Download or read book Etude de la commande des mouvements dynamiques d un robot humano de written by José Victor Nuñez Nalda and published by . This book was released on 2008 with total page 284 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse porte sur le contrôle des mouvements dynamiques pour les robots humanoïdes, particulièrement ceux qui incluent des phases de vol tel que le saut et la course. Basées sur une analyse des forces d'interaction entre le robot et le sol et de sa relation avec les conditions de maintien du pied plat au sol, caractérisé par le amp, nous avons déligné des principes pour une planification des mouvements assez générales qui considèrent le saut, la marche et la course. Cette approche de planification a été détaillé pour un mouvement du saut vertical pour étudier la réalisabilité de ce mouvement par le robot HRP-2. Une commande basée sur la technique des modes glissants et une planification de vitesse vertical des pieds réduite, par un redressement des jambes, nous a permis de vérifier en simulation, sous matlab et après sous open HRP, une réduction des forces d'impact à moins de 700 Nw ce qui montre que le saut vertical de HRP-2 était possible. Le contrôle de Posture Lagrangien (CPL), est aussi introduit. Cette méthode de contrôle général, considéré la stabilité du robot à travers des quantités globales qui résument d'une certaine façon le mouvement de tout le robot, c'est à dire les trajectoires du CoM et le momentum angulaire de tout le robot autour de son CoM. Le LPC permet une suivie des trajectoires asymptotiques pour les extrémités du robot qui ne sont pas en contact avec le sol ainsi que l'imposition des forces d'interaction désirées, à travers lesquelles il est possible de considérer des mouvements stables. La validité de notre approche a été démontrée en expérimentation sur le robot HRP-2 pour des mouvements dynamiques planaires.

Download or read book tude de la commande des mouvements dynamiques d un robot humanoide written by José Victor Nunez Nalda and published by Presses Academiques Francophones. This book was released on 2015-03-30 with total page 192 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce livre porte sur la commande des robots humanoides pour des mouvements dynamiques tels que la marche, la course et le saut. Les robots humanoides sont actuellement capables de realiser differents types de locomotion dynamiques en plus de la marche. Cependant, la majorite des methodes de commande basees sur le zmp, considerent seulement la marche sur un sol plat ou tout au plus pour une montee d'escaliers. Des methodes de controle plus performantes sont donc necessaires pour traiter des mouvements varies et rapides. C'est dans le cadre de la recherche de ce nouveau type de "systemes de locomotion" que notre etude s'inscrit."

Download or read book Commande des mouvements et de l quilibre d un robot humano de roues omnidirectionnelles written by Jory Lafaye and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La problématique traitée dans cette thèse concerne la commande et l'équilibre des robots humanoïdes disposant d'une base mobile à roues omnidirectionnelles. Les méthodes développées visent à atteindre de hautes performances dynamiques pour ce type de robot, tout en assurant stabilité et équilibre. Les robots humanoïdes ont en général un centre de masse relativement haut en comparaison avec leur surface de contact avec le sol. Ainsi, la moindre accélération des corps du robot induit une large variation de la répartition des forces de contact avec le sol. Si celles-ci ne sont pas correctement contrôlées, alors le robot peut tomber. De plus, le robot disposant d'une base mobile à roues, une perturbation peut l'amener aisément à basculer sur deux roues. Enfin, un intérêt particulier a été apporté à la réalisation d'une commande temps-réel implémentée sur le système embarqué du robot. Cela implique principalement des contraintes concernant le temps de calcul de la loi de commande. Afin de répondre à ces problèmes, deux modèles linéaires du robot ont été réalisés. Le premier permet de modéliser la dynamique du robot lorsque celui-ci possède toutes ses roues en contact avec le sol. Le second permet de modéliser la dynamique du robot lorsque celui-ci bascule sur deux de ses roues. Ces modèles ont été réalisés en prenant en compte la répartition massique du robot. Ainsi, il a été judicieux de le modéliser comme un système à deux masses ponctuelles, pouvant se déplacer sur un plan parallèle au sol. La première correspond au centre de masse de la base mobile, la seconde à celui du reste du robot. Ces modèles sont ensuite utilisés au sein de deux commandes prédictives, permettant de prendre en compte à chaque instant les contraintes dynamiques ainsi que le comportement du robot dans le futur. La première commande permet de contrôler les déplacements du robot lorsque celui-ci possède toutes ses roues en contact avec le sol, lui assurant de ne pas basculer. La seconde permet au robot de se rattraper d'une situation où une perturbation l'amène à basculer, afin de ramener toutes ses roues en contact avec le sol. Aussi, un superviseur disposant d'une machine à état à été réalisé afin de définir quelle loi de commande doit être exécutée à chaque instant. Ce superviseur utilise les capteurs disponibles sur le robot afin d'observer son état de basculement. Enfin, afin de valider expérimentalement le résultat des développements de cette thèse, une série d'expériences a été présentée, mettant en évidence les différents aspects de la loi de commande. Notamment, des essais ont été réalisés concernant le suivi de trajectoires non physiquement réalisables, le rejet de perturbations appliqués à la base mobile, la stabilisation du robot lors de son basculement, ainsi que la compensation de variations de l'inclinaison du sol.

Download or read book Contribution la g n ration de mouvements dynamiques pour les robots humano des et au dimensionnement de leurs actionneurs written by Antoine Eon and published by . This book was released on 2009 with total page 158 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail développé dans cette thèse porte sur l’étude et la génération de mouvements de marche et de saut pour les robots humanoïdes. Les outils conçus dans cette optique sont ensuite utilisés afin d'aider à leur dimensionnement. La première partie présente un outil de génération de mouvements pour le robot HRP2. L'assimilation du robot par un pendule inversé, couplée à un modèle de commande prédictive permet de calculer la trajectoire du centre de gravité. Une marche dynamique est synthétisée en résolvant le Modèle Géométrique Inverse. Les écarts de modélisation sont mis en avant à l'aide d'un modèle dynamique. Une solution est proposée permettant une correction efficace de ces écarts. Une méthode de résolution de l'hyperstatisme (phases de double-appui) basée sur une hypothèse de répartition est également proposée. Les trajectoires obtenues sont validées en termes de non-basculement, de performances (actionneurs) et de respect des lois de Coulomb. Enfin, des améliorations substantielles sont apportées au générateur de mouvements permettant le pilotage de quantités dynamiques. Dans une deuxième partie, les concepts précédemment construits sont utilisés pour générer des mouvements pour un humain virtuel défini à partir de données anthropométriques. En considérant un mouvement extrait par un procédé de capture de mouvement, une étude des performances (actionneurs) est menée pour une population d'humains virtuels de tailles et de masses différentes. L'impact de ces paramètres sur le frottement et la localisation du ZMP est mis en avant. Enfin, une base de mouvements jugés dimensionnants est utilisée pour choisir finement les actionneurs d’un robot de taille et de masse fixées.

Download or read book Approche neuro robotique pour la commande de gestes d atteinte sur les robots humano des written by Minh Tuan Tran and published by . This book was released on 2009 with total page 127 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse présente une approche neuro-robotique du contrôle du mouvement d'atteinte pour des systèmes anthropomorphes tels que les robots humanoïdes. L'objectif de cette étude est double. D'une part, elle présente un état de l'art des modèles de commande existant en neurosciences du mouvement et décrit un ensemble de principes de contrôle moteur pouvant être utilisés pour la commande des robots humanoïdes. D'autre part, elle propose une utilisation de formalismes issus de la robotique pour la modélisation des processus de transformations sensori-moteurs nécessaires à l'exécution d'un mouvement volontaire. En particulier, il est mis en évidence que le formalisme de la commande référencée capteur et les modèles cinématiques et dynamiques des chaînes articulées, qui jouent un rôle essentiel pour la modélisation du problème de commande du mouvement en robotique, peuvent apporter des éléments clés pour répondre à des questions ouvertes en neurosciences. Sur le premier aspect du travail, nous avons développé une méthode de contrôle, basée sur un modèle d'optimisation du mouvement proposé en neurosciences, que nous avons ensuite appliquée à la commande des mouvements d'atteinte du robot HRP2. Les mouvements produits par cette méthode paraissent très ressemblants aux mouvements observés chez l'homme et présentent les caractéristiques principales des mouvements humains, à savoir: trajectoire quasi-rectiligne de la main avec profil de vitesse en forme de cloche. Nous avons également développé une autre méthode de contrôle inspirée de la théorie des primitives motrices en neurosciences. Cette méthode permet de simplifier la complexité du problème de commande en produisant rapidement des mouvements réalistes du robot à partir d'un ensemble de mouvements de référence. Ces différents résultats montrent que les théories du contrôle moteur humain peuvent être utilisées avec succès pour élaborer des méthodes de contrôle du mouvement d'atteinte des robots humanoïdes...

Download or read book ETUDE ET REALISATION D UN ROBOT BIPEDE written by Nicolas Chaillet and published by . This book was released on 1993 with total page 284 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE ET LA REALISATION D'UN ROBOT BIPEDE ET DE SA COMMANDE. NOUS AVONS DEBUTE PAR UNE PHASE DE REALISATION DU ROBOT, PUIS DE MODELISATION DE SON COMPORTEMENT DYNAMIQUE, AFIN DE DETERMINER UNE STRATEGIE DE COMMANDE APPROPRIEE. CETTE ETUDE NOUS A PERMIS DE PROPOSER UN MODELE DYNAMIQUE ORIGINAL A PARTIR DUQUEL LA COMPARAISON ENTRE LES MOUVEMENTS SIMULES ET LES MOUVEMENTS REELS DU ROBOT MONTRE UNE PRECISION BIEN MEILLEURE QUE CELLE DU MODELE DYNAMIQUE CLASSIQUE. L'ETUDE DU MODELE A MONTRE UN TRES FORT COUPLAGE DYNAMIQUE ENTRE LES AXES DU ROBOT ET NOUS A CONDUIT A CHOISIR UNE STRATEGIE DE COMMANDE DE TYPE COMMANDE DYNAMIQUE PAR DECOUPLAGE NON LINEAIRE, PERMETTANT DE COMPENSER LES EFFETS DU COUPLAGE. LA MISE EN UVRE DE CETTE COMMANDE SUR LE ROBOT A MONTRE SES BONNES PERFORMANCES ET NOUS A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE L'INFLUENCE REELLE DES TERMES DE COUPLAGE DANS LA COMMANDE. LA COMMANDE DYNAMIQUE A EGALEMENT NECESSITE LA MISE EN UVRE D'OBSERVATEURS DE VITESSE ET D'ACCELERATION ROBUSTES ET FIABLES. ENFIN, NOUS NOUS SOMMES INTERESSES AUX EFFORTS D'INTERACTION ENTRE LE ROBOT ET SON ENVIRONNEMENT, NOTAMMENT LORS DE LA POSE DU PIED MOBILE. EN L'ABSENCE DE CAPTEURS SPECIFIQUES, NOUS AVONS PROPOSE UN OBSERVATEUR DES EFFORTS EXTERIEURS BASE SUR UNE LINEARISATION DU MODELE DYNAMIQUE DU ROBOT. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX ONT MONTRE QUE CET OBSERVATEUR PERMET DE DETECTER AVEC UNE BONNE FIABILITE LA POSE DU PIED MOBILE DU ROBOT

Download or read book ETUDE ET REALISATION D UNE COMMANDE DE ROBOT INDUSTRIEL POLYARTICULE PAR VISION EN MODE DYNAMIQUE written by PING.. DAI and published by . This book was released on 1990 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA PRESENTE THESE ABORDE LE SUJET DE LA VISION DYNAMIQUE DES ROBOTS INDUSTRIELS (A POSTE FIXE), DEFINIE DANS CE TRAVAIL, COMME LA VISION QUI DONNE EN PERMANENCE DES INFORMATIONS SUR L'ENVIRONNEMENT, TOUT AU LONG DES INFORMATIONS EFFECTUEES PAR LE ROBOT. NOUS AVONS D'ABORD EFFECTUE UNE ETUDE SUR LE CONTEXTE MULTIDISCIPLINAIRE, LA POSITION DU PROBLEME ET L'ETAT DE L'ART EN LA MATIERE. APRES AVOIR ANALYSE LES DIFFICULTES, LIEES ESSENTIELLEMENT AU NOUVEAU MODE DE FONCTIONNEMENT DE L'ENSEMBLE DU SYSTEME, NOUS PROPOSONS QUELQUES POINTS METHODOLOGIQUES. D'UNE PART, DANS LA STRUCTURE GLOBALE AINSI QUE CHACUNE DES PARTIES DU SYSTEME, LES NOTIONS DE PARALLELISME ET DE MODULARITE PRENNENT UNE TRES GRANDE IMPORTANCE. D'AUTRE PART, IL S'AGIT D'ALLEGER LES ALGORITHMES CLASSIQUES DE VISION EN ADOPTANT UNE APPROCHE HEURISTIQUE. ENSUITE LA STRUCTURE ET CES METHODES ISSUES DE L'ANALYSE ONT ETE APPLIQUEES A LA CONCEPTION ET A LA REALISATION EXPERIMENTALE D'UN SYSTEME DE ROBOT ASSOCIE A LA VISION DYNAMIQUE. LA MANIPULATION CHOISIE CONSISTE A FAIRE POURSUIVRE PAR LE ROBOT UNE CIBLE EN MOUVEMENT PLAN ALEATOIRE. FACE A LA COMPLEXITE DU SUJET, NOUS AVONS CHOISI DE FAIRE PORTER NOTRE EFFORT SUR L'ASPECT SYSTEMIQUE DU PROBLEME, EN SIMPLIFIANT NOTAMMENT DES ASPECTS RELEVANT EXCLUSIVEMENT DU TRAITEMENT D'IMAGES. LE RESULTAT DE L'EXPERIENCE AINSI QUE DIVERSES POSSIBILITES D'AMELIORATION SONT PRESENTES ET DISCUTES. L'OBJECTIF, QUI ETAIT D'ETABLIR D'UNE STRUCTURE DE BASE DE SYSTEME DE ROBOT ASSOCIE EN MODE DYNAMIQUE AVEC LA VISION, A ETE ATTEINT

Download or read book Mod lisation du contr le moteur humain lors de t ches rythmiques hybrides et application la commande de robots anthropomorphes written by Guillaume Avrin and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La recherche portant sur l'identification des principes neurobiologiques qui sous-tendent le contrôle moteur humain est actuellement très active. Les mouvements humains ont en effet un niveau de robustesse et de dextérité encore inégalé dans la réalisation robotique de tâches complexes. L'objectif est donc de mieux comprendre l'origine de cette performance et de la reproduire en robotique bio-inspirée. Il a déjà été démontré que des réseaux spinaux rythmiques sont présents dans la moelle épinière des vertébrés. Ils constituent des systèmes dynamiques non-linéaires composés de neurones en inhibition réciproque et seraient à l'origine de la génération des mouvements rythmiques comme la locomotion et la respiration. Les attracteurs de ces systèmes dynamiques seraient modulés de manière continue ou intermittente par des signaux sensoriels et des signaux descendant du cortex moteur, de manière à adapter le comportement de l'agent à la dynamique de l'environnement.La présente étude émet l'hypothèse que des informations visuelles sont également couplées aux réseaux spinaux rythmiques et que ces couplages sont responsables des synchronisations temporelles et spatiales observées lors de la réalisation de tâches visuomotrices rythmiques. Cette proposition est confrontée à des résultats expérimentaux de frappe cyclique de balle, un benchmark bien connu des neuroscientifiques et des dynamiciens en raison de ses propriétés dynamiques intrinsèques. Il rend possible à la fois l'étude de la génération de mouvements rythmiques par des réseaux spinaux, la synchronisation temporelle avec l'environnement, la correction en-ligne des erreurs spatiales et l'interception de projectiles balistiques.Cette thèse propose ainsi un modèle comportemental mathématique innovant reposant sur un modèle d'oscillateur neuronal dont l'attracteur, qui définit les trajectoires de la raquette, est modulé en ligne par les perceptions visuelles de la trajectoire de la balle. La pertinence du modèle est validée par comparaison aux données expérimentales et aux modèles précédemment proposés dans la littérature. La robustesse de cette stratégie de contrôle est également quantifiée par une analyse de stabilité asymptotique du système hybride défini par le couplage entre le système neuro-musculo-squelettique et la balle. Le correcteur bio-inspiré proposé dans cette thèse réunit de manière harmonieuse un contrôle prospectif de la synchronisation balle-raquette, un contrôle paramétrique intermittent dimensionnant le mouvement et un contrôle émergeant du cycle-limite du système couplé. Il reproduit efficacement les modulations des actions motrices et les performances des humains durant la tâche de frappe cyclique de balle, y compris en présence de perturbations, et ce sans avoir recours à une planification du mouvement ou à des représentations internes explicites de l'environnement. Les résultats de cette étude conduisent à l'affirmation réaliste que les mouvements humains sont directement structurés par l'information sensorielle disponible et par des stratégies correctives en-ligne, en accord avec la théorie des dynamiques comportementales. Cette architecture de contrôle pourrait offrir de nombreux avantages aux robots humanoïdes qui en seraient munis, en assurant stabilité et économie d'énergie, par l'intermédiaire de lois de commande de faible complexité et peu gourmandes en ressources computationnelles.

Download or read book Etude sur la marche de robots bip des anthropomorphes written by Paul-François Doubliez and published by Omniscriptum. This book was released on 2012 with total page 288 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Malgr le grand nombre de robots humano des existants, trois verrous scientifiques majeurs subsistent: l'autonomie d cisionnelle, l'autonomie nerg tique et la marche dynamique agile. La th se pr sent e dans ce livre se focalise sur ce dernier point. La premi re partie d taille la g n ration d'une marche statique tridimensionnelle command e partir des mod les g om triques inverses analytiques et en utilisant des orteils actifs. Puis, dans l'objectif de g n rer une marche dynamique tridimensionnelle, les mouvements ont t tudi s s par ment dans les plans frontal et sagittal, en adaptant nerg tiquement le placement du pied et la force de propulsion par la jambe arri re. La g n ralisation des principes tudi s a ensuite abouti des simulations de franchissement dynamique d'obstacles. Nos techniques de commande g om trique et de contr le nerg tique ont alors t impl ment es pour la marche dynamique tridimensionnelle. Finalement, des exp rimentations de marches sur le prototype ROBIAN sont d crites et leurs r sultats pr sent s. Cette th se s'adresse principalement aux tudiants, doctorants, ing nieurs et chercheurs confront s la complexit de la marche des robots bip des.

Download or read book tude du comportement dynamique d un robot written by Guy Martin and published by . This book was released on 1990 with total page 536 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book MODELISATION IDENTIFICATION ET COMMANDE D UN ROBOT PARALLELE written by LOTFI.. BEJI and published by . This book was released on 1997 with total page 102 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CONTRAIREMENT AUX ROBOTS MANIPULATEURS PARALLELES A SIX DEGRES DE LIBERTE (DDL) PRESENTES DANS LA LITTERATURE QUI COMPORTENT 6 BRAS, L'ETUDE DEVELOPPEE PORTE SUR UNE STRUCTURE PARALLELE A 6-DDL ET UNIQUEMENT 3 BRAS. CETTE THESE SE COMPOSE EN TROIS PARTIES. UNE PREMIERE PARTIE EST CONSACREE A LA MODELISATION DU ROBOT. LES PARTICULARITES DES MODELES GEOMETRIQUES ET CINEMATIQUES COMPAREES A CEUX D'UNE ARCHITECTURE PARALLELE CLASSIQUE A 6-DDL AVEC 6 BRAS SONT PRESENTEES. ON MONTRE QUE LES PROBLEMES INVERSES ONT UNE SOLUTION ANALYTIQUE EXACTE. CEPENDANT, UNE PROCEDURE NUMERIQUE EFFICACE, EST PROPOSEE POUR RESOUDRE LES PROBLEMES DIRECTS. L'ETUDE CINEMATIQUE EST COMPLETEE PAR LA DETERMINATION DE L'ESPACE ATTEIGNABLE PAR L'ORGANE TERMINAL DU ROBOT DANS LAQUELLE LES CONTRAINTES GEOMETRIQUES INTERNES SONT PRISES EN COMPTE. ENFIN, L'APPROCHE LAGRANGIENNE EST UTILISEE POUR ETABLIR LE MODELE DYNAMIQUE DU ROBOT. UN NOMBRE REDUIT DE RELATIONS DE CONTRAINTES GEOMETRIQUES INDEPENDANTES EST OBTENU AFIN DE REDUIRE LE NOMBRE D'OPERATIONS LORS DE L'ELIMINATION DES MULTIPLICATEURS DE LAGRANGE DES EQUATIONS DU MOUVEMENT. LA SECONDE PARTIE TRAITE LE PROBLEME DE L'IDENTIFICATION DES PARAMETRES DYNAMIQUES STANDARDS ET MINIMAUX DU ROBOT. EN SE BASANT SUR CE RESULTAT, UN MODELE DYNAMIQUE MINIMAL ET OPTIMISE EST OBTENU. LA TROISIEME PARTIE EST CONSACREE A L'ETUDE DE LA COMMANDE DU ROBOT SPACE. POUR UN MODELE GLOBAL DU ROBOT QUI INCORPORE LA DYNAMIQUE DE LA PARTIE MECANIQUE ET CELLE GENERALEMENT NEGLIGEE DES ACTIONNEURS ELECTRIQUES, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE LOI STABILISANTE EN TENSION. LA LOI DE COMMANDE EST TRAITEE EN CONSIDERANT UN ETAT PARTIELLEMENT (VITESSES) ET TOTALEMENT (VITESSES ET COUPLES) OBSERVES, MAIS SOUS L'HYPOTHESE D'UNE CONNAISSANCE PARFAITE DU MODELE. CE DERNIER EST SOUS FORME STANDARD PERMETTANT D'APPLIQUER LES TECHNIQUES DE PERTURBATIONS SINGULIERES. LA VALIDITE DE LA COMMANDE PROPOSEE EST OBTENUE EN UTILISANT L'APPROCHE PASSIVE. LES RESULTATS DE SIMULATION MONTRENT L'EFFICACITE DE LA DECOMPOSITION A DEUX ECHELLES DU TEMPS ET LA PERFORMANCE DU CONTROLEUR-OBSERVATEUR DESIGNE, AVEC UN BON SUIVI DE TRAJECTOIRE

Download or read book Analyse et commande d un actionneur quasi r sonant written by Jean-Pierre Louboutin and published by . This book was released on 2002 with total page 166 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La consommation énergétique des robots à pattes en régime dynamique rapide reste, de nos jours, un problème crucial. Dans bien des cas, en effet, l'augmentation des performances dynamiques d'un système détériore fortement ses performances énergétiques. L'approche ± roboticienneα couramment proposée pour tenter de résoudre ce dilemme consiste alors à élaborer des lois de commande - optimales ou non - nécessitant une formulation explicite du modèle dynamique du robot. De plus, le modèle de l'actionneur est souvent négligé car celui-ci est perçu comme un ± produit technologique α figé que l'on se procure sur étagère. C'est dans ce contexte que s'insère le travail présenté dans ce manuscrit. Après une mise en relief des aspects qui, de notre point de vue, limitent actuellement les performances dynamique et énergétique des robots à pattes en régime de fonctionnement rapide, le second chapitre mène à la proposition d'une ± approche actionneur α privilégiant d'une part, l'optimisation énergétique intrinsèque de la partie actionneur et, d'autre part, la modélisation numérique de l'ensemble de la partie mécanique de la structure. Cette approche numérique permet ainsi de s'affranchir de la détermination d'un modèle dynamique qui s'avère, dans bien des cas, éloigné de la réalité physique du système. Le troisième chapitre traite de la modélisation géométrique et des performances intrinsèques - i.e. sans commande - d'un actionneur quasi-résonant défini par l'association d'un mécanisme particulier et d'un moteur à courant continu. Après avoir mis en exergue les propriétés structurelles d'un tel actionneur au regard des autres familles d'actionneurs utilisés en robotique, le quatrième chapitre propose la mise en œuvre d'une commande dite symétrique exploitant la ± symétrie naturelle α du système et nécessitant uniquement la prise en compte du modèle géométrique de la partie mécanique de l'actionneur. Le phénomène de quasi-résonance est ainsi clairement mis en évidence et l'approche numérique est validée via un simulateur, défini au sein de notre travail, permettant d'interconnecter directement - avec la même syntaxe - la partie ± moteur / commande α et la partie mécanique de la structure de l'actionneur. L'intérêt de ce simulateur est double : il permet d'une part, de valider différentes commandes en prototypant le système dans son ensemble sans utiliser la modélisation dynamique du robot, et d'autre part, d'implémenter sans aucune modification ces commandes sur le prototype réel. Le cinquième chapitre exploite le principe de quasi-résonance défini et étudié dans ce manuscrit au travers des organes propulseurs d'un robot hybride. Suite à l'optimisation énergétique du mécanisme pantographique servant à la locomotion du robot, la commande symétrique est mise en œuvre sur la structure complète. Un ensemble de résultats obtenus avec l'approche actionneur et le simulateur numérique sont finalement donnés

Download or read book Etude de faisabilit d une commande de type non lin aire pour un robot manipulateur written by João Mauricio Rosario and published by . This book was released on 1990 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La demande industrielle de robots plus légers, plus souples et économiquement compétitifs induit la recherche de solutions offrant des performances intéressantes tout en restant financièrement abordables pour les applications industrielles. Les travaux présentés dans cette thèse contribuent à cette approche et à leur application sur un robot 6R. Trois problèmes essentiels ont été traités dans ce travail: 1) la modélisation géométrique et dynamique du robot étudié, ce qui a permis la simulation dynamique du robot et de sa commande; 2) l'étude de la faisabilité d'un type d'asservissement de position par plus ou moins a seuil variable, utilisant de la logique pure supportée par un matériel performant (EPLD). Contrairement aux asservissements classiques qui utilisent des composants analogiques, les moteurs à courant continue du robot ainsi commandés par des impulsions logiques. De cette manière, nous nous affranchissons des convertisseurs numérique/analogique et analogique/numérique, ce qui permet une attaque directe au niveau actionneur; 3) l'évaluation des performances du robot (statiques et dynamiques), et l'identification des principaux paramètres du robot afin de permettre la validation de son modèle et la caractérisation du régulateur proposé

Download or read book Commande d un robot collaboratif redondant en interaction avec des humains dans un contexte de manipulation et d assemblage written by Pascal Labrecque and published by . This book was released on 2017 with total page 104 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse présente deux nouvelles architectures de commande pour les interactions physiques humain-robot (pHRIs). Ces architectures sont spéciquement développées dans une vision d'implantation en industrie pour les manipulations d'assemblage. En effet, deux types de robots collaboratifs adaptés à dfférentes contraintes de l'industrie et ayant des interfaces d'interactions physiques différentes sont étudiés en utilisant chacun leur propre architecture de commande. Le premier robot collaboratif développé est un manipulateur entièrement actionné permettant des pHRIs dans son espace libre, c.-à-d., des interactions unilatérales, et des pHRIs lorsque ses mouvements sont contraints par un environnement quelconque, c.-à-d., des interactions bilatérales. Les interactions de l'humain peuvent s'effectuer sur n'importe quelles parties du robot grâce aux capteurs de couples dans les articulations. Cependant, si une amplication des forces de l'humain sur l'environnement est désirée, alors il est nécessaire d'utiliser le capteur d'efforts supplémentaire attaché au robot. Ceci permet à la commande, en combinant les lectures du capteur d'efforts à l'effecteur, d'utiliser le ratio des forces appliquées indépendamment par l'opérateur et par l'environnement an de générer l'amplication désirée. Cette loi de commande est basée sur l'admittance variable qui a déjà démontré ses bénéces pour les interactions unilatérales. Ici, l'admittance variable est adaptée aux interactions bilatérales an d'obtenir un seul algorithme de commande pour tous les états. Une loi de transition continue peut alors être dénie an d'atteindre les performances optimales pour chaque mode d'interaction qui, en fait, nécessitent chacun des valeurs de paramètres spéciques. Le cheminement et les résultats pour arriver à cette première architecture de commande sont présentés en trois étapes. Premièrement, la loi de commande est implémentée sur un prototype à un degré de liberté (ddl) an de tester le potentiel d'amplication et de transition, ainsi que la stabilité de l'interaction. Deuxièmement, un algorithme d'optimisation du régulateur pour les interactions bilatérales avec un robot à plusieurs ddls est développé. Cet algorithme vérie la stabilité robuste du système en utilisant l'approche des valeurs singulières structurées (- analysis), pour ensuite faire une optimisation des régulateurs stables en fonction d'une variable liée à la conguration du manipulateur. Ceci permet d'obtenir une loi de commande variable qui rend le système stable de façon robuste en atteignant des performances optimales peu iii importe la conguration des articulations du robot. La loi de commande trouvée utilise un séquencement de gain pour les paramètres du régulateur par admittance durant les interactions bilatérales. La stabilité et la performance du système sont validées avec des tests d'impact sur différents environnements. Finalement, la loi de commande en admittance variable optimale est implémentée et validée sur un robot manipulateur à plusieurs ddls (Kuka LWR 4) à l'aide de suivis de trajectoire pour des interactions unilatérales et bilatérales. Le deuxième robot collaboratif développé est un manipulateur partiellement actif et partiellement passif. L'architecture mécanique du robot est appelée macro-mini. Tous les degrés de liberté actionnés faisant partie du macro manipulateur sont doublés par les articulations passives du mini manipulateur. Le robot est alors sous-actionné. L'opérateur humain interagit uniquement avec le mini manipulateur, et donc, avec les articulations passives ce qui élimine tous délais dans la dynamique d'interaction. Ce robot collaboratif permet de dénir une loi de commande qui génère une très faible impédance lors des interactions de l'opérateur, et ce, même pour des charges utiles élevées. Malgré que des amplications de force ne peuvent être produites, les interactions bilatérales ont une stabilité assurée peu importe la situation. Aussi, les modes coopératif et autonome du robot utilisent les mêmes valeurs de paramètres de commande ce qui permet une transition imperceptible d'un à l'autre. La nouvelle loi de commande est comparée sur plusieurs aspects avec la commande en admittance variable précé- demment développée. Les résultats démontrent que cette nouvelle loi de commande combinée à l'architecture active-passive du macro-mini manipulateur, appelé uMan, permet des interactions intuitives et sécuritaires bien supérieures à ce qu'un système entièrement actionné peut générer. De plus, pour l'assistance autonome, une détection de collision avancée et une plani cation de trajectoire adaptée à l'architecture du robot sont développées. Des validations expérimentales sont présentées an d'évaluer la facilité à produire des manipulations nes, de démontrer la sécurité du système et d'établir la viabilité du concept en industrie.

Download or read book CONTRIBUTION A L ETUDE DE LA COMMANDE DE STRUCTURE ROBOTIQUE ET DU COMPORTEMENT EN DYNAMIQUE written by JEAN-MARIE.. GILLIOT and published by . This book was released on 1990 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE EST UNE CONTRIBUTION A LA SIMULATION DE LA DYNAMIQUE DE STRUCTURES MULTICORPS RIGIDES, COMPLEXES, DANS LE CADRE DE LA ROBOTIQUE, EN VUE DE LEUR COMMANDE. ELLE ETUDIE PLUS PARTICULIEREMENT: 1) LES METHODES D'OBTENTION DES EQUATIONS DE CONTRAINTES PAR L'UTILISATION DES MATRICES JACOBIENNES; 2) LES METHODES D'OBTENTION DES MODELES DYNAMIQUES DIRECTS ET INVERSES, NECESSAIRES A LA SIMULATION DES MANIPULATEURS. LA SECONDE PARTIE DE CETTE THESE TRAITE DES DIFFERENTS CONCEPTS ET ELEMENTS NECESSAIRES A LA MISE EN UVRE D'UN SYSTEME DE SIMULATION DE PROGRAMMES D'APPLICATIONS ROBOTIQUES: AU NIVEAU DES MODELES, DES EMULATEURS, ET DE L'ENVIRONNEMENT INFORMATIQUE. LES ALGORITHMES DE COMMANDE SONT ALORS PRESENTES COMME UNE CLASSE PARTICULIERE DE PROGRAMMES D'APPLICATIONS ROBOTIQUES. LES RESULTATS DE CETTE THESE ONT ETE CONCRETISES PAR LA REALISATION D'UN SIMULATEUR PERMETTANT DE CALCULER ET DE VISUALISER L'EVOLUTION DE ROBOTS SOUMIS A DES ENTREES DE TYPE FORCES GENERALISEES, GENEREES PAR EXEMPLE PAR UNE COMMANDE

Download or read book Conception r alisation et valuation d une commande robotique interactive et d un guide haptique interfac par la technologie r alit augment e d di s l interaction physique humain robot written by Mohamed Amir Sassi and published by . This book was released on 2016 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Depuis quelques décennies, nous témoignons une progression significative des systèmes interactifs tels que les robots agissant en coopération avec l'humain. Ces derniers ont fait leurs preuves dans l'amélioration de la compétitivité des industries. Ceci est rendu possible grâce à leur potentiel à augmenter les performances humaines et à favoriser une plus grande flexibilité tout en laissant le processus décisionnel à l'opérateur. Une telle amélioration est obtenue grâce à une synergie efficace entre l'intelligence des humains, leurs connaissances, leurs dextérités et la force des robots industriels, leurs endurances et leurs précisions. En outre, l'interactivité robotique permet d'assister les humains dans des tâches dangereuses et difficiles. De plus, elle permet d'améliorer et d'éviter les postures inadéquates, pouvant provoquer des douleurs musculo-squelettiques, grâce à un ordonnancement optimal des activités de production et de fabrication. Ainsi, ces deux avantages pourraient réduire le développement des troubles musculo-squelettiques (TMS). D'ailleurs, l'utilisation d'un robot dans une cellule de travail hybride, dans le but de remplacer une tâche répétitive caractérisée par une posture contraignante, pourrait avoir l'avantage de réduire le développement des TMS grâce à un partage adapté des activités de production. Par conséquent, les travaux de ce projet de recherche sont encadrés par une grande problématique qui est la réduction des TMS, dus à des postures contraignantes, grâce à un robot interactif. En effet, les symptômes dus aux TMS constituent, aujourd'hui, l'une des questions les plus préoccupantes en santé et en sécurité au travail du fait de leur forte prévalence et de leurs conséquences tant sur la santé des individus que sur le fonctionnement des entreprises. D'ailleurs, d'après les statistiques, près de 15 % de l'ensemble des travailleurs actifs, au Québec, ont un TMS de longue durée. Toutefois, l'ajout d'un robot possède ses défis : une mauvaise Interaction physique Humain-Robot (IpHR), via un contact direct entre le robot et l'humain à travers un système de captation (par exemple une poignée instrumentée d'un capteur d'efforts à six degrés de liberté), peut générer des vibrations qui demeurent une source d'inconfort pour les opérateurs. En effet, une augmentation de la rigidité structurelle du bras humain peut occasionner un mouvement vibratoire du robot expliqué par le déplacement des pôles (c.-àd. de la dynamique dominante) près de l'axe imaginaire. Ce projet de recherche comporte deux parties. La première traite de deux approches visant à satisfaire une interaction humain-robot plus intuitive et plus sécuritaire tout en détectant et en minimisant les vibrations mécaniques qui pourraient être générées lors d'une telle interaction. La première approche consiste à détecter et à minimiser les vibrations par un observateur de vibrations de type analyse statistique. Cette dernière a été réalisée avec un signal électrique prélevé par le biais de deux capteurs de force et de vitesse qui sont localisés sur un mécanisme robotique à un degré de liberté lors d'une IpHR dans un contexte réel. La deuxième approche, quant à elle, consiste à concevoir et à développer un second observateur de vibrations actif de type réseau de neurones artificiels dans le but de détecter et de minimiser, en temps réel, les vibrations lors d'une IpHR. Ces algorithmes seront optimisés et comparés pour des fins de mise en oeuvre pratique. La deuxième partie de ce projet de recherche traite d'une mise en oeuvre d'une commande d'un mécanisme robotique à quatre degrés de liberté avec un système haptique virtuel, composé de deux objets virtuels interfacés par la réalité augmentée (RA) grâce aux lunettes Epson Moverio BT-200. Ce système vise à assister et à faciliter les tâches d'assemblages en industrie, surtout dans le cas de la présence d'un obstacle situé dans le champ visuel entre l'opérateur et les pièces à assembler. L'interaction avec ce système virtuel a été introduite, dans un premier temps, par le biais d'un dispositif haptique (le PHANToM Omni) dans le but de tester la plateforme d'assemblage en réalité augmentée. Dans les travaux futurs, le PHANToM Omni sera remplacé par un mécanisme parallèle entraîné par des câbles afin de simuler différents types de robot industriel. Dans cette recherche, le PHANToM permettra de télé-opérer l'effecteur d'un robot industriel simulé dans Robotic Operating System (ROS).

Download or read book Etude de la pr cision et de la rigidit des robots parall les mouvements d coupl s written by Rani Rizk and published by . This book was released on 2006 with total page 278 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les robots parallèles connaissent un récent développement dans l'industrie. Ils présentent des avantages certains (rigidité, caractéristiques dynamiques...), même si leur cinématique est souvent complexe, notamment à cause du couplage de leurs mouvements. C'est pourquoi les robots à mouvements découplés s'avèrent intéressants et seront étudiés dans le cadre de cette thèse, notamment du point de vue de leur précision. Nous proposons une démarche en deux étapes. Dans un premier temps nous adopterons l'hypothèse des corps indéformables et nous chercherons à intégrer les défauts de fabrication et de montage dans le modèle géométrique du robot. L'étude analyse les effets de ces défauts sur les caractéristiques de découplage du robot, ainsi que sur la précision de la pose de la plateforme mobile. Dans un second temps, avec l'hypothèse des corps déformables, il s'agit de calculer la rigidité du robot avec la méthode des éléments finis, puis de proposer une approche analytique plus rapide basée sur le principe de la sous-structuration. L'intégration des défauts de fabrication et de montage dans le modèle des corps déformables a l'intérêt de visualiser l'effet des précontraintes sur la précision et sur la rigidité du robot. Ces travaux ont porté sur des robots de la famille Isoglide développés au LaMI avec la collaboration du LASMEA. La modélisation de plusieurs versions avec des degrés d'hyperactivité différents permet de montrer l'effet de l'hyperstaticité. L'analyse du comportement, tant statique que dynamique, d'un robot à structure parallèle est une tâche complexe. Il faut âtre capable de suivre simultanément plusieurs organes et de mesurer avec une grande précision la pose spatiale complète de la plate-forme mobile. Les travaux présentés mettent en oeuvre un système de métrologie par vision multi-capteurs, permettant l'analyse du comportement d'organes indépendants, puis de la structure complète du robot. Une étude de corrélation entre le comportement attendu par simulation et les mesures, dégage des perspectives sur le couplage mécanique et vision