Nous avons vu dans le billet précédent quelques exemples de l’intérêt du Datafficheur de base (sans enregistreur).
Pour mieux comprendre les capacités du système, voici quelques éclaircissements, sur les caractéristiques du Datafficheur-Enregistreur à double capteurs.
Et pour commencer, le schéma synoptique du système :
(Schéma synoptique du Datafficheur-Enregistreur à double capteurs)
Pour réussir à acquérir 2 x 10 valeurs chaque seconde (calculer les moyennes de chaque capteur, les afficher et les envoyer par radio au récepteur) et en même temps les enregistrer sur une carte SD après avoir récupéré au passage une date et une heure précise (heure, minute, seconde), nous avons dû séparer les différentes fonctions sur 2 microcontrôleurs.
(Vue interne du boîtier Master d'un Datafficheur-Enregistreur à double capteurs)
Le premier microcontrôleur s'occupe de l'acquisition et des calculs, le second de l'enregistrement.
A remarquer, qu'un inverseur (en face avant) permet de multiplier les valeurs acquises par 2 si besoin, par exemple pour mesurer les efforts de 2 chevaux en paire, équipés chacun d'un seul capteur et d'un palonnier (voir par exemple la présentation à Paris au SIA en mars 2022, ici)
(Vue d'ensemble d'un Datafficheur-Enregistreur à double capteurs : le boîtier Master, le Récepteur, les 2 capteurs et les câbles de liaison)
Le petit écran Oled (rouge ici) permet de contrôler la présence de la carte SD, son bon état et le bon déroulement de l'enregistrement et cela en continu.
(Vue flanc gauche d'un Datafficheur-Enregistreur à double capteurs en place sur le cheval (Démo à Gap en avril 2022))
(Vue flanc droit (Démo à Gap en avril 2022))
Nota : On peut noter, sur le schéma synoptique, la possibilité en option de recaler l'horloge à la seconde près, avant de faire les mesures, à l'aide d'un GPS embarqué (qui prend place dans le boîtier Master).
(Option GPS embarqué dans le boîtier Master : mise à jour de l'heure à la seconde prés)
Pour ceux qui pensent qu'on ne fait plus rien car le blog reste parfois désespérément vide, voici une preuve que ce n'est pas le cas...
A TecnBio, en octobre 2021, nous avons rencontré l'IFCE (ex-Haras pour faire simple) qui nous a commandé 2 nouveaux Datafficheurs (ils en avaient déjà commandé 2 en 2016). Mais la demande était de modèles avec enregistrement des données sur carte SD.
C'est une évolution que certains souhaitaient en interne à Hippotese, pour avoir des données continues, mais que j'hésitais à étudier car il me semblait que ce n'était pas la vocation du Datafficheur "original".
Les 2 Datafficheurs-Enregistreurs demandés ont été étudiés, fabriqués et livrés en novembre 2021 (une prouesse pour nous en seulement 1 mois). Ils sont utilisés depuis et donnent satisfaction.
La question est : Y a-t-il un intérêt à utiliser des Datafficheurs avec enregistrement de données ?
Mais je pense qu'il faut rappeler les faits :
A Hippotese, depuis bientôt 40 ans, la mesure d'effort a toujours été un sujet important pour nous. Nous avons utilisé pendant des années des dynamomètres mécaniques...
(Un de nos premier dynamomètre mécanique 1 Tonne qui nous fut offert par l'ARTAP à sa dissolution.)
(Ici le dynamomètre mécanique 1 tonne à la herse émousseuse)
(Un autre dynamomètre mécanique 500 kg que nous avons malheureusement égaré...) (Si quelqu'un a de ses nouvelles...)
Puis nous avons testé des dynamomètres électroniques, construits lors de projets étudiants en partenariat avec l'École Nationale Supérieure des Arts et Métiers de Cluny...
(Un des dynamomètre électronique étudié avec l'EMSAM en 2009, malheureusement trop fragile)
Et enfin, grâce à Michel Carrel, nous avons testé des systèmes industriels du commerce (type Ahlborn-Almemo).
(Un dynamomètre Ahlborn-Almemo à liaison par fil du commerce, malheureusement cher et fragile)
(Michel Carrel à la mesure lors d'une journée technique maraîchage...)
Pour des questions d'indépendance technique et d'adaptation à nos conditions d'utilisation, pour des questions de prix aussi et de possibilité d'évolution, nous avons décidé fin 2016, d'étudier la faisabilité d'un système électronique autoconstruit, à base de composants "opensource", facilement accessibles. En l'occurrence, des microcontrôleurs Arduino.
L'idée était aussi de programmer nous même leurs fonctions et d'ainsi avoir un système adapté à nos besoins et évolutif.
C'est ainsi qu'est né le projet Datafficheur.
Le Datafficheur est un système de mesure continue de l'effort d'un équidé (ou bovin) au niveau des traits ou du palonnier qui a (avait) comme objectif premier l'assistance au choix d'un outils tracté ou l'aide à son réglage et la prise de conscience de l'effort demandé dans une situation de traction particulière.
Sa vocation pédagogique (aide à l’apprentissage d'un menage plus respectueux de la bouche de l'animal, diminution des coups de collier au démarrage, prise de conscience des différences d'effort entre les 2 chevaux d'une paire...) est arrivée dans un second temps.
L'étude de la capacité de ressorts amortisseurs de traction à lisser les irrégularités d'effort ou l'aide au choix de parcours (de ramassage d'encombrants, par exemple), sont des sujets (parmi tant d'autres) qui ont naturellement suivis...
Et au fur et à mesure, notre compétence s'améliore et nous avons de plus en plus de projets et de demandes...
L'idée de base du Datafficheur...
L'idée de base du Datafficheur était de renvoyer chaque seconde, directement au meneur, une information sur l'effort demandé pour qu'il puisse tester en direct une correction éventuelle de son action (changer d'outils, relever ou abaisser un soc, durcir ou alléger "sa main", modifier un comportement par un commandement à la voix...).
L'idée n’était pas d'enregistrer des données "scientifiques" pour les analyser sous forme de courbes, hors contexte, devant l'écran d'un ordinateur, plus tard...
Il faut reconnaître aussi que la plupart de nos utilisateurs ne sont pas très enclins à passer trop de temps devant un écran...
Les usages possibles du Datafficheur...
Petit exemple d'utilisation du Datafficheur, pour estimer ce que "coûte", en terme d'effort, un utilisateur assis sur un porte-outils roulant.
Le commentaire de la vidéo : En 2016, à Sciez, au début des essais avec le Datafficheur, nous avions mesuré ce que "coûte" en effort la présence d'un meneur assis sur un porte-outils (ici un petit porte-outils de fabrication BMichon). A cette époque, nous mesurions les efforts sur 1 avant-trait et nous affichions la moyenne et le maxi de 10 mesures consécutives sur un afficheur porté par une sorte de sellette sur le dos du cheval. Les valeurs affichées correspondaient donc au demi-effort (c'est vrai en ligne droite en utilisant un palonnier, plus tard, les valeurs mesurées seront multipliées par 2 pour avoir directement l'effort global). On voit ici que l'outil à 5 dents avec l'utilisateur assis demande un effort d'environ 160 kgf (160 daN). Ce qui est très important. Avec l'utilisateur marchant à côté, l'effort est réduit de 40 kgf (soit un quart ici), l'effort global descend donc à 120 kgf (ce qui, à notre avis, reste fort pour un travail continu et demande une gestion correcte des pauses et du temps de travail).
Note pour les puristes : le kgf est une ancienne unité de mesure remplacée au niveau international par le Newton et 1 kgf = 1 daN = 10 N (presque 9,81 N exactement).
1 kgf est l'effort qu'il faut produire pour tenir levée, sans bouger, une masse de 1kg à bout de bras par exemple.
Le Datafficheur "original" mesure donc 10 fois par seconde l'effort fourni, calcule chaque seconde une moyenne de cet effort, extrait de ces 10 mesures, la valeur maximum et affiche (la seconde suivante) ces 2 résultats (Moy et Max). Et c'est tout !
Ces 2 résultats, affichés en gros, sur les premiers modèles sur le dos du cheval ont été ensuite, pour en faciliter la lisibilité, transmis par radio sur un récepteur tenu en main, porté au poignet et/ou fixé sur l'outil.
(l'idée d'un afficheur grand format installé sur le dos du cheval...)
(L'afficheur est visible par le meneur si le soleil n'empêche pas la lecture...)
(L'envoi par radio des valeurs à un récepteur permet une lecture plus facile...)
(Le récepteur peut être porté au poignet sur certains modèles...)
(ou fixé directement sur l'avant train ou l'outil.)
Voici un autre exemple plus récent (2022) de la visualisation (en direct) des efforts "standards" et "importants" que peuvent fournir 2 chevaux à l'aide du Datafficheur qui envoie, par radio, ses valeurs à un récepteur, tenu par le cameraman.
Le commentaire de la vidéo : En 2022, nous sommes allés mesurer des efforts en paire au cultivateur à l'aide du Datafficheur chez Laurence B. L'intérêt de ces mesures étaient de caractériser les efforts fournis par une paire de chevaux, en travail de préparation de sol et de lutte contre l'enherbement de parcelles destinées à des céréales. Le travail est assez régulier et permet de tester différents réglages du cultivateur (profondeur, type de dents, position du point de traction, présence de ressorts amortisseurs...). Dans ce court extrait, on voit bien la limite de l'effort "standard" (autour de 150 Kgf) et de l'effort "important" (supérieur à 180 kgf) en regardant l'attitude des chevaux. Ces observations permettent de caractériser la plage de "confort" de cette paire de chevaux, qui sera ensuite un objectif à maintenir dans le choix des réglages de l'outil : ici 140-150 kgf, soit 70 à 75 kgf/cheval Nota 1 : la variation d'effort correspond au passage de la limite de parcelle, sans doute historiquement moins bien travaillée. Nota 2 : ici, chaque cheval fait la moitié de l'effort total mesuré. Nota 3 : il faut tenir compte d'un retard d'environ 2 secondes entre la mesure de l'effort et son retour sur le récepteur.
La présentation de matériel moderne au Salon International de l'Agriculture 2022 (voir billet précédent) (durée : 37mn, ou l'extrait seulement sur le Datafficheur durée : 8 mn, visible ci-dessous) a été l'occasion de tester le dernier (et unique pour l'instant) modèle de Datafficheur-Enregistreur à double capteurs tout frais sorti de notre atelier.
L'intérêt du double capteur est une évidence, "en simple" pour mesurer (et valider) l'influence du palonnier dans l'équilibre de la traction et la bonne répartition de l'effort sur les 2 épaules et "en double" pour suivre la répartition de l'effort global de traction entre les 2 membres de la paire.
Pour la démonstration, nous avions équipé avec le Datafficheur, la paire de traits mulassiers (traits poitevins) des Calèches de Versailles, menée par Baptiste, qui assurent, avec Antoine, pendant tout le Salon de l'Agriculture, le hersage des carrières.
La herse utilisée, d'environ 2,50 m de large est attelée à un avant-train Docker de Bernard Michon. Elle est réglable en appui et peut se montrer assez "tirante".
Cette version du Datafficheur-Enregistreur à double capteurs, permet, comme son nom l'indique d'enregistrer les mesures d'effort réalisées (sur une carte SD) et donc d'étudier à posteriori les efforts sous forme de courbes. Les mesures d'effort se font à 5 Hz (soit 10 mesures par capteurs et enregistrement toutes les 2 secondes).
Les écrans, sur le boîtier "Master" porté par le cheval, permettent de vérifier au montage, le branchement des capteurs, la présence de la carte SD et le lancement correct de l'enregistrement.
Voici un exemple des données brutes récupérées par le Datafficheur et enregistrées sur la carte SD.
On voit, pour chaque ligne (toutes les 2 secondes) le numéro d'enregistrement depuis l'allumage du système, la date, l'heure, les 10 valeurs du capteur A et les 10 valeurs du capteur B.
Les données brutes sont ensuite récupérées sur un ordinateur et ouvertes avec un tableur.
Dans le cas présent, les valeurs d'effort sont multipliées par 2 par le Datafficheur pour simuler l'effort réel de chaque cheval, car il n'y a qu'un seul capteur sur chaque épaule gauche.
Voici le premier traitement qui permet de séparer les données de chaque capteur, de calculer les moyennes et les efforts totaux toutes les 2 secondes.
Il suffit, ensuite, de faire tracer les graphiques au tableur pour obtenir de jolies courbes...
Chaque courbe, compte tenu de la quantité de données, ne couvre qu'une minute de travail (les efforts sont continus ici, on peut choisir sa plage un peu au hasard).
Ces courbes permettent d'extraire de nombreuses informations que ne permet pas toujours de percevoir la lecture des moyennes sur le boîtier portable (relié en radio avec le Master).
Je vous laisse les étudier quelques jours et éventuellement les commenter, avant de vous donner, dans un prochain billet, mon analyse personnelle...
Pour rappel, l'extrait de la présentation du Matériel Moderne concernant exclusivement le Datafficheur, ci-dessous :
Le lundi 28 février 2022, Jean Jacques Seité, président de la FEA (France Énergie Animale), nous a invité, Jean Louis Cannelle et moi (Deny Fady) a commenter une présentation de Matériel Moderne à Énergie Animale lors du Salon International de l'Agriculture 2022.
Jusqu'en 2016, ces présentations avaient lieu les mardi et jeudi du salon et remportaient un vif succès.
Puis la SFET est arrivée, a repris à son compte ces présentations qui ont petit à petit périclité jusqu'à disparaître...
Il s'agissait donc de vérifier s'il existe encore une réelle demande de la part du public , des utilisateurs et des constructeurs de faire ses présentations de matériel moderne...
Vous avez la réponse...
Il faut reconnaître que pour cette édition, il y avait peu de chose à montrer car les constructeurs n'étaient pas présents ou si peu et l'émulation et l'engouement lentement acquis de 2006 à 2016 sont retombés...
Et puis, nous avons sans doute perdu l'habitude de cet exercice et avec un seul micro pour 2 c'est un peu moins fluide...
NB : J'étais quand même très fier de montrer (et tester) pour la première fois le nouveau "Datafficheur-Enregistreur à double capteurs" sur une paire de chevaux, en public, et effectuant un réel travail assez dur (hersage de carrière). Nous en reparlerons bientôt ici sur le blog d'Hippotese.
NB2 : Merci à l'organisation du salon qui diffuse en continu toutes les présentations du Hall équin et qui permet, même si on n'est pas présent au salon d'assister en temps réel ou plus tard au spectacle.
Je me suis permis de récupérer notre présentation du lundi 28 février 2022, mais vous pouvez tout regarder ici :
https://www.youtube.com/watch?v=Wq6bgcAizNw
Suite à plusieurs demandes reçues sur le mél d'Hippotese à propos de la puissance réelle des chevaux et des temps et distance d'utilisation de nos fidèles compagnons, je vous rediffuse les 5 pages de l'article que nous avions réalisé pour Hippobulle N°23.
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