques a envoyer aux moteurs corrigeant ainsi la dérive du mobile. le but étant d'avance en étant stable et non pas avancer pour etre stable..

en effet, si on regarde la construction, on se rend compte que le point de gravité est situé au dessus de l'axe des roues.
Ca veux dire que lorsque, les roues tournent effectivement dans un sens, mais donne comme des accoups dans l'autre sens pour corriger l'assiette. le calcul 2tant fait 76 fois par seconde ce qui veux dire 76 corrections pour l'equilibre.

voila

Voila l'alimentation originale:


La partie intelligente:


Les controleurs propre a chaque moteur:

[Kilhian]

l'alimentation:


le controle de l'assiette,


Controle des moteurs


Lien video

[invite819c0860]

ok, ces trois bloc sont a séparer ou uniquement l'alimentation du bloc "asservissement / puissance" ?

je commence a y voir de plus en plus clair. je vais commencer a m'atteler a la tache de comprendre le processeur et voir par quoi le remplacer (le CMS ayant le soucis deja cité). si possible par la meme reference, non cms, mais je prefere "connaitre" la bete de toute facon pas ajouter des choses dont il s'averera que le composant est incapable de gerer.

a la pratique, le potentiometre pour tourner est il fiable ? ou pensez vous qu'un remplacement serais mieu ? si oui, avez vous pensé a des idée?

de meme, tant qu'on y est et avant d'etre trop enfoncé dans les modif, hormis repenser certain composant, voyez vous des choses qui de votre avis manquerais ? [eclairage, test baterie, voyant et retour d'info, tachi (capteur vitesse), des choses que j'immagine meme pas la ...]

cordialement.

[Kilhian]

Si on pense en terme d'utilisation, il serait bien de dissocier:
- l'alimentation
- la commande (partie avec atmega)
- Controleur moteur 1
- Controleur moteur 2

En effet en cas de panne, il est plus simple et économique de remplacer un module que l'intégralité du PCB (le cout total des composants m'a couté 150€ a ce jour + 200€ moteur et roue complète +80€ batterie)

Le processeur est une unité de calcul temps réel qui traite les données fournies par le gyro, l'accélérometre et le potentiometre et en résultat régule le courant électrique a fournir aux moteurs.
Quel gain peut apporter un processeur plus puissant hormis plus de calcul ?
Les moteurs supporteront autant de changement de phase?

voici le programme actuel:


Je réfléchi au changement éventuel du potentiometre mais je pense qu'il reste la solution la plus simple à cet instant.
A moins de déplacer le gyroscope sur le manche et d'utiliser les 2 axes (on en utilise qu'un a ce jour).
on penche la manette a droite... on tourne a droite...penche a gauche on tourne a gauche... on appuie on avance..

il peut être intéressant d'y ajouter un phare avant LED et arriere + clignotant ainsi qu'un indicateur de charge batterie mais cela risque de faire baisser l'autonomie...

Le traitement du signal est analogique (gyro, accelerometre, direction) peut etre passer a un traitement du signal en numérique ... mais je crains que cela augmente le cout du projet.

P.S. je viens d'appeler la boutique, les soudures sont finies... je vais donc pouvoir monter le proto V1 ce Week End

[invite819c0860]

augmenter la puissance de proc offre plus de souplesse, certe, mais si le circuit est deja "bien" dans l'etat, je ne vois guere quoi lui ajouter, en terme de puissance de calcul, hormis peut etre un freinage ABS et une gestion des airbag .... en prime le radar de recul ! (quoi que ca ca puisse etre d'un certain interet ...)

pour le gyro, j'y est aussi pensé a le placer dans le guidon, mais en pratique est il facilement basculable de gauche a droite ? a voir en pratique (quand tu aura fini le V1 tu pourra y reflechir peut etre)

un changement en numérique ne change parfois pas grand choses, surtout que tout est geré par le proc, tout depend ...

quand aux phare, ca peu etre utile et tout le bazar aussi, mais comme tu l'a dit, ca risque de faire baisser l'autonomie. cependant un petit bouton on/ off... simplement au moins des phare de position et des cligno pour la secu, comme sur un bon velo de vile (ou de campagne) a voir peut etre ... pour la projo avant, a 10Km heure je pense que la visibilitée humaine, meme de nuit dans des condition normale doit suffir. sans quoi il reste : la lampe torche !
enfin on peu toujours mettre un truc devant avec un bouton pour l'alumer l'eteindre quand y'a besoin.

par contre, ce qui me parait plus utile : la charge de batterie (ca c'est pas trop dure d'avoir une image de ce niveau), la vitesse, et peut etre un radar (pas a radio, mais a ultrason) pour detecter un "bord" soit en arrete soit en chute (une marche, quoi). l'ensemble pouvant detecter ca sur plus d'un metre et compte tenu de l'inertie du tout, on peu prevoir un freinage d'urgence... ou au moins prevoir de quoi le gerer dans le programme et un port de dispo pour laisser aux gens le choix de le mettre ou pas (vive la modularitée !)

j'attend de voir vos impression de la V1 a la conduite pour voir ce qui peu etre utile ou non. en attendant, je dessine deja l'alimentation, puis les carte de puissance (je chaume pas xD) je laisse la partie logique pour plus tard.

cordialement

[invite819c0860]

hem, je vien de songer...

quels sont les droit du projet precedant ?
j'ai fini l'alimentation (rien de dure) et je voulais mettre les petit texte d'usage. mais y'a t'il des "norme" ou alors je fait ca a "la bonne franquette" genre "original concept by : " "rev 2 by : " ...

c'est tout con et un peu formel mais ca a tout de meme un certain interet ... u_u qu'en est t'il ?

je laisse pour le moment la place, et passe a la suite

cordialement

[Kilhian]

Hello,

WE long et plein de courbatures, traverser Paris avec le bois, les moteurs... aller retour pour trouver le composant de l'impossible... bref, le V1 n'est pas fini,
me reste a faire:
- l'axe, trouver quelqu'un pour me faire le filetage, l'axe du BHV etait pas bon :/
- je commande le joystick en ligne car finalement introuvable en boutique
- je fixe le gyro et c'est parti .. je poste les photos demain je pense

Pour la question des droits, je n'ai rien lu les concernant mais n'étant pas du genre a m'attribuer les lauriers des autres, je citerais que le concept original viens du vainqueur du concours Avril 2006 de circuitcellars.com.

voila la suite en MP

[Kilhian]

- J'attends le devis pour faire l'axe.

- Pour la direction, un gyro dans le manche ca n'ira pas car si on roule sur une surface inclinée, le segway va vouloir tourner du coté inverse de l'inclinaison.

difficultés rencontrées pour la création du V1:
- Trouver le gyro et l'accélérometre (Internet site US/Canadien, Ebay) .
- Se procurer l'axe de roue (résolue en dénichant un tourneur fraiseur, si vous avez des connaissance en lycée technique, n'hesitez pas !!)
- Programmer l'ATmega (obliger de bidouiller une nappe pour interfacer le programmateur avec le brochage HE10)
- Trouver le potentiometre avec retour position neutre pour la direction (joystick penny&giles).

Probleme a contourner:
- Abaisser le centre de gravité en trouvant des roues motorisées (moteur monté dans l'axe)
- Augmenter la taille de la roue permet d'aller plus vite et donc a vitesse equivalente, des roues plus grandes consomment moins d'electricité, gain d'utonomie.

[Kilhian]

vu la galere pour programmer le bébé ... il y a moyen de coller direct une interface serie dessus ?

[Kilhian]

Court circuit sur le PCB... en route pour le debuggage ... :'(

[invite819c0860]

tout depend ce que tu appelle "port serie" mais a priori, oui... sans grande difficultée d'ailleur. ca ou autre chose d'ailleur. (USB, serie, ethernet ou que sais je ...)

pour ce qui est des problemes cité, peut tu preciser pour le brochage HE10 ou il y a soucis, que je puisse peut etre directement changer ca sur le typon ?
le potentiometre, je peu peut etre tenter le coup de le remplacer par deux boutons poussoir ...

a voir quoi...

de mon coté, j'avance bien. hesite pas de me contacter sur MSN, je suis toujours connecté (ou presque) je publierais bientot mes resultat (avec des images 3D xD)

cordialement.

[Kilhian]

Apres quelques heures de recherches... pas evident quand en 3 semaines on re-ingurgite les cours d'elec, info et meca appris il y a presque 15 ans...
donc, les court circuits trouvés étaient dus aux ccondensateur cms qui etait d'un montage special...
j'ai pour le coup acheté 2 progammateurs ATmega... un ATM01 et un AVRiSP mk II...
les 2 s'eteignent lorsque je branche le +Vcc sur l'ATmega... je pense qu'il y a un autre soucis... je regarde ca au boulot aujourd'hui avec le multimetre de notre electricien

Pour la programmation, WinAVR +AVAR Studio , on charge le fichier .hex avec ponyprog..

Bon je decolle suis encore a la bourre

[Kilhian]

Pour l'ISP connector (HE10), autant le faire sortir direct sur un port serie. ca evite les frais d'acheter un programmateur, il sera integré.

le choix du ATmega en DIP est pas mal en cas de casse... car on a juste a sortir le chip et le remplacer. certe ca prends plus de place mais ca permet de ne pas avoir a changer le PCB complet ....

[invite819c0860]

ok ... moi j'ai fini totalement l'alimentation, mais je me renseigne pour essayer de creer des versions de l'alimentation plus onereuse mais moins gourmande. puisque il y a 1 carte par fonctions, a chacun de choisir ce qu'il prefere fonction de son budget et de ses envie. le gain devrait etre tout a fait honorable, sur le plan théorique s'entend. en pratique, rien ne vaudra l'essais, bien sure ...

pour le reste j'attend vos impressions pour ameliorer éventuellement tout ca

cordialement.

[invite819c0860]

ok pour le programateur ... encore faut il trouver les schémas sur le web, en etant sur de son -bon- fonctionnement et de la compatibilitée avec le programme actuel. quoi que comme on devra sans doute le re-programmer ...

cordialement

[Kilhian]

programmateur isp voila le bébé:
http://www.tavernier-c.com/realisation_progr_avr.htm

[invitec7765183]

Bonjour,
je viens de lire vos msg et prendre connaissance du projet.

Ou en etes-vous ... (schéma, photos, videos ...)

[invite93f5cbe0]

Bonjour.
Je suis étudiante en 2ème année de prépa, et j'envisage une étude technique et scientifique pour mon TIPE.
Je ne trouve pas de docs, et ce projet de clone du segway m'ouvre de nouvelles perspectives.
Je vais étudier ce post en détail, mais je n'arrive pas à lire le fichier télécharger ( AT3329-BTWS.zip, une fois dézippé, je n'ai pas le logiciel qui va bien).
Est il possible d'avoir un fichier avec un format "plus standard").
Merci et à bientôt j'espère.

[invitee9281902]

Salut à tous !

J'espère que ce topic est toujours d'actualité car moi aussi je suis tombé sur ce fameux segway home made et ai entrepris la construction...
J'ai tout de même un soucis à me procurer certains composants telle la diode SA158 (que j'ai remplacé par une equivalente), mais surtout le gyroscope EWYS4... Si vous avez trouvé comment vous en procurer un (Je m'adresse notemment à Killian) j'aimerai avoir un coup de pouce...

Ensuite pour l'accéléromètre, je n'ai pas trouvé le ADXL311 de Analog Device, mais son cousin, ADXL330, dites moi si vous pensez que cela peut poser problème...

Merci pour vos réponses, à bientôt j'espère

[invitee9281902]

Bonjour.
Je suis étudiante en 2ème année de prépa, et j'envisage une étude technique et scientifique pour mon TIPE.
Je ne trouve pas de docs, et ce projet de clone du segway m'ouvre de nouvelles perspectives.
Je vais étudier ce post en détail, mais je n'arrive pas à lire le fichier télécharger ( AT3329-BTWS.zip, une fois dézippé, je n'ai pas le logiciel qui va bien).
Est il possible d'avoir un fichier avec un format "plus standard").
Merci et à bientôt j'espère.

Salut Marion,

C'est le logiciel pour quels fichiers que tu veux ? Pour le montage électronique ? Ou pour autre chose ?

[invite93f5cbe0]

Bonjour.

C'est le fichier attaché du premier post de Kilhian que je n'arrive pas à lire (AT3329-BTWS.zip).
Pour l'instant, j'étudie tout ça pour bien comprendre le système. J'ai trouvé un peu de docs sur le net sur le segway (mais rien de très technique), et aussi sur le pendule inverse (et là, très scientifique)... J'aurai surement bientôt plein de questions.
A bientôt.

[invitee9281902]

Salut !

Voici le lien pour charger toutes les infos sur ce fameux Segway

(Je pense pouvoir laisser ce lien, si pb les modos dites le moi...)

Si tu as des questions n'hésites pas...

Sinon moi mes questions (plus haut) sont toujours d'actualités !!

A plus

[invite93f5cbe0]

Merci pour le lien.
J'ai bientôt quelques vacances. Je vais essayé d'étudier tout ça.
J'ai visionné la vidéo ... ça donne envie d'en faire un !
@+

[oxyridium]

ce sujet est particulierement interressant, cela fait un petit moment que je pense à un tel projet.
Ou en êtes vous ?
serait il possible, celon vous d'utiliser comme microcontroleur un "cubloc"?
http://www.lextronic.fr/Comfile/cubloc/PP.htm
ce microcontroleur semble interressant car on peut lui associer facilement un accelerometre et un gyro
http://www.lextronic.fr/Robotique/pieces/PP7a.htm

a bientot

[invite93f5cbe0]

Pas de nouvele de Kilhian et de Inso la folle depuis juillet 2007.
Le projet est il abandonné ? Je pense que beaucoup aimerait avoir des nouvelles.