Projets:Vespace

Vespace
Informations
Description	Tricycle électrique de déambulation à basse vitesse, avec assise.
Catégorie	Mobilité
Sous catégorie mobilité	Véhicule léger motorisé
Etat d'avancement	Réalisés
Techniques	bricolage, découpe laser, impression 3d, mécanique, modélisation 3d, peinture, soudure, électronique, soudure à l'arc
Durée de fabrication	de 64 à 100 h
Coût matériel	De 100 à 200 euros
Niveau	Difficile
Licence	by-sa
Date de création	2020-10-22
Équipe
Porteur de projet	Florent
Contributeurs	BlindEye, SulianeMHK, Yobi, Salariés Ariane, André
Fabmanager	Yo
Référent documentation	Cdriko
Partenaires:	ArianeGroup, Askoria
Nom humanlab	Humanlab_MHK
Documentation
Statut de la documentation	Complète
Relecture de la documentation	Non vérifiée

Description du projet

Tricycle de déambulation à basse vitesse, avec assise.

Cahier des charges

• vitesse d'un piéton
• une assise
• moteurs arrière avec petites roues pour la motricité
• frein à coupure électrique pour la sécurité

Analyse de l'existant

Il s'agit d'une évolution du modèle créé durant le fabrikarium 2019 Projets:ArianeRoule

Equipe (Porteur de projet et contributeurs)

• Porteurs du projet : Florent
• Concepteurs/contributeurs : l'équipe du Fabrikarium 2020
• Animateur (coordinateur du projet)
• Fabmanager référent Yo
• Responsable de documentation Cédric Doutriaux

Lien vers l'album Flickr

https://www.flickr.com/photos/140910832@N06/albums/72157717055171792

Matériel nécessaire

Châssis

• profilés acier 30X30
• profilés acier 30X20
• tôle d'acier 5
• cadre de vélo 20 pouces
• dibon 3mm
• une assise de tabouret de bar

Motorisation

• deux moteurs roue avec pneus pleins : ces moteurs sont isssus de VAE et ont été modifiés pour accueillir de petits pneus. Contacter MHK pour en obtenir.
• Deux contrôleurs moteurs VAE simples : voir Projets:Controleur_de_moteur_electrique_Low_Cost
• une poignée de frein à coupure électrique
• une poignée d'accélérateur : sortie 0-5V
• un potentiomètre 10K : pour le réglage de la vitesse limite

Outils nécessaires

• poste à souder (métal)
• fer à souder électronique
• outils de découpe (scies)

Coût

• Contrôleur : 10€
• Accélérateur 10€
• Électronique : 10€
• Acier : 60€
• Dibond : 50€
• Siège de bar d'occasion : 10€

Délai estimé

2 Jours

Fichiers source

• modèle 3D entier File:vespace.v2.zip
• adaptateur d'accélérateur File:adptateur.poignee.zip
• plan des découpes dibond pour la carrosserie
• support du potentiometre File:PortePotentiometre.zip
• logo File:LogoVespace.2.svg

Etapes de fabrication pas à pas

Tricycle de déambulation à basse vitesse, avec assise.

Fabrication du Châssis

Il est réalisé en profilés acier soudés.

Le plan général en STEP est consultable dans ce fichier

Les schémas cotés du châssis sont disponible ci dessous :

File:Trotti base 3 dessin 1.pdf

File:Trotti base 3 dessin 2.pdf

Siège de luxe

Florent voulait une assise confortable.

Un siège de bar s'adapte à merveille, même en inclinaison grâce à une pièce d'acier soudée.

En dessous, un encastrement de tubes permet d'offrir un réglage en hauteur.

Carrosserie

Un minimum d'habillage est réalisé en dibon 3mm pour le plancher et les garde-boue.

plan des découpes

Motorisation

Il s'agit de moteurs réductés de Vélo à Assistance électrique, modifiés à l'aide d'un tour pour être montés avec des pneus pleins de petit diamètre.

Contactez MHK pour obtenir ces moteurs modifiés.

Électronique de commande

câblage

Ce modèle utilise deux contrôleurs de VAE standard

la documentation précise du câblage est disponible sur le wiki

Voici le schéma d'implantation des câbles :

accélérateur

Un accélérateur standard de VAE est utilisé. Celui ci produit une tension variable de 0 à 5V.

limitation de vitesse

! c'est très important de limiter la vitesse maximum, car les deux moteurs sur des petits pneus donne un couple très important qui donne un démarrage très brutal !

(voir dans le journal de bord)

Pour parer à cet inconvénient, on insère un pont diviseur de tension sur le signal de l'accélérateur.

Ce potentiomètre permet de limiter la vitesse maximum du tricycle.

Il est intégré au cadre grâce à une pièce imprimée en 3D

File:PortePotentiometre.zip

Ce montage réclame une amélioration car la plage d'utilisation de l'accelerateur se réduit avec la limitation de vitesse.

Le montage suivant devrait fonctionner (avec deux résistances de 6,8K et 1,5K) mais n'a pas été testé :

adaptateur morphologique

Une poignée d'accélération est adaptée à la main de Florent grâce à un ajout.

L'adaptateur d'accélérateur, adapté pour Florent est ici : Fichier:Adptateur.poignee.zip

fabriquer un accélérateur

Une piste explorée est celle de refabriquer un accélérateur directement à la forme désirée.

Le composant utilisé est un capteur à effet hall 49E911BC

Il transforme la variation de champ magnétique produit par les aimants en variation de tension.

Vidéo de démo du test de fonctionnement.

Finalement, un superbe banc de test didactique a été fabriqué pendant le workshop.

Vue de l'intérieur

Pour bien branché le capteur utilisé, le AN503, suivez la datasheet suivante : AN503

carnet de bord

Breifing de démarrage

tricycle de déambulation pour FLorent, qui veut s'en servir sur le site de son travail (Usine Ariane).

Par rapport à la version 2019

qui était "debout" et à traction avant, Florent a formulé quelques demandes :

• une assise
• une meilleure motricité (la traction avant patine souvent : on passe en propulsion avec deux moteurs)
• des roues à pneus de petit diamètre

Grâce à l'anticipation de Yo et Dédé, un avant projet est déjà présent, intégrant les premières demandes de Florent :

Suites à une séance d'essai sur piste,

des ajouts sont imaginés :

• une assise réglable en hauteur et en inclinaison
• un siège orientable
• un guidon Plus long de 5 à 7 cm
• de la sécurité : freinage à coupure électrique

Discussions sur les moteurs

Les moteurs sont originaires de vélos électriques. Ce sont des moteurs réductés, qui ont donc une roue libre. Ceci empêche la marche arrière motorisée, ce qui est souhaitée par Florent.

Différentes stratégies de motorisation ont été évoquées

Deux contrôleurs de EBike standard

Ces petits contrôleurs simples et peu coûteux offrent l'avantage d'une mise en œuvre facile.

C'est la première solution qui va être testée.

On évoque l'idée d'utiliser un moteur dans chaque sens pour proposer une marche arrière.

Deux moteurs avec contrôleur de hoverboard

Le contrôleur hoverboard pilote deux moteurs en même temps et serai capable de gérer l'effet différentiel (la différence de vitesse entre deux moteurs lors d'un virage).

Le Projets:HoverChair explique toutes les techniques de hack d'hoverboard.

ressources

Driver Bimoteur super : Odrive

Adaptateur de poignée d'accelerateur

Pour plus de confort pour Florent, on élabore un adaptateur sur la poignée d'accélération.

Après quelques itérations, le modèle definitif est mis au point

câblage des Contrôleurs

Aurélie et Suliane ont assuré la soudure de tous les câbles avec gloire et beauté.

Premiers essais

Après de petites corrections de soudure , les moteurs tournent.

"un peu en patate" dixit Dédé, mais très fort !

Du coup on décide de deux modifications principales :

• ralonger le châssis pour avancer le centre de gravité
• réduire la vitesse maximum et la nervosité des moteurs

Ces deux modifications permettront d'éviter les "soleils de Dédé".

Dernière ligne droite

Au petit matin, après la peinture du châssis modifié, tout le monde s'affaire autour du proto. Il ya vraiment une chaude ambiance.

Le mirifique logo est mis à jour pour refléter la nouvelle version : File:LogoVespace.2.svg