Projets:ArianeRoule

Description du Projet

Adamou est un jeune homme de 47 ans ayant contracté la poliomyélite à l'âge de 4 ans. Il porte une prothèse à la jambe gauche depuis ses 9 ans, ainsi qu'une genouillère à la jambe droite depuis peu suite à une rupture des ligaments. Il a donc du mal à se déplacer et recherche une solution peu coûteuse.

L'idée : une sorte de trottinette électrique à trois ou quatre roues fabriquée à partir de matériels de récupération, permettant de faciliter les déplacements des personnes peu mobiles.

Ce projet est un prolongement des premiers essais réalisés dans le cadre du Projets:AdamRoule

Le matériel de récupération se compose principalement de cadres de vélos de 16 pouces enfants (abondants dans les décharges), et de moteurs de vélo à assistance électrique (de ce cas récupéré auprès de l'association "la petite rennes".

Cahier des charges

destiné à un usage urbain
emcombrement limité (passage aménagements urbains)
stabilité statique et dynamique
pratique : transportable / pliable
garde au sol / seuil d'accès
vitesse : celle d'un piéton (5km/h)
assise optionnelle (station debout possible)
autonomie ~ 1 journée/ 20 km
frein de parking
support de canne

Déroulement du workshop

Ce sprint a lieu durant le Workshop MHK chez Ariane en octobre 2019

Mercredi

Decorticage du projet afin d'identifier les tâches à réaliser

Experimentations diverses, tests de stabilité puis pose de toutes les possibilités / options mécaniques

essais avec le modèle existant

Il s'agit de la V2 issue du Projets:AdamRoule, avec une petite roue motorisée de 14 pouces à l'avant et deux roues de siège roulant à l'arrière.

passage de petits obstacles : la V2 fonctionne relativement bien, mais pose un peu de problèmes de stabilité latérale en virage.

Les roues permettent le passage d'obstacles de 5cm de haut environ.

Les tests ont montré les avantages et les inconvénients de la version 2 :

Points positifs

Stabilité si on est suffisament à l'arrière
Passage d'obstacles : la roue avant
Hauteur au plancher
Freinage

Points négatifs

Hauteur du guidon
Accélérateur : peu pratique
Passage d'obstacle : les roues arrière sources d'instabilité
Batterie à la verticale : centre de gravité haut
Pas besoin de selle
Châssis trop long
Voie arrière trop faible pour y insérer la batterie en largeur
Manque d'amortissement (?)
Manque d'accessoires
Poids élevé

Reflexions sur les accessoires

Adamo et Baptiste ont recensé les accessoires possiblement utiles au véhicule

accélérateur

le potentiomètre actuel est assez rudimentaire pour piloter simplement le moteur.

On dessine une pièce pour l'actionner avec la poignée tournante.

porte canne

éclairage

Bande réfléchissante arrière

phare avant

antidérappant sur le plancher

pour le proto : une planche de bois texturée à la laser.

système antivol

système d'attache de sacoche

Evolutions de géométrie

Le siège est enlevé et différents essais d'empatement sont réalisés.

Finalement, l'empatement le plus réduit apporte plus de stabilité.

L'accès latéral étant rendu difficile, il est décidé de mettre en place un accès par l'arrière.

Dessin de la nouvelle version du châssis

Le châssis sera plus court, de manière à fixer l'essieu à l'extrémité arrière.

De nombreux croquis sont réalisés pour fixer un design pratique.

la version finale du châssis

un nouveau est également dessiné, avec un tube PVC servant de carénage aux câbles

Fabrication du châssis

Comme dans le cadre de ce workshop, seul Yohan a les compétences en soudures, nous avons évalué le temps de réalisation à 6heures environ.

Pour réduire ce temps, il est décidé de modifier le châssis existant.

Le maître ferronier, victorieux.

Le châssis finalisé avant peinture

Peinture et carrosserie

Le porteur de projet étant membre émminent de la SAPE (Société Amicale des Personnes Elegantes), le look du véhicule est soigné jusque dans les détails.

Description de la Version 3

La nouvelle version reprend l'architecture principale de la V2.

un moteur roue de 14 pouces réalisé avec une roeu de vélo d'enfant et un moteur de VAE (voir Projets:Motorisation_roue pour la réalisation)
une batterie de vélo à assistance électrique
un contrôleur de vélo assez simple d'origine asiatique comme controleur 12-36V BLDC 500W|celui-ci
un châssis acier avec la partie avant d'un vélo de 14 pouces
un essieu et deux roues de siège roulant

Les roues sont choisies parmi les disponibles sur le lieu de workshop, mais le design peut être adapté aux roues disponibles sur place lors d'une autre réalisation.

Moteur et alimentation

Les pièces de départ proviennent d'un VAE standard, avec un moteur réducté et un capteur pedelec.

Si la batterie et le moteur peuvent être directement réutilisés, le contrôleur doit être remplacé car sa commande est inadaptée.

En effet, sur le vélo d'origine, seules trois vitesses "plafond" sont disponibles (10,17 et 25km/h), et surtout le moteur se déclanche grâce au capteur de pédalague, qui produit un signal carré, et qui n'est interprété que comme un interrupteur.

Un contrôleur d'origine asiatique pas trop cher peut faire l'affaire, comme ce type de controleur 12-36V BLDC 500W qui coûte une dizaine d'euros.

La consigne de vitesse se fait à l'aide d'un accélérateur de trottinette.

L'adaptation se fait en trois phases :

la réalisation de l'adaptateur d'accélérateur
le démontage du contrôleur d'origine
le câblage du nouveau contrôleur

ATTENTION Veillez à retirer la batterie pour toutes ces opérations : un court circuit peut provoquer un incendie !!!

Adaptation de l'accélérateur de trotinette

La commande de vitesse se réalisera avec une poignée d'accélérateur de trotinette électrique de ce type.

Ce genre de poignée délivre un signal triangulaire d'amplitude variable, à une fréquence de 1Mhz.

Afin de la rendre compatible avec le contrôleur moteur qui prend une consigne en 0-5V continu, il faut adapter ce signal.

Pour ce faire, un filtre RC, dimensionné pour couper les hautes fréquences, lisse le signal, qui est ensuite lut par un arduino.

Enfin, l'arduino délivre une tension variable entre 0 et 5V compréhensible par le contrôleur moteur. Le code arduino permet également de régler précisément la vitesse maximum de la machine.

Code arduino à uploader sur la carte. En réglant la variable Vmax, on peut plafonner la vitesse du véhicule.

Démontage du contrôleur d'origine

Le bloc batterie contrôleur
dépose de la batterie
ouverture du carter
Le contrôleur d'origine déposé
Le contrôleur d'origine ouvert : il faut couper les câbles au plus près, et vider le boitier qui sera réutilisé plus tard.
Le boîtier, prêt à recevoir le nouveau contrôleur

Câblage du nouveau contrôleur

Le câblage ne pose pas de problèmes particuliers. Il faut juste prendre soint de quelques détails :

du côté de la commande, la borne "Z/F" est connectée au 5V
soigner les soudures d'alimentation et des bobinages
après soudure, isoler les mosfets en dessous de la carte

Le nouveau contrôleur câblé
IMPORTANT ! L'isolation des mosfets avec un adhésif
L'introduction du contrôleur dans le boîtier.
On utilise des mousses pour caller la carte dans le boitier.
La carte est plaquée au fond pour faciliter la dispersion de chaleur à travers le boitier.
Enfin, le boitier est fermé.

Dessin du nouveau châssis

TODO

Accessoires