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Melexis is a Belgian supplier of microelectronics components mainly active in the automotive area. The project is focused on the robotic field to let the company approach this
new domain. It consists on designing motors controllers for a robotic arm using BLDC
motors. A major constraint is to control accurately the motors position.
As a basis, a robot from another company is used. A reverse engineering is performed on
this one and all the electronic part is build from scratch with existing Melexis chips.
The project is divided into two sections. Namely, the hardware design of the motor controllers and the modeling of a magnet for the positioning of the motors.
For the hardware design, the motor controllers are conceived with Melexis components.
They are then assembled and tested to ensure the proper working of those ones.
To measure the position of the motors, a magnet as well as magnetic sensors are used.
Firstly, the position of the motors as well as the accuracy of the system are computed
with the data from the sensors. Then, the same computations are made with the data
from the simulations of the magnet. It allows to compare the two results and to notice
the difference between them. The obtained results show that the positioning accuracy
with the experimental data reach a better level than the accuracy from the simulations.
The results got by simulations can also be used to tests other configurations without developing new PCB. The impact of the presence of a parasitic magnetic field, the size and
the material of the magnet or the position of the sensors can be visualized quite easily.
With the PCB, some improvements can be done but the achieved accuracy shows that it
is possible to reach an accurate system. With the simulations, the error in the computed
position is bigger but the position of the motor can also be found.
The final aim of the robot is to be used as a demo for potential customers. This demo
will show what the Melexis components can perform in the robotic area. Melexis est un fabricant belge de composants micro´electroniques principalement actif dans
le secteur automobile. Ce projet est cependant ax´e sur le domaine de la robotique afin
d’introduire celui-ci dans l’entreprise. Il consiste `a concevoir des contrˆoleurs de moteurs
pour un bras robotique utilisant des moteurs BLDC. La contrainte majeur ´etant de controller la position des moteurs de la fa¸con la plus pr´ecise.
Un robot provenant d’une entreprise externe est utilis´e comme base. De la reverse engineering est effectu´ee sur celui-ci afin de recr´eer de nouveaux controlleurs utilisant des
composants Melexis.
Le projet est decompos´e en deux parties distinctes. La premiere partie consiste `a designer
l’hardware des controlleurs. Dans la deuxi`eme partie, un aimant servant a positionner
pr´ecisement les moteurs est modelis´e.
Pour la premiere partie, les controlleurs de moteurs sont con¸cus `a l’aide de composants
Melexis. Ils sont ensuite assembl´e et test´e afin de s’assurer du fonctionnement correct de
ceux-ci.
Pour mesurer la position du moteur, un aimant ainsi que des capteurs magn´etiques sont
utilis´es. Tout d’abord, la position des moteurs ainsi que la pr´ecision du systˆeme de positionnement sont d´etermin´ees `a partir des donn´ees des capteurs. Ensuite, les mˆemes
mesures sont effectu´ees `a partir des simulations. Ces r´esultats permettent d’effectuer une
comparaison entre ceux-ci et de souligner leur diff´erence. Il est montr´e que la pr´ecision
obtenue `a partir des donn´ees exp´erimentale atteint un niveau plus elev´e que celle obtenue
par simulation.
Les r´esultats obtenus par simulations peuvent ˆetre ´egalement utilis´e pour tester de nouvelles configurations sans devoir developper de nouveaux PCB. L’impact de la pr´esence
d’un champs magn´etique parasitique, la taille et le mat´eriaux de l’aimant ainsi que la
position des capteurs peuvent ˆetre visualis´e plus facilement.
Pour les PCB, la pr´ecision obtenue montre qu’il est possible d’atteindre un systˆeme de
positionnement pr´ecis. Au niveau des simulations, les erreurs obtenues pour le calcul de
la position du moteur restent plus grande mais la position peut malgr´e tout ˆetre obtenue.
L’objectif final du projet sera d’utiliser le robot comme d´emo pour de potentiels clients.
Celle-ci montrera les performances atteintes par les composants dans un domaine robotique.

BLDC motor --- Hardware design --- Magnetic simulation --- Robotic arm --- Ingénierie, informatique & technologie > Ingénierie électrique & électronique