Lance balle tennis

[trendkiller]

Bonjour,

Voilà j'ai pour projet personnel de me faire un lance balle de tennis automatique. Je sais que ce sujet a déjà été plus ou moins traité sur ce forum (j'ai vu les topics mais sans jamais vraiment avoir toutes les réponses aux questions que je me pose, bien qu'ayant regroupé pas mal de données techniques).

Concrètement j’essaie d'abord de valider la partie propulsion. Je vais utiliser le système à 2 roues qui tournent en sens opposé.
J'ai fait un premier test pas très concluant avec ce matériel : (Au mieux j'ai fait un lancé de 4m, après j'avoue ma mise en place a été assez rudimentaire, pas mal de vibrations notamment)

- Moteur et Spec
- Roues

Au niveau alimentation j'ai testé avec mon alimentation de laboratoire GPE3323

Du coup je me pose plusieurs questions :

- J'étais quasi certain de prendre un moteur trop léger, est-ce que c'est le cas ? je me demande aussi si c'est pas l'alimentation qui pose soucis en limitant le courant d'appel lors du passage de la balle ? (et donc une perte trop importante de couple)
On trouve facilement une vidéo où un lance balle est fabriqué avec ce moteur et spec mais ça me paraît surdimensionné, à tous les coups il faudra une grosse batterie 12V pour absorbé les pics de courant lors du passage de la balle ?

- Pouvez-vous me confirmer que plus le diamètre de ma roue sera grand plus ma balle partira vite ? (là j'ai testé avec 10cm de diamètre)

- Pouvez-vous me confirmez que la masse des roues à une grande importance dans le dispositif ? j'avais trouvé un topic où la personne disais que la masse de la roue devait être entre 10 et 20 fois celui de la balle ce qui nous amène à une roue de 500g à 1kg...pas facile de choper une roue comme ça...

- La par contre je n'ai rien trouvé sur l'écart entre les 2 roues, est-qu'il faut plutôt compresser fortement la balle, un peu, pas beaucoup....?

- Au niveau de la matière de la roue, faut-il quelques chose plutôt accrochant ou glissant ?

- Dernier point au niveau de la forme de la roue, est-ce que quelque chose de plat convient très bien ou une forme en V serait plus judicieuse ? ça fait une genre de petite goulotte et cela permettrait d'avoir une trajectoire la plus droite possible.

Sam,
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[Zozo_MP]

Bonsoir Sam

- Pouvez-vous me confirmer que plus le diamètre de ma roue sera grand plus ma balle partira vite ? (là j'ai testé avec 10cm de diamètre)

Ce n'est tellement une question de diamètre que de vitesse. Si le rayon n'est utile que disons pendant 30° c'est la vitesse pendant cette longueur d'arc qu'il te faut définir.

Si le joueur joue à la petite cuillère te renvoie la baballe ou si tu veux simuler un bon joueur qui fait un service tu vois que dans le second cas ta balle doit acquérir une vitesse de plus de 150 km/h soit 4.2 m/s donc si il te faut calculer combien de temps la balle va rester en contact si ta longueur d'arc servant à l'entrainement est d'environ 104.7 mm.

Cependant le diamètre de la roue à son importance puisque dans le cas que je prend la roue fait 200 mm de Ø or plus ta roue sera petite et plus tu devra déformer ta balle pour arriver au même résultat.

- Pouvez-vous me confirmez que la masse des roues à une grande importance dans le dispositif ?

Ben oui !!! puisque la compression et la puissance nécessaire (en joule/seconde) pour propulser une balle de tennis qui fait entre 56,70 gr à 58,5 gr sera accéléré de 0 m/s à 4,2 m/s en 104 mm va te bouffer un paquet de joules. Si tes deux roues ont une certaine inertie elles seront moins ralenties et ton moteur subira moins d'à coups.
Petite roue en plastique à faible vitesse = tu vas pas loin et à une vitesse très très basse ca va te faire pouf pouf pouf à 5 mètres.

- La par contre je n'ai rien trouvé sur l'écart entre les 2 roues, est-qu'il faut plutôt compresser fortement la balle, un peu, pas beaucoup....?

Comme dit précédemment cela dépend du diamètre de roue et de la largeur de ta roue. Pour la largeur il ne faut pas que la zone compresse de ta balle dépasse l'épaisseur de ta roue. Sinon ce la veut dire que tu compresse inutilement ta balle et que tu perds l'adhérence de ce qui dépasse.

- Au niveau de la matière de la roue, faut-il quelques chose plutôt accrochant ou glissant ?

Il faut que soit assez accrochant mais pas trop sinon tu va râper tous les poils de la balle. Je pense qu'un disque d'acier lisse ou légèrement strié dans le sens de la largeur fera aussi bien l'affaire et ne détériorera pas les balles. Si tu met des aspérités tu risque d'avoir des effets dans ta balle donc pas de ligne droite. Je dirais que pour compenser un léger glissement il suffit d'augmenter légèrement la vitesse du moteur ou le diamètre de la roue.

- Dernier point au niveau de la forme de la roue, est-ce que quelque chose de plat convient très bien ou une forme en V serait plus judicieuse ? ça fait une genre de petite goulotte et cela permettrait d'avoir une trajectoire la plus droite possible.

Quelque chose de plat (en tenant compte de ce que j'ai suggéré plus haut sur la largeur des roues mais ce qui est le plus important c'est que les axes de tes deux roues soient parfaitement parallèles sinon cela va tirer dans les coins ou ta balle à prendre de l'effet.


Ceci dit je vais me permettre de te faire une remarque que j'espère tu prendra positivement.

Quand on se lance dans un truc comme ça avant de regarder les références d'un moteur, d'une roue les specs ou le GPE3323 etc... il faut faire un dessin et quelques calculs assez simples. Sinon en met la charrue avant les bœufs et on n'arrive à un résultat pas forcément en phase avec l'attente de départ.
En plus tu n'indique pas la somme que tu est prêt à engager pour arrivé à ce que tu veux.
Si tu veux faire ça pour moins de 200 euros si tu n'usine pas les pièces toit même ou si quelqu'un t'en fait une très grosse partie gratos tu n'y arrive pas très bien.


En quelques minutes avec un dessin représentant trois cercles j'ai pu réaliser un hypothèse de départ.
J'ai pris des roues de 200 mm de même diamètre. Avec un diamètre de 300 tu ne gagnes que 22.8 mm d'arc et 24 mm de corde. Attention à la forme de ta roue en dehors de la bande d'entrainement de la balle car l'inertie se fait à la périphérie de la roue.

Avec une toute petite feuille excel tu dois pouvoir connaitre tous les éléments de calcul pour faire un dessin qui tient la route et qui te permettra d'acheter tout le matos à coup sûr.

Dernière remarque
Dans ton énoncé tu dis vouloir envoyer la balle strictement en ligne droite je suppose donc que ce n'est pas pour jouer au tennis.
Si par contre c'est pour avoir un adversaire du tennis il faut que ta machine soit légèrement plus compliquée pour que ta balle prenne tous les effets possibles pour varier le jeu.

Voilà pour te répondre et poursuivre la discussion

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonsoir

Voici un dessin assez exact au moins sur les dimensions de la déformation de la balle avec un écartement donné entre les roues d'entrainement de Ø 200mm

Cordialement

[trendkiller]

Bonjour Zozo_MP,

Merci beaucoup pour cette réponse.

Je suis électronicien et toute la partie électronique ne me posera pas de soucis et c'est pour ça que j'ai une alim de labo chez moi d'ailleurs (par contre je le vois venir comme une maison, "il est électronicien et pas capable de faire ces petits calculs", je suis dans l'embarqué et tous ces calculs d'angle, de vitesse, de déformation, de force, etc...j'ai vu ça rapidement il y a 10 ans et encore...et c'est vraiment pas mon truc.

Ceci dit j'ai tout de même effectué quelques calculs (tiré d'un autre topic sur le sujet) mais j'ai une inconnue qui je pense est complétement en rapport avec la longueur d'arc dont vous parlez, cependant je ne sais pas comment la calculer, c'est le temps que mets la balle pour atteindre sa vitesse.

En partant d'un poids de balle de 57g, d'une vitesse d'envoi de 150km/h, d'une vitesse moteur de 5310 tr/mn et du temps pour atteindre la vitesse de balle de 250ms (pourquoi 250ms...voir ma phrase au dessus...)

Je trouve un diamètre de 15cm et un couple de 0.7 Nm.

Sinon je ne m'attendais pas à ce que ça fonctionne du premier coup, je savais que je n'avais pas forcément la matériel adéquat, je voulais juste faire un premier test avec du matos a priori sous dimensionné pour voir ce que ça donne, j'ai vu...ceci dit j'avais quand même un moteur qui tourne à 5600 tr/mn mais je n'ai pas autant compressé la balle comme sur votre schéma, j'avais plutôt 54mm, et des roues trop légère.

Je sais que ça va me prendre quelques centaines d'euros.
Mais pour moi le point noir c'est avoir une roue suffisamment lourde, je vais voir comment je peux faire, parce qu'un usinage ou une découpe ça va me coûter cher.

Concernant la dernière remarque, quand je dis envoyer la balle en ligne droite, je veux surtout dire qu'elle sorte dans le bon axe par rapport aux roues, ni trop à droite ni trop à gauche pour qu'elle ne dévie pas en sortie (d'où l'idée d'une forme en V pour les roues).
Effectivement après je compte étoffer pour varier le jeu :
- mettre 2 moteurs pour gérer l'envoie de la balle en hauteur et sur les côtés
- une gestion indépendante de la vitesse des roues pour les effets (coupé, lifté, plat) et la vitesse d'envoi.
- clavier + écran pour programmer des séquences

Comme je disais plus haut ces dernières parties ne me poseront pas de soucis, je fais du hardware et du software. Ma priorité est de faire fonctionner la propulsion de la balle, sachant que la deuxième partie délicate sera le chargement des balles...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Zozo_MP]

Bonjour

Merci pour ses précisions très utiles .

Ne soyez pas étonné sur certaines remarques mais nous avons régulièrement des personnes qui veulent des trucs très compliqués et qui ne veulent pas mettre plus de 50 euros alors qu'il en faut au minimun 10 fois plus. (nous devenons méfiants )

Je ne fait pas de présupposé sur vos capacités à faire des calculs mais comme vous de donniez aucun élément dans votre post original je me suis permis de faire cette remarque.

Bref avançons !

Le fait que vous soyez électronicien va faciliter beaucoup la régulation et le pilotage des différents effets qui ne va pas être coton à réaliser.

Pour la roue vous pourriez regarder des modèles déjà fait à 95%. Je pense ici soit à des pignons de chaine (industrielle) soit en acier soit en fonte. Il suffit juste de prendre un modèle double ou triple rangée de dents puis d'usiner par tournage les dents de périphérie ce qui revient à virer les dents et obtenir la surface lisse dont vous avez besoin. Pour le tournage c'est moins de 50 €.

L'avantage de cette solution c'est que la forme de l'objet comporte l'axe le moyeu (avec le talon) pour l'alésage, vous avez sois une ébauche d'alésage soit l'alésage à la cote avec la bonne tolérance (claveté ou non et c'est équilibré (moins de vibration).

Pour les pignons triple, les diamètres vont de 108 mm à 708mm et les largeurs de 49 à 76mm. Selon la largeur dont vous avez besoin vous avez la plus petite qui est de 22 mm et la plus large 79.6.

Donc il y a de quoi trouver son bonheur.

L'autre solution presque équivalente consiste à prendre des engrenages et à virer là aussi les dents. Un engrenage Module 3 vous donne une largeur de bande de roulement de 25 mm à 60mm et un diamètre de 100 à 240.

A priori je dirais que le pignon de chaine et moins cher qu'un engrenage qui a des usinages à l'origine plus précis donc plus cher (attention à la qualité de l'acier trop dur).

Par ailleurs je pense que le fait de faire varier la vitesse entre les deux moteurs n'est pas suffisant.
Il faut aussi désaxer les roues pour que la balle se mette en rotation selon l'effet recherché.
Je pense qu'il vous faut travailler au moins sur quatre axes de déplacement des disques par rapport à un point fixe neutre (le neutre serait la balle va tout droit sans aucun effet).

Bon voilà pour continuer la conversation.

Cordialement

[trendkiller]

Bonjour,

De rien .

Je ne suis pas étonné des remarques, je connais le forum maintenant pas de soucis.

Je prend bien note des piste pour les roues, bien que je sais que je vais mettre un peu d'argent je regarde quand même et aller faire usiner des engrenages ou pignons, j'attends quand même.
J'essaierai bien avec du bois, le mec dans cette vidéo fait ça avec des roues de 20cm de diamètre de contre plaqué et le moteur que j'indiquais, ça envoie plutôt pas mal.
J'ai calculé avec différent bois (pin, contre plaqué...) avec des roues de 20cm de diamètre et 40mm d'épaisseur j'arriverai à une roue de 500g minimum, alors ce ne sera pas aussi lourd que de l'acier ou de l'alu mais ce sera peut-être plus simple et suffisant. Je vais voir.

Bien que je sais qu'il faille mettre de l'argent, je vais éviter de dépenser trop, s'il faut 100 euros pour faire 2 roues, je trouve ça cher. Déformation professionnel aussi...je cherche toujours le meilleur compromis entre le prix et ce que je recherche.

Concernant le désaxage des roues pour les effets, êtes vous certain ?
Je ne cherche pas à remplacer un être humain (ce serait utopique), juste une machine qui pourra me lancer des balles à différentes hauteurs, sur la largeur du terrain et en plat/lift/coupé.
Pour moi un changement de vitesse sur l'une des 2 roues permettra de gérer les 2 derniers effets (lift = roue supérieure plus rapide ; coupé = roue inférieure plus rapide). Accessoirement si c’est vraiment plus compliqué je pourrais me contenter de plat.

En tout cas merci pour ces conseils, j'ai des réponses que j'avais pas trouvé, notamment sur le fait d'utiliser des roues plate plutôt qu'en V, ça me surprend.

Sam,

[Zozo_MP]

Bonsoir

tu as surement vu cela il suffit de transposer https://www.clickforfoot.com/materie...goal-1500.html

Et sujet similaire que nous avons traité sur ce forum

http://forums.futura-sciences.com/te...americain.html

Amusez vous bien et montrez nous une vidéo de la machine quand ce sera au point.

Cordialement

[trendkiller]

Bonjour,

Non je n'avais pas vu ces liens. Merci c'est instructif.

Je vais essayer quelque chose pour les roues, je vais découper 3 roues de diamètre 200mm et 28mm de largeur en MDF puis les solidariser ensemble (avec de la colle plus des tourillons) pour avoir une épaisseur de 84mm.
J'ai trouvé des scies cloches de diamètre 200mm profondeur 30mm pour moins de 20 euros + un panneau de MDF, je pense moins de 20 euros aussi. Après collage, je ferai un léger ponçage sur la tranche en montant les roues sur les moteurs, les faire tourner et approcher ma cale à poncer sans bouger, la rotation fera le reste.
En plus avec le medium je dois avoir une roue de plus de 1kg5 au final. J'espère que ça le fera.

J'ai interrogé un usineur sur bois et il m'a proposé cette solution de collage car il ne savait pas faire plus de 5cm d''épaisseur d'un coup.

[invitecc19ecea]

Je reviens sur la discutions ,je serais intéressée pour savoir si votre projet de lance balle a abouti? si oui avez des photos et de la doc sur le matériel que vous avez acheter?
si quelqu'un a fait un lance balle de tennis maison n’hésiter pas a laisser un message.
je suis en train de réfléchir pour me faire un lance balle et savoir a combien cela va me coûté.

[Vincent PETIT]

Aux dernières nouvelles la mise au point s'est mal passée.

Zozo_MP avait suggéré de désaxer les roues mais c'était une mauvaise idée. Alors que trendkiller était sur la trajectoire pour vérifier que tout fonctionnait bien, la poulie d'1kg a pétée à la vitesse de 5310 tr/mn et c'est elle qui a été éjecté à la place de la balle de tennis. Il ne s'y attendait pas, Zozo_MP lui avait dit que ça sortirait à 15km/h, pas à 200km/h, ça lui a coûté une dent de devant et un œil au beurre noir. Quant à la balle de tennis elle est ressortie par l'arrière du dispositif et à la bonne vitesse (4.2m/s soit 15km/h), comme initialement calculée, mais elle a brisé le carreau de sa voiture qui était malencontreusement garée là.

Un désastre !




Nan je déconne, en fait j'en sais rien Je n'ai pas pu m'en empêcher



trendkiller s'est reconnecté il y a 2 mois, mais tu peux aussi lui envoyer un message privé en parallèle. On ne sait jamais.

[Black Jack 2]

Bonjour,

Je n'ai pas tout lu ...

Cependant, il me semble que la conversion de vitesse " 150 km/h soit 4.2 m/s " est bien hasardeuse.

Tout autant que "pour atteindre la vitesse de balle de 250ms"

Le ms n'est pas une vitesse et 250 m/s correspond à 900 km/h...

Il serait peut-être souhaitable de partir de données un peu plus dans "l'ordre des choses".