Système de
guidage
Théorie
Une solution de guidage idéale serait que chacune des roues avant soit orientable indépendamment. De cette façon, chacune pourrait être réglée à l'angle parfait pour faire une tangente à l'arc de cercle avec un centre commun.
Chaque roue doit tourner sur un arc de cercle de rayon correct et ne doit pas glisser sur le côté.
Le groupe motopropulseur assure que les deux roues tournent à la même vitesse
Voici la configuration idéale. On peut voir que, lorsqu'on tourne, la roue intérieure tourne avec un angle plus important que la roue extérieure.
Dans le diagramme L, on trouve l'empattement du véhicule (distance entre les deux essieux).
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T est la distance entre l'axe de chaque pneu
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R est le rayon du virage
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αi est l'angle de la roue intérieure par rapport à la ligne droite.
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αo est l'angle de la roue extérieure par rapport à la ligne droite.
Si nous supposons une vitesse constante, pas de roulis du corps ou d'effets de suspension, et seulement la direction des roues avant, nous pouvons utiliser une simple trigonométrie pour trouver les angles idéaux pour les roues :
αi=tan-1( ) et
αo= tan-1( )
Benchmarking
Câbles d'actuation
Ce système comprend un ensemble de quatre câbles qui relient les porte-moyeux à un plateau circulaire situé à l’extrémité de la colonne de direction. Ces câbles sont responsables du mouvement des roues. Cette option perd des points pour l’aspect du jeu mécanique et sa modification est aussi très fastidieuse car il faut complètement changer les câbles pour ajuster leur longueurs et l`installation de ces quatre câbles est un travail fastidieux à chaque ajustement.
Ce type de direction est très utilisé dans l’industrie de l’automobile. Le volant est adapté sur une colonne de direction qui fait tourner un engrenage appelé pignon. Ce pignon fait déplacer latéralement un engrenage plat appelé crémaillère, sur laquelle on accroche les bras de direction.
Bras d'actuation
Ce type de direction est très utilisé dans l’industrie de l’automobile. Le volant est adapté sur une colonne de direction qui fait tourner un engrenage appelé pignon. Ce pignon fait déplacer latéralement un engrenage plat appelé crémaillère, sur laquelle on accroche les bras de direction.
Crémaillère
Servomoteur
la rotation du volant serait lue par le potentiometre par un changement de résistance, apres etre lu par Arduino cette valeur est convertie à l’angle souhaité.le signal envoyé au servomoteur sera comparé par rapport à la position réelle de l’axe de la roue. Ainsi, s’il y a une différence d’angle entre la consigne et l’angle mesuré par le capteur fixé sur l’axe du servomoteur. Et le moteur (imputé dans le servomoteur)va tourner jusqu’à ce que cette différence s’annule.
Choix final
La matrice de décision place au premier rang l’option des bras d’actuation avec un score de 4,6. C’est pourquoi elle est la solution qui est retenue dans le cadre de ce projet. Une autre possibilité serait le système crémaillère, mais comme sa fabrication est difficile, il s’avère moins avantageux.