Download or read book Introduction la commande des robots humano des written by Shuuji Kajita and published by Springer. This book was released on 2009-02-02 with total page 216 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce livre expose les toutes récentes avancées technologiques en matière de robotique humanoïde. Après un rappel des notions mathématiques et physiques fondamentales, il expose les modèles et les techniques actuellement utilisées pour générer un mouvement humanoïde simple et propose des exemples de programmation en code Matlab® pour réaliser des mouvements de base (marche bipède, stabilisation, préhension d’un objet). L’ensemble de ces applications sont validées sur le robot japonais HRP-2.

Download or read book Introduction to Humanoid Robotics written by Shuuji Kajita and published by Springer. This book was released on 2016-09-17 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book is for researchers, engineers, and students who are willing to understand how humanoid robots move and be controlled. The book starts with an overview of the humanoid robotics research history and state of the art. Then it explains the required mathematics and physics such as kinematics of multi-body system, Zero-Moment Point (ZMP) and its relationship with body motion. Biped walking control is discussed in depth, since it is one of the main interests of humanoid robotics. Various topics of the whole body motion generation are also discussed. Finally multi-body dynamics is presented to simulate the complete dynamic behavior of a humanoid robot. Throughout the book, Matlab codes are shown to test the algorithms and to help the reader ́s understanding.

Download or read book Commande Pr dictive D un Robot Humano de written by Andrei Herdt and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The range of motions that humanoid robots are able to realize is strongly limited by inherent dynamical constraints so that any control law that does not consider these limitations, in one way or another, will fail to avoid falling. The Model Predictive Control (MPC) technique is capable of handling constraints on the state and the control explicitly, which makes it highly apt for the control of walking robots.We begin by unveiling the specific structure of these constraints, stressing especially the impor- tance of the supports on the ground. We give thereupon a sufficient condition for keeping balance and formulate an MPC law that complies with it. This formulation serves us then for the design of practicable controllers capable of more efficient and more robust control of humanoid robots.

Download or read book Commande des robots destin s interagir physiquement avec l humain written by Vincent Duchaine and published by . This book was released on 2010 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Amener les robots à partager le même environnement que les humains apparaît l'évolution naturelle vers une robotique plus avancée, à mi-chemin entre la robotique industrielle d'aujourd'hui et les robots humanoïdes versatiles de demain. Cette éventuelle coexistence a le potentiel immense de produire un impact considérable sur plusieurs domaines liés à la vie de tous les jours tels que 1) la réhabilitation, où des thérapeutes et des robots pourront collaborer et offrir du soutien aux patients, 2) les dispositifs d'assistance robotique envers les personnes âgées ou handicapées, pour faciliter les tâches quotidiennes et 3) la chirurgie assistée. Outre ces trois domaines d'application, il est fort possible que l'impact le plus significatif de l'implantation d'un tel concept se fera au niveau du domaine manufacturier. Dans ce domaine, une synergie efficace entre l'humain et le robot peut être envisagée en combinant les formidables capacités humaines de raisonnement et d'adaptation face aux environnements non structurés avec l'inépuisable force d'un robot. Toutefois, la création d'une telle génération de robots coopératifs présente plusieurs défis, tant sur les plans mécaniques et sensoriels qu'au niveau de la commande. Cette thèse amène des réponses concrètes au défi que constitue la commande des robots destinés à interagir et coopérer avec les humains, proposant des solutions aux problèmes des mouvements coopératifs ou encore à la réaction aux collisions. Elle présente notamment une nouvelle méthode de commande basée sur l'analyse des intentions humaines en temps réel, permettant la production de mouvements coopératifs beaucoup plus intuitifs pour l'humain. Elle s'attaque aussi au problème de la stabilité du contrôleur, reconnu comme une difficulté inhérente aux robots évoluant en mouvement contraint. En effet, étant données les propriétés physiques variables de l'humain, telle la rigidité de ses bras, il est possible qu'un robot devienne instable subitement lorsque mis en contact direct avec celui-ci, engendrant ainsi d'évidents problèmes de sécurité. Au-delà des algorithmes de commande de haut niveau, cette thèse aborde de nouvelles techniques d'asservissement qui sont mieux adaptées à la mécanique particulière de ces robots. En effet, dans le but de coexister avec les humains sans risquer de les blesser, il est entendu que ces robots devront être conçus différemment, de manière à réduire leur impédance mécanique et leur capacité de transmettre de la puissance en cas de collision. Dans de telles circonstances, les régulateurs linéaires conventionnels seront bien peu efficaces dans le suivi des consignes demandées. La méthode introduite est une adaptation de la commande prédictive, bien connue dans l'industrie chimique, à la commande des manipulateurs.

Download or read book Analysis and Design of Biological Materials and Structures written by Andreas Öchsner and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2012-01-04 with total page 220 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This collection provides researchers and scientists with advanced analyses and materials design techniques in Biomaterials and presents mechanical studies of biological structures. In 16 contributions well known experts present their research on Stress and Strain Analysis, Material Properties, Fluid and Gas mechanics and they show related problems.

Download or read book An Introduction to Robot Technology written by Philippe Coiffet and published by McGraw-Hill Companies. This book was released on 1983 with total page 206 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

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 Systems Automation and Control written by Nabil Derbel and published by Walter de Gruyter GmbH & Co KG. This book was released on 2016-10-10 with total page 256 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Extended versions of awarded contributions of the International Conference on Systems, Analysis and Automatic Control, Barcelona 2014. Among the topics are: Adaptive Control, Predictive Control, Fuzzy Logic Control, System Identification, Expert and Knowledge Based Systems, Nonlinear Systems, Human-Machine Systems, Intelligent User Interface, Human-Machine Design and Evaluation, Learning Control, Uncertain Systems, Supervision.

Download or read book Fusion d informations multi capteurs pour la commande du robot humano de NAO written by Thanh Long Nguyen and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans cette thèse nous montrons comment améliorer la perception d'un robot humanoïde NAO en utilisant la fusion multi-capteurs. Nous avons proposé deux scénarios: la détection de la couleur et la reconnaissance d'objets colorés. Dans ces deux situations, nous utilisons la caméra du robot et nous ajoutons des caméras externes pour augmenter la fiabilité de la détection car nous nous plaçons dans un contexte expérimental dans lequel l'environnement est non contrôlé. Pour la détection de la couleur, l'utilisateur demande au robot NAO de trouver un objet coloré. La couleur est décrite par des termes linguistiques tels que: rouge, jaune, .... Le principal problème à résoudre est la façon dont le robot reconnaît les couleurs. Pour ce faire, nous avons proposé un système Flou de Sugeno pour déterminer la couleur demandée. Pour simplifier, les cibles choisies sont des balles colorées. Nous avons appliqué la transformation de Hough pour extraire les valeurs moyennes des pixels des balles détectées. Ces valeurs sont utilisées comme entrées pour le système Flou. Les fonctions d'appartenance et les règles d'inférence du système sont construites sur la base de l'évaluation perceptive de l'humain. La sortie du système Flou est une valeur numérique indiquant le nom de la couleur. Une valeur de seuil est introduite pour définir la zone de décision pour chaque couleur. Si la sortie floue tombe dans cet intervalle, alors la couleur est considérée comme la vraie sortie du système. Nous sommes dans un environnement non contrôlé dans lequel il y a des incertitudes et des imprécisions (variation de la lumière, qualité des capteurs, similarité entre couleurs). Ces facteurs affectent la détection de la couleur par le robot. L'introduction du seuil qui encadre la couleur, conduit à un compromis entre l'incertitude et la fiabilité. Si cette valeur est faible, les décisions sont plus fiables, mais le nombre de cas incertains augmente, et vice et versa. Dans nos expérimentations, on a pris une valeur de seuil petite, de sorte que l'incertitude soit plus importante, et donc la prise de décision par un capteur unique, celui de NAO, soit faible. Nous proposons d'ajouter d'autres caméras 2D dans le système afin d'améliorer la prise de décision par le robot NAO. Cette prise de décision résulte de la fusion des sorties des caméras en utilisant la théorie des fonctions de croyance pour lever les ambiguïtés. La valeur de seuil est prise en compte lors de la construction des valeurs de masse à partir de la sortie Floue de Sugeno de chaque caméra. La règle de combinaison de Dempster-Shafer et le maximum de probabilité pignistique sont choisis dans la méthode. Selon nos expériences, le taux de détection du système de fusion est grandement amélioré par rapport au taux de détection de chaque caméra prise individuellement. Nous avons étendu cette méthode à la reconnaissance d'objets colorés en utilisant des caméras hétérogènes 2D et 3D. Pour chaque caméra, nous extrayons vecteurs de caractéristiques (descripteurs SURF et SHOT) des objets, riches en informations caractérisant les modèles d'objets. Sur la base de la correspondance avec des modèles formés et stockés dans la base d'apprentissage, chaque vecteur de caractéristiques de l'objet détecté vote pour une ou plusieurs classes appartenant à l'ensemble de puissance. Nous construisons une fonction de masse après une étape de normalisation. Dans cette expérimentation, la règle de combinaison de Dempster-Shafer et le maximum de probabilité pignistique sont utilisés pour prendre la décision finale. A la suite des trois expérimentations réalisées, le taux de reconnaissance du système de fusion est bien meilleur que le taux de décision issu de chaque caméra individuellement. Nous montrons ainsi que la fusion multi-capteurs permet d'améliorer la prise de décision du robot.

Download or read book Human Modeling for Bio Inspired Robotics written by Jun Ueda and published by Academic Press. This book was released on 2016-09-02 with total page 360 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Human Modelling for Bio-inspired Robotics: Mechanical Engineering in Assistive Technologies presents the most cutting-edge research outcomes in the area of mechanical and control aspects of human functions for macro-scale (human size) applications. Intended to provide researchers both in academia and industry with key content on which to base their developments, this book is organized and written by senior experts in their fields. Human Modeling for Bio-Inspired Robotics: Mechanical Engineering in Assistive Technologies offers a system-level investigation into human mechanisms that inspire the development of assistive technologies and humanoid robotics, including topics in modelling of anatomical, musculoskeletal, neural and cognitive systems, as well as motor skills, adaptation and integration. Each chapter is written by a subject expert and discusses its background, research challenges, key outcomes, application, and future trends. This book will be especially useful for academic and industry researchers in this exciting field, as well as graduate-level students to bring them up to speed with the latest technology in mechanical design and control aspects of the area. Previous knowledge of the fundamentals of kinematics, dynamics, control, and signal processing is assumed. Presents the most recent research outcomes in the area of mechanical and control aspects of human functions for macro-scale (human size) applications Covers background information and fundamental concepts of human modelling Includes modelling of anatomical, musculoskeletal, neural and cognitive systems, as well as motor skills, adaptation, integration, and safety issues Assumes previous knowledge of the fundamentals of kinematics, dynamics, control, and signal processing

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 Humanoid Robots written by Dragomir N. Nenchev and published by Butterworth-Heinemann. This book was released on 2018-12-10 with total page 508 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Humanoid Robots: Modeling and Control provides systematic presentation of the models used in the analysis, design and control of humanoid robots. The book starts with a historical overview of the field, a summary of the current state of the art achievements and an outline of the related fields of research. It moves on to explain the theoretical foundations in terms of kinematic, kineto-static and dynamic relations. Further on, a detailed overview of biped balance control approaches is presented. Models and control algorithms for cooperative object manipulation with a multi-finger hand, a dual-arm and a multi-robot system are also discussed. One of the chapters is devoted to selected topics from the area of motion generation and control and their applications. The final chapter focuses on simulation environments, specifically on the step-by-step design of a simulator using the Matlab® environment and tools. This book will benefit readers with an advanced level of understanding of robotics, mechanics and control such as graduate students, academic and industrial researchers and professional engineers. Researchers in the related fields of multi-legged robots, biomechanics, physical therapy and physics-based computer animation of articulated figures can also benefit from the models and computational algorithms presented in the book. Provides a firm theoretical basis for modelling and control algorithm design Gives a systematic presentation of models and control algorithms Contains numerous implementation examples demonstrated with 43 video clips

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 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 Introduction to Robotics written by John J. Craig and published by Addison-Wesley Longman. This book was released on 2005 with total page 416 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Written for senior level or first year graduate level robotics courses, this text includes material from traditional mechanical engineering, control theoretical material and computer science. It includes coverage of rigid-body transformations and forward and inverse positional kinematics.

Download or read book Conception m canique et commande de l appareil locomoteur d un robot humano de written by David Gouaillier and published by . This book was released on 2009 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La présente thèse concerne la conception mécanique et la commande de l'appareil locomoteur d'un robot bipède de petite taille. En collaboration avec l'entreprise Aldébaran Robotics, une étude complète de la mécatronique des jambes du robot est présentée. En s'appuyant sur un cahier des charges, le choix de la cinématique ainsi que le choix des actionneurs est décrit. De plus, un protocole expérimental complet permettant de dimensionner ces actionneurs est précisément étudié. Cette phase se termine par la réalisation de différents prototypes en partenariat avec Aldébaran Robotics. Enfin, une étude et une implémentation d'un premier algorithme de contrôle de locomotion bipèdique est présenté. Ce manuscrit se termine par la présentation de divers résultats de marche omnidirectionnelle obtenus sur le dernier prototype de la société

Download or read book Introduction la robotique Communication homme machine programmation et commande transformations homog nes written by Pierre Lopez and published by . This book was released on 1984 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: