11 Août 2013  |  Logiciels
Publié uniquement sur Internet

Des modèles d’interaction destinés aux Rovers

Grâce au logiciel de simulation MapleSim et à sa bibliothèque de composants pneumatiques des chercheurs ont conçu un modèle de Rover reproduisant l’interaction pneus/sol. Celui-ci a été validé par deux expériences qui ont permis de comparer les résultats de la simulation, grâce à des données réelles obtenues à l’aide d’un prototype physique.

L’utilisation de robots dans l’espace revêt une importance grandissante au moment où les scientifiques repoussent les limites de l’exploration spatiale. Les recherches aérospatiales menées actuellement par des organismes comme la NASA et la CSA (Agence spatiale canadienne) se concentrent sur l’exploration planétaire grâce au développement de robots mobiles sans pilote. A l’instar du Rover Curiosity de la NASA, de nouveaux Rovers en cours de développement permettront d’explorer les surfaces lunaire et martienne, et même celle d’astéroïdes.
Willem Petersen, chercheur au sein de l’équipe de Recherche en Mouvement de l’Université de Waterloo dans l’Ontario au Canada, collabore avec John McPhee, professeur en ingénierie de conception de systèmes, et la CSA, au développement d’un modèle ultra-fidèle de roue pour Rover d’exploration planétaire. Ces recherches ont pour objectif de comprendre l’interaction entre la locomotion du Rover et le manque de densité du terrain. Le Rover étant susceptible de rester coincé, en cours d’exploration, à la suite d’une perte d’adhérence, au risque de mettre en danger le succès de la mission, il est absolument essentiel de comprendre les interactions roues/sol pour concevoir un Rover planétaire efficace et performant.
L’équipe a choisi MapleSim, le logiciel avancé de modélisation physique de Maplesoft, comme outil clé de son processus de développement. Les chercheurs ont découvert que l’approche symbolique de ce logiciel contribuait à l’obtention de modèles ultra-fidèles, tout en fournissant des simulations dépassant ou approchant la performance en temps réel. Cette démarche se traduit par les temps de simulation les plus courts en comparaison des modèles similaires créés à l’aide d’outils de modélisation classiques.
 
 
Un modèle d’interaction entre pneus et sol
Grâce au logiciel MapleSim et à la bibliothèque de composants pneumatiques MapleSim, Willem Petersen et John McPhee ont conçu un modèle symbolique de dynamique multicorps du Rover Juno de la CSA, avec un modèle inédit d’interaction pneus/sol. Le modèle de Rover Juno, qui correspond directement à la structure du système physique, comprend un châssis principal, une suspension à balancier flottant dépendant du châssis, ainsi que quatre pneumatiques. Le mécanisme de suspension, conçu avec trois basculeurs interconnectés, permet aux deux roues situées de chaque côté du Rover de pivoter par rapport au châssis. Cette disposition, répartissant uniformément la charge sur les quatre roues, maintient la hauteur du châssis constante lorsque le Rover évolue librement en terrain accidenté et rencontre des obstacles importants.
Le modèle d’interaction pneus/sol a été validé par deux expériences distinctes du Rover Juno, qui ont permis de comparer les résultats de la simulation du logiciel MapleSim, grâce aux données réelles obtenues à l’aide d’un prototype physique. La première expérience consistait en un test d’effort de traction servant à l’identification des paramètres inconnus concernant le sol, tandis que la seconde était dévolue à la vérification de ces paramètres. Cette expérience a été effectuée lors d’une manœuvre de conduite du Rover sur un terrain en trois dimensions. Les chercheurs ont comparé les résultats de la simulation dynamique de progression réalisée dans le logiciel MapleSim, en utilisant les données expérimentales générées par un prototype physique du Rover Juno de la CSA. Ils ont découvert que les résultats du modèle pneus/sol du logiciel MapleSim concordaient parfaitement avec les données expérimentales.
 
Une meilleure connaissance des paramètres
Les futures recherches auront pour objectif d’obtenir une meilleure connaissance des paramètres du modèle, de leur sensibilité, ainsi que de la façon dont ils affectent la dynamique du modèle. Elles contribueront au développement d’un modèle plus général de pneumatique. La recherche étudiera également le comportement du modèle en contact sur des surfaces dures. La mise en œuvre de modèles de contact sur des systèmes de calcul parallèles dans le but de simulations plus rapides et de géométries plus complexes est une recommandation supplémentaire en vue de recherches ultérieures.
«Du fait de la remarquable fidélité de modélisation du logiciel MapleSim, le prototypage physique ne sera plus nécessaire à l’avenir pour la conception des Rovers. En conséquence, les ingénieurs feront de substantielles économies de coûts et de délais de production, sans compter la souplesse de conception», conclut John McPhee.
Pour des informations plus approfondies sur ce cas de recherche de Rover Juno, une étude technique figure sur le site Internet www.researchpaper.com.
 
Maplesoft Switzerland
Louis Raymond
Tél.: +33 (0)1 30 84 87 59
www.maplesoft.com


10 Août 2014  |  Logiciels

Un nouveau guide pour le calcul à variable unique

Le nouveau guide électronique d’étude du calcul de la société Maplesoft fait largement appel aux techniques Clickable Math pour explorer le calcul à variable unique. Se basant sur plus de 65 thèmes, ce guide comporte plus de 450 exemples pratiques. Grâce à ce système, les problèmes peuvent être résolus à l’aide de méthodes interactives.
09 Mars 2014  |  Logiciels

De nouveaux produits au programme Encompass

La société Rockwell Automation, partenaire mondial du programme Encompass, vient d'y ajouter les modules Eplan Fluid et Eplan Harness proD. La suite de produits de cette entreprise permet de comparer de manière bidirectionnelle les données d'ingénierie avec les systèmes de contrôle de Rockwell Automation.
POLYMEDIA SA | Chemin de la Caroline 26 | 1213 Petit-Lancy | Genève | T: +41 22 879 88 20 | F: +41 22 879 88 25 | info@polymedia.ch