Plateformes de mouvement 3DOF pour les essais et la simulation

Plateformes de mouvement 3DOF pour les essais et la simulation

La série Kinnetek KNT3/4 : Plateformes de mouvement 3 degrés de liberté pour les essais industriels et la R&D automobile

Résumé : Les plateformes de mouvement 3DOF entièrement électriques de la série Kinnetek KNT3/4P sont conçues pour des applications industrielles telles que les essais, la R&D et la simulation de conduite professionnelle. Disponibles en configuration 3 actionneurs (KNT3P, jusqu'à 1 200 kg) et 4 actionneurs (KNT4P, jusqu'à 1 500 kg), les plateformes KNT3/4 offrent une fréquence de rafraîchissement de 125 à 250 Hz, une maintenance quasi nulle et des accélérations verticales jusqu'à 8 m/s². Le système complet pèse entre 80 et 100 kg et ne nécessite aucune infrastructure hydraulique.

Fréquence de rafraîchissement : 125–250 Hz
Accélération verticale maximale de 8 m/s²
jusqu'à 1 500 kg (4 actionneurs)
30 Hz (KNT4P)
Poids du système : 80 à 100 kg

Deux configurations d'ingénierie : KNT3P vs. KNT4P

La série Kinnetek 3DOF est conçue selon deux configurations structurelles distinctes afin d'équilibrer la capacité de charge utile, la réponse dynamique et les contraintes d'installation.

Plateforme de mouvement Kinnetek KNT3P 3DOF à 3 actionneurs KNT3P (3 actionneurs)
Plateforme de mouvement Kinnetek KNT4P 3DOF à 4 actionneurs KNT4P (4 actionneurs)

Qu'est-ce qu'une plateforme de mouvement 3DOF, et que déplace-t-elle réellement ?

Une plateforme de mouvement 3DOF reproduit le mouvement physique selon trois degrés de liberté indépendants. Ces trois axes couvrent les principaux signaux de mouvement pour une vaste gamme d'applications professionnelles : essais NVH automobiles, bancs d'essai de vibrations industrielles, simulation de conduite, dynamique ferroviaire et formation aéronautique. Un système 3DOF est également un choix judicieux et éprouvé pour la simulation d'hélicoptères, les dispositifs d'entraînement au vol à voilure fixeet les simulateurs de tourelles et de systèmes d'armes, où les mouvements de pilonnement, de tangage et de roulis offrent la fidélité requise sans le coût supplémentaire d'un système à axes de translation complets.

La série Kinnetek KNT3 repose sur une architecture d' actionneurs linéaires électriques entraînés par Siemens SINAMICS des servomoteurs à courant alternatif. Chaque actionneur fonctionne au sein d'un système de servocommande en boucle fermée, recevant des commandes de position, de vitesse et de couple à des fréquences de mise à jour comprises entre 125 Hz et 250 Hz. Cette architecture offre une précision et une répétabilité de réponse que les tables vibrantes hydrauliques ne peuvent fondamentalement pas atteindre.

Houle

Mouvement de translation verticale. Reproduit les impacts sur la chaussée, les mouvements de suspension et les profils de vibration verticale pour les essais de fatigue des composants et de NVH.

Pas

Rotation autour de l'axe latéral. Simule le début de l'accélération et du freinage, les angles d'attaque et de fuite lors du franchissement de terrains accidentés, et le transfert de charge longitudinale lors des essais de dynamique du châssis.

Rouler

Rotation autour de l'axe longitudinal. Fournit des informations sur la prise de virage, le transfert de charge latérale et les angles d'inclinaison pour la simulation de conduite et les programmes de recherche et développement sur la maniabilité des véhicules.

Quelles sont les spécifications techniques de la série de plateformes de mouvement Kinnetek 3DOF ?

Les deux configurations KNT3 reposent sur une architecture électrique et mécanique commune. Toutes les plateformes utilisent Siemens SINAMICS , sont livrées avec le kit de développement logiciel MotionDrive et sont logées dans une armoire de commande rack 19 pouces 6U compatible avec toutes les salles d'équipements standard. Le poids du système, de 80 à 100 kg, permet une installation au sol sans renforcement structurel dans la plupart des installations industrielles.

Série KNT3P/KNT4P : Spécifications techniques de la configuration à 3/4 actionneur
  • Actionneurs linéaires électriques montés en configuration 3/4
  • Degrés de liberté (3DOF) : soulèvement, tangage, roulis
  • Capacité de charge utile jusqu'à 1 500 kg
  • Options de course : 100 mm / 200 mm
  • Accélération verticale jusqu'à 8 m/s²
  • Fréquence de mise à jour : 125–250 Hz
  • Alimentation 3,0 kW · 200–240 V CA
  • Poids du système : 80–100 kg
  • Armoire de commande 6U rack 19 pouces
  • Système d'entraînement pour Siemens SINAMICS servomoteurs CA
  • Interface Ethernet, kit de développement logiciel MotionDrive inclus
  • de sécurité · Double arrêt d'urgence · Sécurité intégrée
  • Certification CE · ISO 9001:2015

Quelles applications la plateforme KNT3 prend-elle en charge ?

La série KNT3 prend en charge un large éventail d'applications professionnelles dans les secteurs de l'automobile, de l'industrie, de la défense et de l'aéronautique. Son champ d'application est plus vaste que ce que la plupart des clients attendent : les mouvements de pilonnement, de tangage et de roulis sont suffisants pour la simulation d'hélicoptères, les simulateurs de tourelles et de systèmes d'armes, les dispositifs d'entraînement au vol, ainsi que pour les applications automobiles et industrielles plus courantes.

Essais NVH automobiles

Reproduisez les profils de vibrations induites par la route pour l'isolation phonique de l'habitacle, l'analyse du confort des sièges, la fatigue des silentblocs de suspension et les tests de bruits parasites du tableau de bord. Le canal de vibration 3DOF 30 Hz reproduit les textures de la surface de la route à haute fréquence, inaccessibles aux plateformes de mouvement standard.

Recherche et développement en dynamique du châssis

Évaluer la géométrie de la suspension, le comportement des ressorts et des amortisseurs, ainsi que la répartition du poids aux quatre coins sous charge verticale contrôlée. La configuration à quatre actionneurs assure une commande indépendante en boucle fermée à chaque coin de la plaque supérieure pour une isolation maximale des mesures.

Essais de vibrations industrielles

Les ensembles électroniques, les composants mécaniques, les sous-ensembles structuraux et les emballages sont soumis à des profils de vibration reproductibles pour la qualification en fatigue, en choc et en durabilité. La traçabilité ISO 9001 garantit une documentation d'essai vérifiable.

Simulation de conduite professionnelle

Fournit des signaux de tangage, de roulis et de compression pour les simulateurs de conduite professionnels utilisés dans la recherche en sport automobile, la formation avancée des conducteurs et les programmes de développement des systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS). Compatible avec les logiciels de simulation standard du secteur via le kit de développement logiciel MotionDrive (SDK).

Dynamique ferroviaire et automobile

Simulez la dynamique verticale des véhicules ferroviaires, des autobus et des véhicules spéciaux pour la formation des équipages, la recherche sur le confort des passagers et la qualification des composants. Son format compact permet une installation dans les laboratoires existants sans modification structurelle.

Simulation de vol et d'hélicoptère

Fournit des indications de tangage, de roulis et de pilonnement pour les simulateurs de vol, les simulateurs d'équipage d'hélicoptères et les simulateurs de vol de base pour avions à voilure fixe. La technologie 3DOF est la norme établie pour les dispositifs d'entraînement de niveau inférieur à B de l'EASA, couvrant l'assiette de vol normale, le début des manœuvres et les indications de vibration. S'intègre directement à X-Plane 12, Prepar3D et Microsoft Flight Simulator via un SDK.

Entraîneurs de tourelles et de systèmes d'armes

Reproduisez les mouvements du véhicule pour l'entraînement des tireurs et des équipages sur les plateformes militaires à roues et à chenilles. Les mouvements de tangage et de roulis simulent les déplacements sur le terrain, tandis que le pilonnement reproduit les profils d'impact et de vibrations en terrain accidenté. Une alternative éprouvée et économique aux systèmes 6DOF complets pour la formation à la qualification des systèmes d'armes.

Parcs d'attractions et manèges

Offrez des mouvements immersifs à haut débit pour les attractions scéniques, les cinémas 4D dynamiques et les attractions de réalité virtuelle commerciales. La série KNT3 propose des commandes robustes de tangage, de roulis et de suspension, avec une maintenance quasi nulle, un fonctionnement électrique silencieux et une fiabilité structurelle conçue pour un usage commercial continu 24h/24 et 7j/7.

Quand une plateforme de mouvement à 3 degrés de liberté représente-t-elle le bon choix d'ingénierie par rapport à une plateforme Stewart à 6 degrés de?

Toutes les applications de simulation ou de test ne nécessitent pas six degrés de liberté. Une plateforme 3DOF constitue une solution éprouvée et performante pour la simulation d'hélicoptères, les simulateurs de tourelle, les dispositifs d'entraînement au vol, la R&D automobile et les applications de vibration industrielle. La question n'est pas de savoir si une plateforme 3DOF est acceptable ; Kinnetek a déjà fourni des plateformes basées sur le KNT3 à des clients militaires et des organismes de formation aéronautique. Il s'agit plutôt de déterminer si les exigences de mouvement spécifiques à l'application dépassent le cadre des mouvements de pilonnement, de tangage et de roulis. Dans le cas contraire, l'utilisation d'un système 6DOF engendre des coûts supplémentaires, un encombrement accru et une complexité d'intégration plus importante, sans valeur ajoutée.

Choisissez 3DOF (série KNT3) lorsque l'application le requiert :

  • Dynamique verticale : vibrations de la chaussée, compression/détente de la suspension, fatigue des composants sous charges importantes
  • Indications de pilonnement, de tangage et de roulis : simulation d’hélicoptère, formation sur avion à voilure fixe de niveau FTD, simulateurs de tourelle et d’équipage
  • Analyse NVH avec reproduction de la texture de la route à haute fréquence
  • Tests de vibration et de durabilité industriels dans un espace de laboratoire compact
  • Mesure du poids du châssis aux coins sous charge verticale contrôlée
  • Scénarios de déploiement où la charge utile est inférieure à 1 500 kg et où les repères de translation latérale ne sont pas requis par l’objectif de formation

Choisissez 6DOF (série KNT6) lorsque l'application le requiert :

  • Indices de translation et de rotation complets simultanément : tangage, roulis, pilonnement, roulis, inclinaison et lacet
  • Simulation de vol conforme à la qualification EASA niveau B+ FFS ou équivalent FAA Part 60
  • simulateurs d'équipage militaire où l'accélération latérale en cours de manœuvre fait partie des exigences de formation
  • Simulation maritime avec balancement induit par les vagues, combiné au pilonnement et au tangage
  • Charge utile supérieure à 1 500 kg ou course requise supérieure à 200 mm

Chez Kinnetek, notre engagement se traduit par une ingénierie consultative : nous définissons l'architecture exacte qui correspond à votre dynamique opérationnelle. Si l'analyse technique conclut à une configuration 3DOF, nous la recommandons définitivement. À l'inverse, si la simulation de mouvement requiert une plateforme Stewart 6DOF, nous vous fournissons une justification technique complète. Chaque projet débute par une consultation d'ingénierie approfondie afin de déterminer précisément le périmètre et les exigences cinématiques de votre application.

Quels environnements logiciels et SDK sont compatibles avec la série KNT3 ?

La série KNT3 est livrée avec le kit de développement logiciel (SDK) MotionDrive, qui utilise le même protocole de communication en temps réel que l'ensemble de la gamme de produits Kinnetek. Le SDK communique via UDP sur un réseau Ethernet standard à des fréquences de mise à jour correspondant à la boucle d'asservissement de la plateforme (125–250 Hz). Tout environnement de simulation ou de test capable de générer des commandes de mouvement sur trois axes via un réseau local peut s'intégrer à la série KNT3 sans matériel spécifique.

  • Simulation de conduite : logiciel de simulation propriétaire, rFactor Pro, environnements de dynamique des véhicules personnalisés
  • Simulation de vol : X-Plane 12, Prepar3D, Microsoft Flight Simulator, environnements FTD personnalisés
  • Moteurs temps réel : Unreal Engine 5, Unity, intégration personnalisée en C++ ou Python via un SDK
  • Recherche et développement automobile : séquenceurs de test personnalisés et systèmes d’acquisition de données via interface de commande Ethernet
  • Tests industriels : tout environnement capable de générer des profils de vibration et de transmettre des commandes de position via UDP.

L'armoire de commande (rack 6U 19 pouces) intègre les Siemens SINAMICS , l'automate de sécurité et l'interface réseau dans un boîtier autonome. Son intégration dans un laboratoire existant ne nécessite qu'une connexion Ethernet directe et la configuration du kit de développement logiciel (SDK). Aucun bus de terrain propriétaire, aucun câblage spécifique ni aucune dépendance à une architecture de poste de travail particulière ne sont requis.

Foire aux questions : Plateformes 3DOF série KNT3

La plateforme KNT4P à 4 actionneurs possède-t-elle quatre degrés de liberté ?

Non. Les plateformes KNT3P et KNT4P sont toutes deux à 3 degrés de liberté : elles produisent des mouvements de pilonnement, de tangage et de roulis. Le quatrième actionneur de la configuration KNT4P augmente la charge utile de 1 200 kg à 1 500 kg.

Quelles configurations de charge utile la série KNT3 prend-elle en charge ?

Le KNT3P (3 actionneurs) supporte des charges utiles jusqu'à 1 200 kg. Le KNT4P (4 actionneurs) supporte des charges utiles jusqu'à 1 500 kg. Ces deux configurations sont disponibles avec des courses de 100 mm et 200 mm. Pour les applications supérieures à 1 500 kg ou nécessitant une course supérieure à 200 mm, la gamme de plateformes 6DOF KNT6 est la solution adaptée. L'équipe d'ingénierie de Kinnetek évalue chaque projet individuellement afin de déterminer la configuration optimale.

La série KNT3 est-elle compatible avec les profils de test NVH et les systèmes d'acquisition de données ?

Oui. La configuration KNT4P à 4 actionneurs est spécialement conçue pour les essais NVH. Le canal de vibration à 30 Hz reproduit les textures de la chaussée et les profils de micro-vibrations que les plateformes de mouvement standard ne peuvent pas reproduire. La plateforme peut être pilotée depuis n'importe quel environnement d'acquisition de données ou de séquencement de tests générant des commandes de position UDP. Toutes les positions des actionneurs et les réponses aux commandes peuvent être enregistrées en temps réel pour la documentation des essais.

Quelles sont les exigences d'installation pour une plateforme KNT3 dans un laboratoire existant ?

La série KNT3 est conçue pour une installation simplifiée. Son poids de 80 à 100 kg permet de s'affranchir de tout renforcement structurel nécessaire pour les sols industriels standard. L'armoire de commande rack 19 pouces 6U s'adapte à toutes les baies d'équipements standard et aux armoires au sol. La puissance requise est de 3 à 5 kW sous 200-240 V CA monophasé. L'intégration s'effectue via une connexion Ethernet au système hôte. Kinnetek propose la mise en service sur site, l'assistance à l'intégration du SDK et la formation des opérateurs.

Quelles sont les certifications dont bénéficie la série KNT3 ?

Toutes les plateformes Kinnetek KNT3 sont certifiées CE et fabriquées selon la norme ISO 9001:2015 . Chaque plateforme est équipée de série d'un système de sécurité intégré, de freins électromagnétiques et d'un double système d'arrêt d'urgence. Siemens SINAMICS et les servomoteurs à courant alternatif garantissent la disponibilité mondiale des pièces détachées et une fiabilité industrielle certifiée par Siemens.

Trouvez la configuration adaptée à votre application

Indiquez-nous votre charge utile, votre profil de test et votre application. Notre équipe d'ingénieurs vous proposera la plateforme la plus adaptée à votre projet : le KNT3P à 3 actionneurs, le KNT4P à 4 actionneurs ou la gamme complète KNT6. Nous vous recommanderons toujours la solution qui répond le mieux à vos besoins, et non le produit le plus performant.

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