{"id":17312,"date":"2021-06-23T20:00:05","date_gmt":"2021-06-23T20:00:05","guid":{"rendered":"https:\/\/sonia.etsmtl.ca\/?page_id=17312"},"modified":"2024-06-29T18:52:36","modified_gmt":"2024-06-29T18:52:36","slug":"auv7","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/sonia.etsmtl.ca\/fr\/auv7\/","title":{"rendered":"AUV7"},"content":{"rendered":"
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M\u00e9canique<\/h2>\n\n\n\n
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Concernant l'aspect m\u00e9canique de l'AUV 7, les membres ont d\u00e9cid\u00e9 de le fa\u00e7onner en croix pour permettre un meilleur contr\u00f4le sur celui-ci ainsi que de faire des hypoth\u00e8ses math\u00e9matiques sur sa conception car il est vraiment sym\u00e9trique \u00e0 la fois sur l'axe x et sur l'axe y. Un autre avantage du corps en croix est qu'il permet une meilleure r\u00e9partition des composants sur les quatre bras ainsi qu'un changement plus facile de la configuration des instruments. La partie principale de la coque est compacte, creuse et est en fibre de carbone. Cela laisse plus d'espace interne au centre du sous-marin pour placer des composants \u00e9lectroniques ainsi que des ballasts pour l'\u00e9quilibrage statique du sous-marin.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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La conception de la coque a \u00e9t\u00e9 d\u00e9termin\u00e9e pour optimiser l'espace pour les composants, permettre un acc\u00e8s plus facile \u00e0 ceux-ci, et avoir un meilleur contr\u00f4le sur la position des plaques de ballast utilis\u00e9es pour g\u00e9rer le centre de gravit\u00e9. Les bras ont \u00e9t\u00e9 con\u00e7us pour permettre une insertion et un retrait faciles de l'\u00e9lectronique qu'ils contiennent et, tout aussi important, une gestion efficace de la chaleur de ceux-ci.<\/p>\n\n\n\n

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Le choix de la fibre de carbone pour construire la partie principale de la coque a \u00e9t\u00e9 fait pour r\u00e9duire le gaspillage des mat\u00e9riaux utilis\u00e9s dans le processus de fabrication. En effet, fabriquer la coque creuse en aluminium aurait n\u00e9cessit\u00e9 de m\u00e2cher la majeure partie de la mati\u00e8re premi\u00e8re ainsi qu'un assemblage en deux parties. L'utilisation d'un mat\u00e9riau composite a permis une utilisation beaucoup plus efficace du mat\u00e9riau et une plus grande taille interne en raison des fortes propri\u00e9t\u00e9s structurelles de la fibre de carbone qui ont permis une construction plus fine de la coque par rapport \u00e0 une construction en aluminium avec la m\u00eame taille externe. Cet espace interne am\u00e9lior\u00e9 permet une meilleure gestion des c\u00e2bles.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Cependant, l'\u00e9quipe a r\u00e9ussi \u00e0 r\u00e9aliser cette pi\u00e8ce en passant par quelques essais. En effet, la premi\u00e8re fois, la coque \u00e9tait constitu\u00e9e de quatre couches de fibre de carbone qui s'av\u00e9raient trop fragiles pour conserver une structure principale rigide et r\u00e9sister \u00e0 la pression exerc\u00e9e par l'eau. L'essai suivant a \u00e9t\u00e9 fait en utilisant deux moiti\u00e9s compos\u00e9es de six couches et, apr\u00e8s que ces moiti\u00e9s aient \u00e9t\u00e9 coll\u00e9es ensemble \u00e0 leur bride de rencontre, semblaient fournir une rigidit\u00e9 structurelle suffisante pour le sous-marin, mais ce n'\u00e9tait pas le cas. Le centre de forme ronde, h\u00e9bergeant le Doppler Velocity Log (DVL) et une cam\u00e9ra, s'effondrerait lorsqu'une pression y serait appliqu\u00e9e. Pour rem\u00e9dier \u00e0 ce probl\u00e8me, l'\u00e9quipe m\u00e9canique a renforc\u00e9 le centre de la coque en concevant et imprimant en 3D deux plaques en plastique qui re\u00e7oivent quatre tiges filet\u00e9es qui poussent vers l'ext\u00e9rieur sur la coque \u00e0 l'aide d'\u00e9crous. Bien que le renfort ronge un peu d'espace dans la coque, les tiges ont fini par \u00eatre aussi le support sur lequel le lest est fix\u00e9, transformant le probl\u00e8me en solution.<\/p>\n\n\n\n

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Les quatre bras de la croix sont constitu\u00e9s de quatre blocs d'aluminium qui ont \u00e9t\u00e9 usin\u00e9s par l'un des membres de l'\u00e9quipe, \u00e0 l'aide d'une machine \u00e0 commande num\u00e9rique par ordinateur (CNC), et anodis\u00e9s pour une protection suppl\u00e9mentaire. Ceux-ci sont essentiels pour la gestion de la chaleur de l'AUV car l'ordinateur et l'alimentation d\u00e9gagent beaucoup de chaleur. Chacune des extr\u00e9mit\u00e9s des bras se termine par un capuchon qui permet un acc\u00e8s facile aux composants que contient le bras.<\/p>\n<\/div>

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De plus, l'\u00e9quipe a opt\u00e9 pour des rainures en T pour prendre en charge les divers instruments fix\u00e9s \u00e0 l'ext\u00e9rieur de la coque, car ils sont compatibles avec de nombreux mat\u00e9riaux standards. Ils permettent donc diff\u00e9rentes configurations ainsi que l'utilisation d'outillage standard pour ajouter ou retirer les instruments. Quant aux torpilles, elles sont autopropuls\u00e9es par un moteur \u00e9lectrique qui r\u00e9sout instantan\u00e9ment les probl\u00e8mes caus\u00e9s par le syst\u00e8me pneumatique encombrant utilis\u00e9 sur la conception pr\u00e9c\u00e9dente car il n'est plus n\u00e9cessaire.<\/p>\n\n\n\n

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\u00c9lectrique<\/h2>\n\n\n\n
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Concernant l'aspect \u00e9lectrique du sous-marin, l'objectif avec le nouveau design \u00e9tait d'avoir une connaissance approfondie de la technologie utilis\u00e9e par l'AUV. Avec le roulement des membres de l'\u00e9quipe, la compr\u00e9hension des subtilit\u00e9s de l'ancien syst\u00e8me s'est perdue. De plus, les contraintes m\u00e9caniques du nouveau concept rendaient l'ancienne \u00e9lectronique inadapt\u00e9e tandis que l'ajout de deux moteurs, pour un total de huit, augmentait la charge au-del\u00e0 de ce que les cartes d'alimentation pouvaient supporter. <\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Les deux batteries du dernier AUV sont des batteries 4S, qui ont une tension nominale de 14,8V, qui, malgr\u00e9 une capacit\u00e9 inf\u00e9rieure \u00e0 celle des anciennes batteries 7S (25,9V), sont plus ad\u00e9quates pour les moteurs sans brosse. En effet, avec les batteries 4S, il n'est pas n\u00e9cessaire de baisser la tension des moteurs. Chaque carte d'alimentation alimentant les moteurs poss\u00e8de deux voies de m\u00eame tension nominale que la batterie. Chacun de ces canaux contr\u00f4le un moteur et peut \u00eatre activ\u00e9 ou d\u00e9sactiv\u00e9 \u00e0 l'aide d'un transistor Mosfet de type N. Un troisi\u00e8me canal d'alimentation a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 avec une alimentation \u00e0 d\u00e9coupage, plus pr\u00e9cis\u00e9ment un convertisseur abaisseur, pour fournir 12V \u00e0 l'ordinateur et au DVL. Sur chaque carte d'alimentation, le syst\u00e8me contr\u00f4le l'ouverture des canaux ainsi que la surveillance de la temp\u00e9rature, du courant dans les canaux et de la tension des batteries et des canaux.<\/p>\n\n\n\n

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Le protocole de communication utilis\u00e9 s'appuyait sur un r\u00e9seau CAN. Au lieu de cela, le nouvel AUV utilise un r\u00e9seau RS-485 en duplex int\u00e9gral entre les 14 appareils. Ce protocole a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 par l'un des membres de l'\u00e9quipe et est sp\u00e9cialement con\u00e7u pour notre application afin d'optimiser l'utilisation de la bande passante et de gagner en flexibilit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

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Sur l'AUV 7, les \"backplanes\" sont con\u00e7us pour faciliter l'interchangeabilit\u00e9 des composants pour pouvoir les modifier et les tester facilement. De plus, comme le nouveau design a moins de \"backplanes\" que l'ancien, il y a beaucoup plus de fils, ce qui rend la gestion des c\u00e2bles plus difficile d'autant plus que la petite taille de la coque restreint l'accessibilit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

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Logiciel<\/h2>\n\n\n\n
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C'est le premier sous-marin qui a adopt\u00e9 le framework ROS. Auparavant, tous les modules \u00e9taient cod\u00e9s en utilisant Java et JAUS comme protocole de communication. <\/p>\n\n\n\n

Sur ce sch\u00e9ma, chaque case carr\u00e9e est un n\u0153ud, toutes les communications descendent vers les cases grises repr\u00e9sentant les dispositifs externes, et leurs retours, ou donn\u00e9es, remontent vers les niveaux d\u00e9cisionnels. <\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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La couche des n\u0153uds bleus est celle qui communique avec ces appareils. Par exemple, provider_thruster indique aux propulseurs la puissance qu'ils doivent produire. La couche des n\u0153uds verts est la couche d\u00e9cisionnelle et envoie des informations aux n\u0153uds bleus afin qu'ils contr\u00f4lent les p\u00e9riph\u00e9riques externes en cons\u00e9quence. En termes simples, les n\u0153uds bleus agissent comme des traducteurs entre le niveau d\u00e9cisionnel et les appareils.<\/p>\n\n\n\n

Cette architecture a l'avantage de permettre une am\u00e9lioration et une modification faciles puisque le changement d'un \u00e9quipement n'aura d'impact que sur le n\u0153ud bleu avec lequel il communique, laissant les autres couches intactes.<\/p>\n\n\n\n

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Galerie<\/h1>\n\n\n\n
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Mechanical Concerning the mechanical aspect of the AUV 7, the members decided to shape it as a cross to allow a better control over it as well as to make mathematical assumptions over its design as it is truly symmetrical on both the x and the y axis. Another advantage of the cross-shaped body it … <\/p>\n

Read more “AUV7”<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":4,"featured_media":17465,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_themeisle_gutenberg_block_has_review":false,"footnotes":""},"class_list":["post-17312","page","type-page","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/sonia.etsmtl.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/17312","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/sonia.etsmtl.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/sonia.etsmtl.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sonia.etsmtl.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sonia.etsmtl.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=17312"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/sonia.etsmtl.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/17312\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sonia.etsmtl.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/17465"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/sonia.etsmtl.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=17312"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}