Projets:HoverChair - Version Arduino et contrôleur Ebike

HoverChair - Version Arduino et contrôleur Ebike
Informations
Description	Motoriser un fauteuil roulant en faisant entraîner les roues grâce au frottement entre des moteurs électriques et les roues.
Catégorie	Mobilité
Sous catégorie mobilité	Hoverchair
Etat d'avancement	En cours
Techniques	arduino, mécanique, électronique, soudure (acier)
Durée de fabrication	de 8 à 16 h
Coût matériel	De 50 à 100 euros
Niveau	Difficile
Licence	by-sa
Date de création	2023-04-20
Équipe
Porteur de projet	Imène
Contributeurs	Yo, Yobi, Elektron
Fabmanager	Yo
Référent documentation	Yo
Partenaires:	INSA
Nom humanlab	Humanlab_MHK
Documentation
Statut de la documentation	Partielle
Relecture de la documentation	Non vérifiée

Description du projet

Le principe de fonctionnement de l'HoverChair est :

• Des moteurs E-Bike (Vélo à assistance électrique) frottent sur les roues du fauteuil (A la manière des solex), et, suivant leur sens de rotation le fauteuil avance, recule ou tourne sur lui même.
• Les Moteurs électrique sont pilotés par un contrôleurs E-Bike dédié.
• Les contrôleurs E-Bike sont pilotés par un joystick, cela permet d'avancer, reculer, tourner à droite et à gauche.

Ce projet est, dans le principe, identique à l'Hoverchair version carte Hoverboard. (HoverChair_-_Version_Carte_HoverBoard

Mais, des différences subsistent :

• Nous n'utilisons plus la carte mère d’hoverboard qui a la commande (le micro contrôleur) et la puissance (les MosFets) sur la même carte.

• Nous utilisons un Arduino pour faire la commande.

• Nous utilisons 2 contrôleurs Ebike (Projet Contrôleur Low Cost V1) comme puissance pour piloter les moteurs.

• La raison de ce fork de projet est qu'il est plus facile pour nous d'obtenir des contrôleurs Ebike et des moteurs de vélo que de trouver un Hoverboard avec la bonne référence de carte mère. Il existe de nombreuses marques de cartes mère d'HoverBoard, et chacune d'elle a un protocole différent pour flasher(reprogrammer) le firmware. Cela nous obligerai a écrire une procédure pour chacune d'elle. Avec l'Arduino et les contrôleurs de moteurs nous pouvons réaliser une méthode générique, afin que la reproduction soit la plus aisée possible.

Cahier des charges

• Ce doit être un dispositif amovible aisément pouvant s'installer sur un fauteuil roulant manuel pliant.

L'objectif est de refaire le projet HoverChair_-_Version_Carte_HoverBoard mais de manière plus aisée, et facilement reproductible, sans avoir à chercher des hoverboard avec des cartes mère d'une marque précise. Il existe de nombreuses marques de cartes mère d'HoverBoard, chacune d'elles ont leur méthode pour reprogrammer leur logiciel.

Nous devons les reprogrammer afin de les rendre pilotable avec un joystick.

Les méthodes de programmation sont toutes différentes, avec des logiciels différents, des connecteurs différents...

Ce qui veut dire qu'il faudrait expliquer la démarche avec chacune des marques de carte mère, cela étant très laborieux, nous avons donc voulu utiliser des éléments plus courant (Moteurs et contrôleurs E-Bike, Arduino) afin de favoriser la réussite de la réalisation du projet.

Principe général :

Joystick -> Arduino -> Contrôleurs Ebike -> Moteur brushless de vélo

Analyse de l'existant et liens utiles

• minotor 2.1

Matériel

1. Arduino nano : ce sera le cerveau de notre prototype
2. Bouton de mise en route
3. Joystick de commande pour diriger le fauteuil
4. Moteur de roue modifié pour y ajouter une partie "Grip" afin d'améliorer l'adhérence sur la roue et l'inversion de rotation
5. Batterie 36V, 8.8Ah
6. Contrôleur E-Bike modifié pour y ajouter un fil pour l'inversion de rotation
7. Régulateur de tension, il reçoit le +36V de la batterie et le réduit à 9V pour alimenter la carte Arduino et le Boitier de paramétrage
8. Carte de filtrage, elle permet de lisser les sorties PWM de l'Arduino afin de piloter les contrôleurs E-Bike
9. Carte relais, elle sert à inverser le sens de rotation des moteurs en utilisant le fil d'inversion de rotation

Coût

• Arduino : 20€
• régulateur de tension : Lm2596S Attention veillez bien a ce que la référence soit LM2596S car la tension d'entrée est de 40V et nos batterie sont a 36V, le LM2596 sans le S, a une tension d'entrée de 30V seulement, donc avec nos batterie s a 36V on utiliserai le régulateur hors de sa zone de fonctionnement.
• Carte relais : 20€ : Module double relais
• Controleur E-Bike : 10€ pièce soit 20€ : Controleur_de_moteur_electrique_Low_Cost_V1
• Moteurs E-Bike : Récupération grâce à La Petite Rennes
• Joystick : 5€
• Châssis métal : 50€
• Divers matériel électrique : 10€

Fichiers source

Schéma Kicad du projet : Media: OverChair V01.zip

Etapes de fabrication pas à pas

1. Réaliser un châssis métallique (1) qui va s'installer sur le fauteuil
2. Réaliser un 2éme châssis qui va recevoir les éléments
3. Mettre en place les éléments électrique
4. Câbler le tout
5. Charger le programme dans l'Arduino
6. Faire l'apprentissage des moteurs E-Bike à l'aide des fils blancs des contrôleurs.