Une monture équatoriale DIY utilisant des entraînements harmoniques

May 08, 2024

Comme vous le dira un astrophotographe amateur, vous ne pouvez tout simplement pas capturer des objets vraiment intéressants sans dépenser une tonne d'argent pour des pièces d'équipement décentes. Télescope mis à part, la complexité, le poids et les coûts associés sont vraiment surprenants avec la monture du télescope seule, sans parler de celle qui est capable de tout type de suivi programmable. [Alan (Jialiang) Zhao] voulait clairement améliorer son jeu, et après avoir subi certaines des lacunes de sa monture équatoriale pro Sky-Watcher HEQ-5, a décidé d'aller de l'avant et de construire une monture open source, Alkaid, qui, espérons-le, fonctionnera un un peu mieux pour eux.

En termes simples, la difficulté de photographier un objet extrêmement sombre et éloigné (ou un objet plus grand mais diffus) est que le capteur de l'appareil photo doit passer un temps considérable à faire la moyenne du signal, pour recueillir suffisamment de lumière pour que tout soit visible à tout cela, à travers le bruit. Mais cette boule de roche sur laquelle nous sommes assis tourne constamment, la seule solution est donc de suivre l’objet d’intérêt, pour compenser. C'est ce qu'on appelle le suivi équatorial et permet de compenser la rotation de la Terre lors d'une longue exposition.

La conception de chacun des deux axes s'articule (désolé !) autour de l'utilisation d'un moteur pas à pas NEMA-17 avec un réducteur planétaire 27:1, entraîné dans un réducteur harmonique. Les entraînements harmoniques (alias entraînements par ondes de déformation) sont plutôt soignés, fonctionnant sur le principe d'une couronne dentée fixe mais à distorsion circulaire qui transmet le couple de la surface intérieure vers l'extérieur, avec presque aucun jeu. Ce sont des pièces chères, mais pour un mouvement ultra fluide, c'est ce qu'il vous faut. L'énorme couple de sortie qu'ils autorisent signifie que [Alan] a pu construire une monture pour un télescope lourd sans aucun contrepoids. Structurellement, l'ensemble est construit à partir de plaques d'aluminium de 10 mm d'épaisseur qui ont été découpées au jet d'eau puis fraisées pour finir.

Côté électronique, un PCB personnalisé a été produit, avec une paire de pilotes pas à pas basés sur TMC2130, contrôlés par un teensy 4.0. La conception simple a été construite avec Eagle PCB et peut être trouvée sur le projet Alkaid GitHub, avec les détails du cadre et une copie appropriée du micrologiciel du contrôleur du télescope OnStep. Certains panneaux latéraux imprimés en 3D maintiennent l’électronique en place et enferment les composants internes, ce qui donne au support un aspect bien rangé. une sorte de look industriel. Une mesure importante pour une telle monture est le poids total, que [Alan] rapporte comme étant d'environ 5,5 kg, soit moins de la moitié de celui d'une monture HEQ-5, sans ses contrepoids. Espérons qu'il soit suffisamment lourd pour amortir les vibrations transmises par le trépied, mais les tests le prouveront d'une manière ou d'une autre.

Trop compliqué? Pas assez de temps pour construire ? Que diriez-vous d'un support de suivi pour porte de grange ? Nous avons également vu un tracker d'étoiles basé sur Raspberry Pi présenté dans le cadre du Hackaday Prize 2016.

Merci à [Buckarooooo] pour le conseil !