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Tesis sobre el tema "Manipulateurs"
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Zein, Mazen. "Analyse cinématique des manipulateurs sériels 3R orthogonaux et des manipulateurs parallèles plans". Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2080.
Texto completoResumen
La diversité des tâches dans l’industrie entraîne un besoin de mise en place de nouveaux manipulateurs. Une analyse de comportement de ces manipulateurs est nécessaire afin de comparer leurs performances. Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l’étude cinématique et la comparaison de performances de deux types de manipulateurs : les manipulateurs 3R sériels à axes orthogonaux et les manipulateurs 3-RPR parallèles plans. Tout d’abord des notions importantes liées à la cinématique et à la conception de manipulateurs sont présentées. Dans la 2ème partie de cette thèse, une classification exhaustive des manipulateurs 3R sériels orthogonaux particuliers est établie. Le critère de classification est la topologie des singularités dans l’espace de travail (E. T). Vingt deux types différents de manipulateurs sont trouvés. Dans la 3ème partie, les vingt deux types sont comparés tout d’abord suivant la topologie de leur E. T, ensuite suivant un nouvel indice de performance. Les manipulateurs les plus performants sont mis en évidence. Dans la 4ème partie, les singularités dans l’espace articulaire des manipulateurs 3-RPR parallèles plans sont déterminées et analysées. Un algorithme pour le calcul des points cusp est établi. Dans la 5ème partie, deux nouvelles conditions de dégénérescence du modèle géométrique direct (MGD) des ces mêmes manipulateurs sont établies. Une nouvelle classe de ces manipulateurs a été découverte : les manipulateurs dégénérés. Ces manipulateurs ont leur MGD toujours dégénéré et des propriétés cinématiques intéressantes. Enfin, deux méthodes pour éviter les singularités de ces manipulateurs sont proposées : la planification de trajectoires non singulières de changement de mode d’assemblage, la recherche de zones non singulières dans les espaces de travail et articulaire. Les résultats présentés dans ce travail constituent un outil intéressant d’aide à la conception de nouveaux manipulateursThe variety of tasks in industry necessitates implementation of new manipulators. A behaviour analysis of these manipulators is necessary to compare their performances. The work presented in this thesis deals with the study of kinematical properties and of the performances comparison of two types of manipulators: 3-revolute (3R) serial orthogonal manipulators and 3-RPR planar parallel manipulators. First, a state of the art on important notions on kinematics and design of manipulators is presented. Then, in the 2nd section of this thesis, an exhaustive classification of 3R serial orthogonal manipulators with geometric simplifications is established. The classification criterion is the singularities topology in the workspace. Twenty-two different manipulators types are found. In the 3rd section, the twenty-two types are compared first according to the topology of their workspace, then according to a new performance index that we have introduced. In the 4th section, the singularities in the joint space of 3-RPR planar parallel manipulators are determined and analysed. An algorithm for the detection of cusp points is established. In the 5th section, two new forward kinematics degeneracy conditions for these manipulators are found. A new class of these manipulators is discovered: the degenerate manipulators. These degenerate manipulators have always a degenerate forward kinematic model and interesting kinematic properties. Finally, two methods for avoiding the singularities of the 3-RPR parallel manipulators are proposed: the planning of non singular assembly mode changing trajectories and the determination of maximal singularity free regions in the workspace and in the joint space of these manipulators. Results presented in this thesis can serve as an efficient help tool for the design of new manipulators
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Safeea, Mohammad. "Des robots manipulateurs collaboratifs sûrs". Thesis, Paris, HESAM, 2020. http://www.theses.fr/2020HESAE036.
Texto completoResumen
Les manipulateurs industriels collaboratifs ouvrent une nouvelle ère dans la fabrication flexible, où les robots et les humains sont capables de coexister et de travailler ensemble. Cependant, divers défis persistent pour parvenir à une collaboration complète entre les robots et les humains en milieu industriel. Dans cette thèse, deux défis principaux - la sécurité et la collaboration - sont abordés pour atteindre cet objectif. Concernant la sécurité, la thèse présente une méthode d'évitement des collisions en temps réel qui permet au robot d'ajuster les chemins générés hors ligne pour une tâche industrielle, tout en évitant les collisions avec les humains à proximité. En outre, la thèse a présenté une nouvelle méthode pour effectuer un mouvement d'évitement de collision réactif, en utilisant la méthode de Newton du second ordre qui offre divers avantages par rapport aux méthodes traditionnelles utilisées dans la littérature. Sur la collaboration, la thèse présente un mode de guidage manuel précis comme alternative au mode de guidage actuel pour effectuer des opérations de positionnement précis de l'effecteur terminal du robot d’une manière simple et intuitive. La thèse présente également de nouvelles contributions à la formulation mathématique de la dynamique des robots, y compris un algorithme récursif pour calculer la matrice de masse des robots sériels avec un coût minimal du second ordre et un algorithme récursif pour calculer efficacement les symboles de Christoffel. Tous les algorithmes présentés sont validés soit en simulation, soit dans un scénario réelCollaborative industrial manipulators are ushering a new era in flexible manufacturing, where robots and humans are allowed to coexist and work side by side. However, various challenges still persist in achieving full human robot collaboration on the factory floor. In this thesis two main challenges - safety and collaboration - for achieving that goal are addressed. On safety, the thesis presents a real-time collision avoidance method which allows the robot to adjust the offline generated paths of the industrial task in real-time for avoiding collisions with humans nearby. In addition, the thesis presented a new method for performing the reactive collision avoidance motion using second order Newton method which offers various advantages over the traditional methods in the literature. On collaboration, the thesis presents the precision hand-guiding as an alternative to the teach-pendant for performing precise positioning operations of the robot’s end-effector in a simple and intuitive manner. The thesis also presents new contributions into the mathematical formulation of robot dynamics, including a recursive algorithm for calculating the mass matrix of serially linked robots with a minimal second order cost, and a recursive algorithm for calculating Christoffel symbols efficiently. All the presented algorithms are validated either in simulation or in a real-world scenario
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Garcia, Ramirez Ruben Senen. "Programmation bayesienne des bras manipulateurs". Grenoble INPG, 2003. http://www.theses.fr/2003INPG0034.
Texto completoResumen
Cette thèse porte sur la programmation bayesienne de bras manipulateurs équipés d'un système de vision stéréoscopique. L'implantation d'une tâche de prise et de dépose d'un objet est donnée en exemple pour évaluer l'approche. Cette tâche met en jeu des modèles géométriques du bras, du système de vision stéréoscopique et des objets manipulés. L'incertitude associée aux modèles géométriques, aux capteurs des robots et au système de vision est prise en compte. La méthode de programmation est formelle et systématique. Elle consiste en trois parties : La description où sont définies les variables pertinentes et la distribution de probabilité conjointe. L'inférence qui vise à construire une distribution de probabilité sur les commandes motrices sachant les informations sensorielles, et enfin le choix d'une commande à partir de la distribution précédente. Une nouvelle méthode de programmation de robot dite " inverse " est introduite. Des méthodes de résolutions approchées sont présentées visant à combattre la complexité du calcul liée à cette approche. Une expérimentation qualitative du système de programmation est présentée.
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Hubert, Julien. "Manipulateurs parallèles, singularités et analyse statique". Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00563998.
Texto completoResumen
Les singularités sont des poses particulières où le robot ne peut être contrôlé et ou les efforts subis par les articulations du mécanisme peuvent tendre vers l'infini ce qui entraine alors une détérioration du mécanisme. Bien que ces dernières années de larges avancées dans la classification et la détection des singularités aient eu lieu la question de la proximité d'une pose à une pose singulière reste ouverte. Dans cette thèse nous tentons d'y répondre avec une approche basée sur la statique. En effet si pour une pose donnée les efforts subis par les articulation restent inférieur à un certain seuil, on pourra affirmer que le robot ne subira pas de détérioration et nous le considérons comme assez éloigné d'une pose singulière. Dans un premier temps, nous proposons un algorithme qui calcule, pour un robot plan dont l'orientation est fixée et dont la plate-forme supporte une charge connue, la frontière de la région pour laquelle on assure l'intégrité physique du manipulateur. Cet algorithme étant difficile à étendre pour des robots à plus de 3 degrés de libertés, nous en proposons un second basé sur l'analyse par intervalles.
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Bernier, Dominique. "Modélisation différentielle directe des robots manipulateurs". Valenciennes, 1990. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/63b2e0c6-4cf5-46f3-aed8-d37ea4b52c0a.
Texto completoResumen
L'objet de cette étude est l'écriture d'un logiciel de calcul automatique littéral du modèle différentiel direct de tout type de robot manipulateur. Après un rappel du principe du calcul du modèle différentiel direct par la méthode hypercomplexe pour les robots à structure de chaine simple, ce calcul est présenté pour les robots à structure de chaine complexe. La seconde partie de ce travail concerne l'élaboration du logiciel de calcul proprement dit. Ce logiciel conversationnel ne nécessite, de la part de l'utilisateur, que la connaissance des paramètres servant à repérer les différents corps du robot et il fournit les équations littérales optimisés du modèle différentiel direct du robot manipulateur étudie. L'exploitation de ce logiciel et la comparaison avec d'autres modèles ont permis d'établir la tres bonne performance de ce programme quant au nombre d'opérations arithmétiques élementaires nécessaires au calcul du modèle différentiel direct d'un robot manipulateur.
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Hefnawi, Mostafa. "Algorithmes de commande pour manipulateurs flexibles". Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 1992. http://depot-e.uqtr.ca/5260/1/000601758.pdf.
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Breguet, Jean-Marc Breguet Jean-Marc. "Actionneurs "stick and slip" pour micro-manipulateurs /". [S.l.] : [s.n.], 1998. http://library.epfl.ch/theses/?display=detail&nr=1756.
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Raucent, Benoit. "Identification des paramètres dynamiques des robots manipulateurs". Université catholique de Louvain, 1990. http://edoc.bib.ucl.ac.be:81/ETD-db/collection/available/BelnUcetd-07182006-153745/.
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Nayak, Abhilash. "L’analyse cinématique de manipulateurs parallèles et reconfigurables". Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018ECDN0057/document.
Texto completoResumen
Un manipulateur parallèle à mobilité réduite a moins de six degrés de liberté et présente généralement différents types de mouvement connus sous le nom de modes d'opération. Ainsi, ce type de manipulateur peut être classifié comme reconfigurable selon sa capacité de transition entre les différents modes d'opération. Cette thèse de doctorat s'articule principalement autour de l'analyse cinématique de manipulateurs parallèles à mobilité réduite, de manipulateurs parallèles en série obtenus à partir de leur empilement en série et de mécanismes conformes conçus à partir de leurs configurations singulières à contraintes. La transformation cinématique de Study est utilisée pour dériver les équations algébriques de contraintes. Ensuite, elles sont interprétées à l'aide d'outils de géométrie algébrique pour effectuer des analyses de mobilité, de cinématique et de singularité. Les techniques de ‘‘screw theory’’ et ‘‘line geometry’’ sont utilisées à côté de l'approche algébrique au besoinA lower mobility parallel manipulator has less than six degrees of freedom and usually exhibits different motion types known as operation modes. Thus, it can be classified as reconfigurable on account of its ability to transition between different operation modes. This doctoral thesis mainly revolves around the kinematic analysis of some lower-mobility parallel manipulators, series-parallel manipulators obtained from their serial stacking and compliant mechanisms designed using their constraint singular configurations. Study's kinematic mapping is used to derive the algebraic constraint equations. They are further interpreted using algebraic geometry tools to perform mobility, kinematic and singularity analysis. Screw theory and line geometry techniques are used adjacent to algebraic approach wherever necessary
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Çela, Arben. "Contribution a la commande des robots manipulateurs". Paris 11, 1993. http://www.theses.fr/1993PA112153.
Texto completoResumen
Dans cette these nous traitons le probleme de planification et de suivi des robots manipulateurs rigides en presence des obstacles. L'etude est repartie en cinq chapitres. Dans le premier chapitre nous presentons une introduction aux problemes d'optimisation des grands systemes par decomposition-coordination. Cette methode nous permet de resoudre le probleme de planification des trajectoires des robots manipulateurs en presence de plusieurs obstacles, qui est l'objet du deuxieme chapitre. Dans le troisieme chapitre nous traitons le probleme de planification des trajectoires d'un seul robot et plusieurs obstacles. Par decomposition-coordination nous arrivons a reduire la taille du probleme au niveau de chaque axe du robot permettant de reduire beaucoup le temps de calcul. Dans le quatrieme et cinquieme chapitres nous traitons le probleme de suivi des trajectoires des robots manipulateurs en presence des perturbations bornees. Deux methodes sont utilisees: 1) la commande a structure variable (csv); 2) la commande floue. Dans le quatrieme chapitre la csv est combinee avec la methode de decouplage et linearisation pour eliminer les erreurs de modelisation et la presence des perturbations. La synthese d'un controleur flou, qui fait l'objet du cinquieme chapitre, nous permet de suivre les trajectoires des robots manipulateurs et predefinir l'erreur de suivi en fonction des bornees de perturbations et les valeurs des gains
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Guyot, Gilles. "Contributions a l'etalonnage geometrique des robots manipulateurs". Nice, 1995. http://www.theses.fr/1995NICE4826.
Texto completoResumen
Les travaux exposes dans cette these concernent principalement la modelisation geometrique des robots manipulateurs, l'identification des parametres du modele geometrique et l'etude d'un systeme de metrologie adapte a l'etalonnage geometrique de ce type de robots. Apres avoir introduit le probleme de l'etalonnage geometrique, nous presentons la methode utilisee pour obtenir le modele geometrique du robot manipulateur a etalonner. Le probleme de l'identifiabilite des parametres est ensuite resolu a l'aide d'une methode formelle qui permet de definir a priori un ensemble de parametres identifiables en fonction du type de mesures disponibles. Cette premiere partie de l'etude a debouche sur le developpement d'un logiciel d'etalonnage geometrique valide aux cours de differents tests experimentaux. Dans la seconde partie de cette etude nous proposons une nouvelle methode d'etalonnage qui ne necessite pas de mesures de la situation d'un repere lie a l'organe terminal du robot. Base sur ce principe d'etalonnage nous presentons dans la derniere partie un systeme de metrologie original qui permet d'obtenir les donnees de mesure necessaires a l'identification des parametres du modele geometrique
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Fleurmond, Renliw. "Asservissement visuel coordonné de deux bras manipulateurs". Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30287/document.
Texto completoResumen
Nous nous intéressons ici au problème de la coordination de plusieurs bras manipulateurs au moyen de la vision. Après avoir étudié les approches de commande dédiées à ce problème, notre première contribution a consisté à établir un formalisme basé sur l'asservissement visuel 2D. Ce formalisme permet de bénéficier des images fournies par une ou plusieurs caméras, embarquées ou déportées, pour coordonner les mouvements d'un système robotique multi-bras. Il permet de plus d'exploiter la redondance de ce type de système pour prendre en compte des contraintes supplémentaires. Nous avons ainsi développé une stratégie de commande pour réaliser une tâche de manipulation coordonnée tout en évitant les butées articulaires et la perte des indices visuels. Afin d'aller plus loin et de tolérer les occultations, nous avons proposé des approches permettant de reconstruire la structure des objets manipulés et donc les indices visuels qui les caractérisent. Enfin, nous avons validé nos travaux en simulation et expérimentalement sur le robot PR2We address the problem of coordinating a dual arm robot using one or several cameras. After proposing an overview of the control techniques dedicated to this problem, we develop a formalism allowing to coordinate the motions of several arms thanks to multicameras image based visual servoing. Our approach allows to bene?t from the natural redundancy provided by the robotic system to take into account useful constraints such as joint limits and occlusions avoidance. We propose a strategy to deal with these tasks simultaneously. Finally, to make our control more robust with respect to image losses, we reconstruct the structure of the manipulated objects and the corresponding visual features. To validate our approach, we use the formalism to make the dual arm PR2 robot recap a pen. Simulations and experimental results are provided
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Baili, Maher. "Analyse et classification de manipulateurs 3R à axes orthogonaux". Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011685.
Texto completoResumen
Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la classification et l'analyse des manipulateurs 3R à axes orthogonaux. Le but final est de proposer une classification exhaustive de ces manipulateurs selon leur topologie d'espace de travail. On définit une topologie d'espace de travail par un couple (nombre de points cusps, nombre de nœuds). Ces points particuliers apparaissent sur les surfaces de singularités. Notre étude se décompose en 4 parties. La première partie de ce travail est consacrée à une étude bibliographique de quelques notions liées à la cinématique et à la conception des manipulateurs sériels et plus particulièrement leurs singularités. Dans la deuxième partie de ce travail, nous établissons une classification exhaustive de toutes les topologies d'espace de travail d'une famille de manipulateurs 3R à axes orthogonaux telle que r3 = 0 en fonction des paramètres de DHm. Pour chaque topologie d'espace de travail, nous donnons toutes les propriétés cinématiques décrites dans la première partie. Une nouvelle condition nécessaire et suffisante pour qu'un manipulateur soit cuspidal (peut changer de posture sans franchir une singularité) a été établie sous forme d'une relation entre les paramètres de DHm. La troisième partie a été consacrée à étendre la classification réalisée dans la partie précédente à une famille de manipulateurs orthogonaux plus large (r3 <> 0). La quatrième partie a été consacrée à l'analyse des manipulateurs selon deux critères de performance. Le premier est relatif aux conditionnements maximum et moyen. Le second permet de calculer les proportions des régions à 2 et 4 solutions au MGI ainsi que tout le domaine accessible par rapport à une sphère centrée sur l'origine et englobant l'espace de travail. Les résultats proposés dans ce travail constituent une aide intéressante pour la conception de mécanismes innovants. En effet, en utilisant ce travail, nous pouvons choisir la topologie d'espace de travail la mieux adaptée à la tâche souhaitée. Nous venons ensuite ajuster les paramètres de DHm du manipulateur satisfaisant les critères proposés.
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DHAOUI, AMOR. "Commande dynamique en temps-reel des robots manipulateurs". Paris 7, 1994. http://www.theses.fr/1994PA077232.
Texto completoResumen
Nous presentons une structure hierarchique multiprocesseur associee a l'utilisation d'un noyau temps-reel psos destinee a la commande dynamique des robots manipulateurs. Nous traitons les aspects de modelisation geometrique, cinematique et dynamique direct et inverse des robots a poste fixe et ayant une chaine cinematique simple. Dans la seconde partie nous etudions l'identification parametrique des robots manipulateurs. Les structures multiprocesseur de commande des robots sont etudiees dans le troisieme chapitre dans leurs aspects materiels et logiciels. Ensuite, nous presentons notre structure multiprocesseur, les caracteristiques du noyau temps-reel psos, notre politique de repartition et d'ordonnancement des taches, les apports du temps reel dans une commande dynamique multiprocesseur des robots et la mise en uvre d'une application sous systeme temps-reel. Des algorithmes de commandes dynamiques sont mis en uvre et leurs resultats discutes. La structure proposee constitue une base materielle pour la recherche et l'experimentation des commandes des robots
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Cherki, Brahim. "Commande des robots manipulateurs par retour d'etat estime". Nantes, 1996. http://www.theses.fr/1996NANT2032.
Texto completoResumen
Les travaux developpes dans cette these concernant la commande des robots manipulateurs par retour d'etat estime. Nous nous sommes interesses aux trois grandes classes de robots manipulateurs: les robots rigides, les robots a articulations flexibles et les robots souples. Pour les robots manipulateurs rigides nous proposons un schema de commande utilisant un observateur non lineaire a grands gains, une commande decouplante et linearisante. La commande utilisee linearise exactement l'observateur ce qui rend son implantation tres facile. Nous avons montre que la boucle fermee est semi globalement stable. Nous avons egalement propose une methode pour rejeter les perturbations constantes. Les resultats de simulation et d'experimentation demontrent le bien fonde des schemas de commande proposes. Pour les robots a articulations flexibles, une extension des resultats obtenus sur les robots rigides est faite. A l'aide d'un changement de coordonnees, le modele d'un robot a articulations flexibles se presente sous une forme canonique d'observabilite. Les nouvelles coordonnees representent les positions des bras et leurs derives jusqu'a l'ordre trois. Les derives des positions sont estimees a l'aide d'un observateur a grands gains, la commande linearisante et decouplante est calculee a l'aide de ces memes derives. Dans ce cas aussi la stabilite de la boucle fermee est de nature semi globale. Les resultats de simulation confirment la validite du schema de commande propose. La troisieme classe de robots etudiee est celle des robots souples. Ce type de robot presente des caracteristiques dynamiques compliquees, la dimension de son modele peut etre tres elevee selon le nombre de modes retenu pour sa description. En supposant mesurables les variables de positions articulaires et les amplitudes modales, nous avons propose un schema de commande base sur un observateur a grands gains et une commande non lineaire. Dans ce cas aussi la stabilite est de nature semi globale. Pour amortir les modes souples nous avons inclus dans la commande un retour elastique. Les resultats de simulation confirment la validite de cette demarche. Une validation experimentale sur le robot souple du laboratoire a ete realisee. En conclusion une approche unifiee a ete mise en uvre, a savoir l'utilisation d'observateurs a grands gains couples a des commandes non lineaires decouplantes et linearisantes pour le suivi de trajectoire. Les resultats de simulation et d'experimentation confirment la validite des schemas de commande proposes
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HAMDI-CHERIF, ABOUBEKEUR. "Automatique algorithmique et intelligente pour les robots manipulateurs". Paris 6, 1995. http://www.theses.fr/1995PA066342.
Texto completoResumen
Nous proposons dans ce travail d'unifier la commande automatique conventionnelle, basee sur la programmation procedurale, et la commande a base de connaissances, en reference aux robots manipulateurs. L'approche de la commande a base de connaissances est choisie comme une facette de la commande intelligente qui est plus generale. Cette unification theorique est basee sur l'idee de la trilogie dite d'exploration-exploitation-creativite (eec). Cette derniere est utilisee comme notre strategie de resolution de problemes. Afin de resoudre un probleme donne de commande automatique, (dans notre cas celle d'un bras manipulateur), le concepteur explore d'abord les outils en sa disposition (dans notre cas les algorithmes de commande). Le processus d'exploration tente d'operer une adequation entre les resultats donnes par certains outils et les specifications desirees au travers d'un mecanisme de comparaison. Les resultats sont fournis par le processus calculatoire dit d'exploitation. Si les outils ne sont pas satisfaisants, alors de nouveaux outils devront etre crees (par exemple developpement d'algorithmes). Cette ultime phase est entreprise par le processus dit de creativite. Nous nous bornerons a la tentative de resolution du probleme lie a l'automatisation de la cooperation entre les processus d'exploration et d'exploitation dans le cadre de la conception. Nous montrerons aussi la complexite requise par les elements de base de cette trilogie. D'autre part et, parce que trop complexe, le processus de la creativite est considere au niveau theorique uniquement. Ce processus n'est pas (encore) candidat a l'automatisation. Au niveau de l'exploitation, nous referons aux systemes operationnels developpes dans le cadre du projet cascida a l'universite de setif (algerie) durant la periode 1985-1991. La formalisation en a ete faite a l'upmc-lif entre 1992 et 1994. Afin de resoudre le probleme de l'exploration, nous proposons un cadre general et original de conception. Bases sur la commande intelligente, certains aspects de ce cadre de conception sont effectivement appliques au developpement d'une base de connaissances avec l'aide des experts du laboratoire de robotique de paris (lrp). Cette derniere represente un support au projet dicr (commande intelligente directe pour la robotique), projet entame au laboratoire d'informatique fondamentale (lif) en collaboration avec le lrp. Une base de connaissances, codifiant une fraction de l'expertise humaine, permet ainsi le choix d'un algorithme approprie pour commander un robot manipulateur (rm) donne, en fonction des specifications de l'utilisateur, des criteres a optimiser, du modele du rm, de sa rapidite, de la tache a entreprendre, des resultats intermediaires, entres autres. La base de connaissances ainsi que le logiciel numerique correspondant sont actuellement operationnels et peuvent etre utilises comme systemes isoles. Ils representent les elements de base de la solution au probleme de la cooperation entre les processus d'exploration et d'exploitation. Afin de finaliser cette cooperation l'interface entre les deux processus reste a developper. Nous pensons que cette cooperation peut aider dans l'unification des aspects de la conception en general, avec ses principales composantes theorique et appliquee dans des domaines aussi varies que la commande conventionnelle et intelligente, la productique, ou d'autres domaines complexes a forte interaction homme-machine. Il est attendu que cette trilogie, et dans toutes ses composantes, joue un role moteur dans cette entreprise
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ELSERAFI, KAMEL AHMED. "Contributions a la commande adaptative des robots manipulateurs". Nantes, 1991. http://www.theses.fr/1991NANT2014.
Texto completoResumen
Les recherches menees dans le cadre de cette these portent sur la commande dynamique adaptative des robots. On se place ici dans le cadre des lois de commande du type adaptative par decouplage non lineaire ou a compensation predictive dans lesquelles les parametres inertiels du robot sont estimes en ligne. Dans un premier temps, nous avons etudie et analyse les lois de commande directes et indirectes des robots proposees dans la litterature. Cette etude nous a permis d'apporter des ameliorations sur la loi de commande adaptative directe presentee par slotine. Cette modification rend possible le calcul en ligne de la loi de commande adaptative. Nous nous aussi presente des nouvelles demonstrations pour les methodes presentees par craig et spong. Nous avons egalement propose deux nouveaux regulateurs adaptatifs indirects. La loi de commande du premier est a compensation predictive des dynamiques du robot associee a un regulateur local pd. Celle du deuxieme regulateur est une combinaison de la loi de commande par decouplage non lineaire, pour la dynamique des corps du robot, et de la loi de commande a compensation predictive pour la dynamique de la charge. Les parametres inertiels sont estimes en utilisant la fonction d'erreur de l'energie qui depend des positions et des vitesses articulaires. En utilisant la loi de commande de slotine modifiee et les deux lois de commande adaptatives indirectes, les resultats de simulation des trois premieres articulations du robot puma montrent l'efficacite des methodes proposees sur la reduction des erreurs de position et de vitesses et vis-a-vis de la convergence des parametres inertiels. Le cout de calcul de ces lois de commande adaptative pour un robot puma a 6 degres de liberte est donne et semble etre compatible avec la performance des microprocesseurs existants et l'exigence de la periode d'echantillonnage
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Idrissi, Kaitouni. "Contribution à la modélisation lagrangienne des robots manipulateurs". Compiègne, 1985. http://www.theses.fr/1985COMPS131.
Texto completo
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Blais, Dominique. "Appels 911 : caractérisation du discours des appelants manipulateurs". Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2008. http://depot-e.uqtr.ca/1200/1/030080298.pdf.
Texto completo
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Chablat, Damien. "Domaines d'unicité et parcourabilité pour les manipulateurs pleinement parallèles". Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003471.
Texto completoResumen
Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l'étude géométrique et cinématique des manipulateurs pleinement parallèles. Cette étude a pour objectifs finaux la détermination des domaines d'unicité et la caractérisation des domaines parcourables de l'espace de travail. Notre étude se décompose en 5 parties. La première partie de ce travail est consacrée à une étude bibliographique des manipulateurs pleinement parallèles et plus particulièrement le calcul de leur espace de travail et de leurs configurations singulières. La deuxième et la troisième partie de ce rapport sont consacrées à la caractérisation des aspects pour les manipulateurs pleinement parallèles possédant une et plusieurs solutions au modèle géométrique inverse respectivement. Ainsi, nous définissons les plus grands domaines de l'espace de travail sans configuration singulière. Puis, nous définissons les plus grands domaines d'unicité, c'est-à-dire les domaines où il est possible d'établir une bijection entre l'espace de travail et l'ensemble articulaire à l'aide des modèles géométriques direct et inverse. En effet, dans un aspect, il est possible de changer de mode d'assemblage sans rencontrer de singularité. La quatrième partie traite du problème des collisions internes et externes. La définition des aspects est étendue en aspects libres pour tenir compte de ces collisions. La cinquième partie porte sur l'analyse de la parcourabilité de l'espace de travail en vue de réaliser des trajectoires discrètes et continues. Cette étude pourra être utilisée dans les logiciels de CAO-robotique pour permettre une meilleure utilisation des manipulateurs parallèles. En effet, la détermination des domaines d'unicité et l'analyse de la parcourabilité dans l'espace de travail sont des outils intéressants pour la planification de trajectoires ainsi que la conception et le placement des manipulateurs parallèles.
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FRUCHARD, Matthieu. "Méthodologies pour la commande de manipulateurs mobiles non-holonomes". Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010344.
Texto completoResumen
Cette thèse se place dans le cadre de la commande des manipulateurs mobiles hybrides holonomes/ non-holonomes, c'est-à-dire des robots constitués d'un bras manipulateur embarqué sur une plate-forme porteuse. L'objectif de
ce travail est de fournir un cadre méthodologique pour la synthèse de lois de commande par retour d'état de tels systèmes, en
partant du constat qu'une stratégie de coordination entre la plate-forme et le manipulateur requiert génériquement de commander la
situation complète de la plate-forme. L'originalité des deux nouvelles approches proposées est de permettre un contrôle coordonné
d'une tâche prioritaire de manipulation et d'une tâche secondaire de locomotion, obtenu via la stabilisation pratique
de la situation complète de la plate-forme le long d'une trajectoire de référence quelconque.
Ces deux méthodes génériques s'appuient sur la fusion de deux outils de commande:
l'approche par fonctions de tâches, dédiée au contrôle des bras manipulateurs, et
l'approche par fonctions transverses, consacrée à la commande des plate-formes non-holonomes.
Différentes applications de suivi de cible valident la flexibilité et la polyvalence de ces
approches de commande à travers le choix de plusieurs stratégies de coopération entre
manipulation et locomotion.
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Assouli, Fatna. "Coordination de plusieurs manipulateurs pour déplacer un objet rigide". Mémoire, École de technologie supérieure, 2003. http://espace.etsmtl.ca/769/1/ASSOULI_Fatna.pdf.
Texto completoResumen
Dans ce projet, nous avons traité la coordination de deux manipulateurs robots manipulant un objet rigide. En effet, la coopération de plusieurs robots manipulateurs implique une amélioration de la capacité de manipulation des objets. Ceci est dû au fait que l'on effectue ce traitement soigneusement et avec précision. Cette coordination devrait être en mesure de s'adapter aux variations environnementales. Nous avons commencé par la modélisation du système qui consiste à étudier son comportement dynamique. Pour cela on a modélisé chaque manipulateur individuellement, puis les deux en coordination. Ensuite, après avoir trouvé le modèle de l'objet et la relation mathématique qui décrit la contrainte de point de contact, nous déduisons le modèle global de notre système.
En ce qui concerne le contrôle nous avons choisi la méthode du couple précalculé, afin de compenser la non linéarité de notre système. Nous avons adopté dans le cadre de ce sujet deux types de contrôleurs: a) des contrôleurs conventionnels permettant de contrôler le suivi de trajectoire et la force interne; b) des contrôleurs flous pour le suivi de trajectoire tout en conservant le contrôle conventionnel de la force interne. Le choix de la commande floue est dû au fait que sa réalisation ne nécessite pas la connaissance du modèle du système. Si notre système était composé de plusieurs manipulateurs, sa modélisation et sa commande par l'approche classique deviennent plus compliquées. Par contre, la généralisation de l'approche floue pour la coordination entre plusieurs robots est directe. Nous avons évalué les résultats de simulation obtenus en utilisant deux robots ayant chacun 5 degrés de liberté pour comparer l'efficacité des deux techniques.
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Halalchi, Houssem. "Commande linéaire à paramètres variants des robots manipulateurs flexibles". Phd thesis, Université de Strasbourg, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00762367.
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Les robots flexibles sont de plus en plus utilisés dans les applications pratiques. Ces robots sont caractérisés par une conception mécanique légère, réduisant ainsi leur encombrement, leur consommation d'énergie et améliorant leur sécurité. Cependant, la présence de vibrations transitoires rend difficile un contrôle précis de la trajectoire de ces systèmes. Cette thèse est précisément consacrée à l'asservissement en position des manipulateurs flexibles dans les espaces articulaire et opérationnel. Des méthodes de commande avancées, basées sur des outils de la commande robuste et de l'optimisation convexe, ont été proposées. Ces méthodes font en particulier appel à la théorie des systèmes linéaires à paramètres variants (LPV) et aux inégalités matricielles linéaires (LMI). En comparaison avec des lois de commande non-linéaires disponibles dans la littérature, les lois de commande LPV proposées permettent de considérerdes contraintes de performance et de robustesse de manière simple et systématique. L'accent est porté dans notre travail sur la gestion appropriée de la dépendance paramétrique du modèle LPV, en particulier les dépendances polynomiale et rationnelle. Des simulations numériques effectuées dans des conditions réalistes, ont permis d'observer une meilleure robustesse de la commande LPV par rapport à la commande non-linéaire par inversion de modèle face aux bruits de mesure, aux excitations de haute fréquence et aux incertitudes de modèle.
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Shao, Zilong. "Identification et commande des robots manipulateurs à bas prix". Thesis, Ecole centrale de Lille, 2016. http://www.theses.fr/2016ECLI0001/document.
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Contrairement aux robots manipulateurs industriels qui sont de taille énorme et de prix élevé, beaucoup de robots manipulateurs à bas prix sont déjà entrés dans le marché, avec une petite taille, un poids léger, ce type de robots est plus accessible pour les particuliers. Cependant, limité par le coût de revient, des accessoires (matériaux, actuateurs, contrôleurs, etc) adoptés sont aussi limités, cela conduit souvent à la performance moins robuste au niveau de contrôle. Cette thèses se concentre sur la conception de contrôleur pour améliorer la performance des robots manipulateurs à bas prix. D'abord, pour des robots manipulateurs rigides, la modélisation dynamique en lien avec le système d'actualisation est établie, qui forme une équation différentielle avec paramètres constants et perturbation. Une méthode d'identification des paramètres en utilisant des observateurs et une commande adaptative sont proposées, et des résultats de simulation et d'expérimentation sont donnés. Ensuite, pour le cas d'articulation flexibles, pour simplifier, le modèle 1DOF est pris en compte. Premièrement, avec la mesure de la vitesse de lien, une méthode d'identification et une loi deux-étages adaptative sont proposées à condition que la position statique de lien puisse également être mesurée, des résultats de simulation sont donnés. Deuxièmement, en utilisant des mesures d'accélération de lien, une méthode d'identification et la même loi deux-étages adaptative sont proposées, cette idée est généralisée à l'identification et au contrôle de systèmes linéaires avec mesures de dérivées d'ordre élevé, des résultat de simulation sont présentés. Pour la mise en œuvre, des capteurs inertiels (gyroscopes et accéléromètres) sont utilisés et des résultats expérimentaux sont présentésUnlike industrial robot manipulators which are huge in size and of high price, many low-cost robot manipulators have already entered the market, with small size and light weight, this type of robots are more accessible to the public. However, limited by the cost, the components adopted (materials, actuators, controllers, etc.) are also limited, this often leads to less robust control performance. This thesis focuses on the controller design to improve the performance for such kind low-cost robot manipulators. To start with, for rigid case, dynamic modeling considering the actuator system is established, which forms a differential equation with constant parameters and disturbance, a method to identify the model parameters using observers and then an adaptive controller are proposed, simulation and experimental results are given. Then, in case of flexible joints, for simplicity, a single-link case model is considered. Firstly, link velocity measurement is assumed to provide link information, and an identification method and a two-stage adaptive control low are proposed provided that the static link position can also be measured, simulation result is given. Secondly, by using link acceleration measurement, an identification method and the same two-stage adaptive control low areproposed, this idea is generalized to identification and control of linear system using high-order derivative measurements, simulation result is presented. For implementation, inertial sensors (gyro and accelerometer) are used and experimental result is presented
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Bayle, Bernard. "Modélisation et commande cinématique des manipulateurs mobiles à roues". Toulouse 3, 2001. http://www.theses.fr/2001TOU30119.
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DELMAS, YANN. "Etude de l'espace atteignable des manipulateurs redondants : singularites, parcourabilite". Paris, ENSAM, 1996. http://www.theses.fr/1996ENAM0031.
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Une methode d'analyse de l'espace de travail des manipulateurs redondants prenant en compte le probleme de la parcourabilite de l'espace de travail a ete developpee. La parcourabilite de l'espace de travail caracterise les capacites du manipulateur a deplacer son effecteur dans son espace de travail. Nous caracterisons l'espace de travail par son enveloppe et par les positions limites, internes a l'espace de travail. Ces positions sont representatives de familles de mouvements articulaires cul de sac pour certaines trajectoires operationnelles. Notre methode est basee sur la determination des singularites cinematiques. La recherche des semi-singularites permet d'introduire l'influence des butees articulaires. Les algorithmes de classification de ces configurations en configurations limites et non limites sont la principale contribution de ce travail. Ils utilisent un modele local au second ordre du mouvement interne du manipulateur. Cette methode est developpee jusqu'a l'obtention d'un graphe de parcourabilite qui synthetise la connexite de l'espace de travail. Nous avons applique notre demarche a un manipulateur porteur plan 3r et une architecture porteuse 2x2r redondante. Nous obtenons l'espace de travail accessible, son graphe de parcourabilite. La methode etant algebrique, nous pouvons analyser l'influence des parametres de conception. Ainsi nous avons abouti a une modification des butees articulaires qui simplifie la parcourabilite de l'espace de travail du manipulateur 2x2r
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Conti, Patricia. "Contribution à la commande dynamique-adaptative des robots manipulateurs". Toulouse 3, 1987. http://www.theses.fr/1987TOU30220.
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Morel, Guillaume. "Programmation et adaptation de l'impedance de manipulateurs au contact". Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066198.
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Les travaux presentes dans cette these sont une contribution au probleme de l'utilisation de robots manipulateurs pour des operations impliquant une interaction mecanique avec l'environnement. Ce probleme est aborde en s'appuyant sur le principe de la commande en impedance, dans une approche coherente, qui superpose des moyens de controle et de programmation. Pour ce qui releve du premier aspect, nous faisons d'abord apparaitre, par une analyse quantitative et qualitative, la necessite d'utiliser un modele dynamique explicite dans les boucles de commande cartesiennes. Ceci nous conduit a retenir le schema de commande de neville hogan, dont nous precisons les conditions d'application et les limitations pratiques. Ce systeme de commande est ensuite integre dans une structure supervisee originale, apportant des solutions a plusieurs problemes classiques de la commande en effort: maitrise des impacts, controle des efforts appliques a un obstacle mobile, adaptation aux variations dans le comportement mecanique de l'environnement. Le superviseur, developpe sur la base des techniques de la logique floue, permet la mise en uvre de mecanismes rapides pour l'adaptation en ligne des parametres de controle. Ces developpements font l'objet d'experimentations sur un manipulateur industriel realisant des taches au contact avec un environnement de dynamique variable, materialise par un second manipulateur. Des moyens parametriques et graphiques d'analyse des caracteristiques physiques des machines sont ensuite proposes pour l'aide a la programmation des taches. Nous montrons en particulier comment le choix des configurations de travail peut etre reflechi en fonction du comportement des manipulateurs vis-a-vis de la tache: controlabilite des efforts et des vitesses, comportement dynamique
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Younsi, Mohammed Jahid. "Analyse et synthèse structurale de poignets de robots-manipulateurs". Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1990. http://www.theses.fr/1990ECAP0140.
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Notre étude vise à donner d'une façon systématique toutes les bases structurales des mécanismes (de poignets de robots en particulier) à trois degrés de liberté. Elle est consacrée à un type de poignets dit à axes concurrents. Parmi les critères de qualité dont on tient compte dans la conception des mécanismes de poignets : la capacité de produire de petites rotations, l'amplitude des rotations et la simplicité de la construction (nombre minimal de corps). Nous avons présenté la liste des schémas structuraux des chaines cinématiques planes et sphériques à trois degrés de liberté (en se limitant à un nombre de corps égal à dix). Une liste exhaustive des mécanismes de poignets de robots dotés de trois degrés de liberté et dont les moteurs sont fixes au bâti est donnée aussi. Chaque chaine cinématique ou mécanisme a été identifiée au moyen: du type de degré de liberté, d'un code numérique, d'une matrice associée et d'un polynôme caractéristique. Différentes conceptions de poignets de robots existants sont présentées et identifiées ainsi. Il est à noter que plusieurs de poignets existants appartiennent à un même groupe de chaines, à la même chaine de base et voire au même mécanisme particulier. Ceci implique que cette diversité de constructions de poignets de robots converge en fait dans un nombre très limité de variantes structurales de base. Par contre notre travail offre un large éventail de variantes structurales et oriente la recherche vers l'exploration d'autres groupes et chaines de base susceptibles de servir pour de nouveaux mécanismes de poignets. Notre travail est une plate-forme nécessaire pour le dimensionnement de mécanismes à trois degrés de liberté
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Pham, Hoang Lan. "Commande de robots manipulateurs dans l'espace des quaternions duaux". Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066426.
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Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet ANR ASSIST portant sur le développement d'un robot assistant à deux bras, chacun équipé d'une main. Nous nous intéressons particulièrement au contrôle des bras pour effectuer des tâches de manipulation. Dans ce contexte, une tâche est constituée d'un grand nombre d'étapes : approche de l'objet, saisie, manipulation à un ou deux bras (ouverture d'un bocal, par exemple), transfert vers un humain, dépose, etc. Chaque étape nécessite un contrôle soit en position, soit en force, soit en vision, ou encore selon plusieurs modes à la fois. L'emploi d'une structure de contrôle qui puisse commuter aisément d'un mode à l'autre est nécessaire. De plus, l'utilisation d'une main lors de la saisie, au lieu d'une simple pince, impose une configuration particulière de la main en fonction de la forme de l'objet, c'est-à-dire impose non seulement sa position mais aussi son orientation. Différentes représentations de la position et de l'orientation de l'organe terminal d'un bras manipulateur dans l'espace ont été étudiées. Suivant cette analyse, nous avons développé une nouvelle structure de commande basée sur les quaternions duaux permettant de contrôler simultanément la position et l'orientation de l'effecteur. Cette solution est proposée en cinématique, en dynamique et également à la commande référencée vision. Des simulations et des expérimentations sur différents robots permettent de valider ces méthodesThis thesis is incorporated within the framework of the ANR ASSIST project. The aim of this project is to develop a two-arm manipulator robot to assist quadriplegic individuals in their daily lives. We are particularly interested in the arm control to perform manipulation tasks. In this context, a task consists of many steps: approaching the object, grasping, handling with one or both arms (opening a jar, for example), transferring to a human, dropping off, etc. Each stage requires a control system either in one of the following modes : position, force, vision, or in multiple modes at the same time. A control structure that can easily switch from one mode to another is necessary. In addition, the use of a hand for the manipulation instead of a simple gripper, requires a particular configuration of the hand to be set, depending on the shape of the object, and hence not only the position but also its orientation must be controlled. Different representations of the position and orientation of the end-effector of a manipulator in space were studied. Following this analysis, we developed a new control structure based on dual quaternions for simultaneously controlling the position and orientation of the end-effector. This solution is proposed in kinematic, dynamic and also vision-based control. Simulations and experiments on different robots allowed to validate these methods
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Fruchard, Matthieu. "Méthodologies pour la commande de manipulateurs mobiles non-holonomes". Paris, ENMP, 2005. http://www.theses.fr/2005ENMPA001.
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Cette thèse se place dans le cadre de la commande des manipulateurs mobiles hybrides holonomes/ non-holonomes, c'est-à-dire des robots constitués d'un bras manipulateur embarqué sur une plate-forme porteuse. L'objectif de ce travail est de fournir un cadre méthodologique pour la synthèse de lois de commande par retour d'état de tels systèmes, en partant du constat qu'une stratégie de coordination entre la plate-forme et le manipulateur requiert génériquement de commander la situation complète de la plate-forme. L'originalité des deux nouvelles approches proposées est de permettre un contrôle coordonné d'une tâche prioritaire de manipulation et d'une tâche secondaire de locomotion, obtenu via la stabilisation pratique de la situation complète de la plate-forme le long d'une trajectoire de référence quelconque. Ces deux méthodes génériques s'appuient sur la fusion de deux outils de commande : l'approche par fonctions de tâches, dédiée au contrôle des bras manipulateurs, et l'approche par fonctions transverses, consacrée à la commande des plate-formes non-holonomes. Différentes applications de suivi de cible valident la flexibilité et la polyvalence de ces approches de commande à travers le choix de plusieurs stratégies de coopération entre manipulation et locomotionThis PhD thesis concerns the control of hybrid holonomic/ nonholonomic mobile manipulators, i. E. Robots composed of a manipulator arm mounted on a mobile platform. This work is devoted to the determination of a general framework for the feedback control of such systems. These control methodologies are based on the fact that a general strategy of motion coordination between the manipulator and the mobile platform requires to monitor the situation (position and orientation) of the platform. An original feature of the two approaches we propose is to allow a coordinated control of a priority manipulation task with a secondary locomotion task, obtained via the practical stabilization of the complete platform's situation along any reference trajectory. These two general methodologies rely on the fusion of two control tools: the task function approach, devoted to the control of manipulator arms, and the transverse functions approach, devoted to the control of nonholonomic platforms. Various application cases dealing with target tracking validate the flexibility and the polyvalence of these control approaches, through the choice of several strategies of cooperation between manipulation and locomotion subsystems
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Chablat, Damien. "Domaines d'unicite et parcourabilite pour les manipulateurs pleinement paralleles". Nantes, 1998. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003471.
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Les travaux presentes dans cette these portent sur l'etude geometrique et cinematique des manipulateurs pleinement paralleles. Cette etude a pour objectifs finaux la determination des domaines d'unicite et la caracterisation des domaines parcourables de l'espace de travail. Notre etude se decompose en 5 parties. La premiere partie de ce travail est consacree a une etude bibliographique des manipulateurs pleinement paralleles et plus particulierement le calcul de leur espace de travail et de leurs configurations singulieres. La deuxieme et la troisieme partie de ce rapport est consacree a la caracterisation des aspects pour les manipulateurs pleinement paralleles possedant une et plusieurs solutions au modele geometrique inverse respectivement. Ainsi, nous definissons les plus grandes domaines de l'espace de travail sans configuration singuliere. Puis, nous definissons les plus grands domaines d'unicite, c'est-a-dire les domaines ou il est possible d'etablir une bijection entre l'espace de travail et l'ensemble articulaire a l'aide des modeles geometriques direct et inverse. En effet, dans un aspect, il est possible de changer de mode d'assemblage sans rencontrer de singularite. La quatrieme partie traite du probleme des collisions internes et externes. La definition des aspects est etendue en aspects libres pour tenir compte de ces collisions. La cinquieme partie porte sur l'analyse de la parcourabilite de l'espace de travail en vue de realiser des trajectoires discretes et continues. Cette etude pourra etre utilisee dans les logiciels de cao-robotique pour permettre une meilleure utilisation des manipulateurs paralleles. En effet, la determination des domaines d'unicite et l'analyse de la parcourabilite dans l'espace de travail sont des outils interessants pour la planification de trajectoires ainsi que la conception et le placement des manipulateurs paralleles.
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Wang, Yong. "Contribution à la commande auto-ajustable des robots manipulateurs". Valenciennes, 1994. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/3567208a-bd70-422b-b59b-2f557f4fb83e.
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L'objectif de cette thèse de proposer un algorithme de commande adaptative permettant une adaptation efficace à la situation réelle de travail d'un robot manipulateur. Nous présentons d'abord le problème de la commande du système dynamique des robots et nous montrons la nécessité d'utiliser des algorithmes de commande auto-ajustable. Nous proposons dans le chapitre 3, un algorithme de commande à variance minimale généralisée étendue (VMGE). Il peut être utilisé pour la commande d'un robot sous certaines conditions. Pour s'adapter à la variation du retard pur et pour augmenter la robustesse, nous proposons dans le chapitre 4, les algorithmes de commande prédictive généralisée (CPG) et de commande prédictive généralisée étendue (CPGE). Enfin, les résultats de simulation présentés dans les chapitres 5 et 6 montrent que l'algorithme CPGE peut s'adapter aux situations de charges, de couplage, d'effet centrifuge et de gravité lors de la commande du robot manipulateur.
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Conti, Patricia. "Contribution à la commande dynamique-adaptative des robots manipulateurs". Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37604046n.
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Georges, Didier. "Planification optimale de trajectoires et commande des robots manipulateurs". Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376053999.
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Chebab, Zine Elabidine. "Conception et commande collaborative de manipulateurs mobiles modulaires (C3M3)". Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2018. http://www.theses.fr/2018CLFAC070/document.
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Dans un contexte d’Industrie 4.0, on perçoit de nouveaux usages possibles des manipulateurs mobiles (MMs), des robots généralement obtenus par l’association d’un bras manipulateur et d’une plate-forme mobile. Ce travail de thèse se focalise sur la synthèse et la commande de nouveaux MMs coopératifs en définissant trois défis à relever. Le premier défi concerne l’élargissement des domaines d’utilisation des robots par la possibilité de leur utilisation coopérative. Nous définissons ainsi un système robotique modulaire basé sur l’utilisation d’entités robotiques appelés mono-robots (m-bots). Ceux-ci sont des MMs qui peuvent se réarranger sous forme de poly-robot (p-bot) pour réaliser une tâche en collaboration. Le deuxième défi se focalise sur la définition de l’architecture cinématique élémentaire de ces robots. Ainsi, nous proposons une démarche générique de synthèse structurale qui permet l’obtention de plusieurs architectures de m-bots respectant les cahiers des charges relatifs à la tâche en tant que m-bot, mais aussi en tant que p-bot pour un environnement considéré. Cette démarche est basée sur l’analyse structurale des MMs à l’aide des paramètres structuraux des mécanismes (connectivité, mobilité, redondance et hyperstatisme). Le troisième défi proposé est d’arriver à modéliser et contrôler les architectures de MMs synthétisées pour la tâche. Deux lois de commande (PID et hybride force-position) sont proposées pour la réalisation de la tâche considérée. Leur validation a été réalisée grâce à des simulations avancéesIn recent years, the concept of Industry 4.0 has led to new possibilities of use for mobile manipulators (MMs) that are generally made of a manipulator arm mounted on a mobile base. The current Ph.D. is focused on the synthesis and control of new cooperative MMs by defining three challenges. The first challenge concerns the widening of the fields of application of robots. Therefore, we define a modular robotic system based on the use of multiple MMs (mono robots or m-bots) that can be used as a global system (poly-robot or p-bot) for collaborative tasks. The second challenge concerns the definition of the kinematic structure of the MMs. We propose a new generic method of structural synthesis that allows to obtain multiple kinematic architectures for m-bots that respect the constraints imposed by the task and the workspace. This method is based on structural analysis of MMs by the evaluation of the structural parameters (connectivity, mobility, redundancy and overconstraint). The last challenge concerns the modelling and control of the new architectures for the new fields of application. Two control laws (PID control and hybrid force-position control) are proposed in order to realise the considered task. Their validation is done with advanced simulations
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Lopez, Damian Efrain. "Grasp planning for object manipulation by an autonomous robot". Toulouse, INSA, 2006. http://www.theses.fr/2006ISAT0009.
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L'évolution autonome d'un robot dans un environnement évolutif nécessite qu'il soit doté de capacités de perception, d'action et de décision suffisantes pour réaliser la tâche assignée. Une tâche essentielle en robotique est la manipulation d'objets et d'outils. Elle intervient non seulement pour un robot seul mais également dans des situations d'interaction avec un humain ou un autre robot quand il s'agit d'échanger des objets ou de les manipuler conjointement. Cette thèse porte sur la planification de tâches de manipulation d'objets pour un robot autonome dans un environnement humain. Une architecture logicielle susceptible de résoudre ce type de problèmes au niveau géométrique est proposée. Généralement, une tâche de manipulation commence par une opération de saisie dont la qualité conditionne fortement la réussite de la tâche et pour laquelle nous proposons un planificateur basé sur les propriétés inertielles de l'objet et une décomposition en éléments quasi-convexes tout en prenant en compte les contraintes imposées par le système mobile complet dans un environnement donné. Les résultats sont validés en simulation et sur le robot sur la base d'une extension des outils de planification développés au LAAS-CNRS. Le modèle géométrique 3D de l'objet peut être connu a priori ou bien acquis en ligne. Des expérimentations menées sur un robot manipulateur mobile équipé d'une pince à trois points de contacts, de capteurs de force et d'une paire de caméras stéréoscopiques ont montré la validité de l'approcheThe autonomous robot performance in a dynamic environment requires advanced perception, action and decision capabilities. Interaction with the environment plays a key role for a robot and it is well illustrated in object and/or tool manipulation. Interaction with humans or others robots can consist in object exchanges. This thesis deals with object manipulation planning by an autonomous robot in human environments. A software architecture is proposed that is capable to solve such problems at the geometrical level. In general, a manipulation task starts by a grasp operation which quality influences strongly the success of the overall task. We propose a planner based on object inertial properties and an approximate convex decomposition. The whole mobile system taken into account in the planning process. The planner has been completely implemented as an extension of the planning tools developed at LAAS-CNRS. Its results have been tested in simulation and on a robotic platform. Object models may be known a priori or acquired on-line. Experiments have been carried out with a mobile manipulator equipped with a three fingers gripper, a wrist force sensor and a stereo camera system in order to validate the approach
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Helguera, Arellano Christian. "Contribution à la résolution du problème des minima locaux dans une méthode de planification de trajectoires sans collision pour robots manipulateurs". Poitiers, 2001. http://www.theses.fr/2001POIT2282.
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Padois, Vincent. "Enchaînements dynamiques de tâches pour des manipulateurs mobiles à roues". Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011677.
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La nature des missions qui sont aujourd'hui envisagées en Robotique suppose de plus en plus un espace de travail étendu du robot. Cette extension va de pair avec la combinaison de moyens de manipulation et de moyens de locomotion et c'est la raison d'être des manipulateurs mobiles. Parmi ces systèmes, qui prennent des formes diverses, nous distinguons les manipulateurs mobiles à roues qui sont la combinaison d'une plateforme à roues et d'un bras manipulateur. Ce mémoire présente notre contribution à l'étude de leur commande coordonnée (le système est vu comme un tout) au niveau opérationnel et plus particulièrement en vue de missions complexes qui nécessitent l'enchaînement dynamique de tâches de natures différentes : suivi de trajectoire, contrôle d'effort. En nous basant sur la forme générique des modèles cinématiques de ces systèmes, nous avons développé un modèle dynamique unifié, directement exploitable pour les techniques de commande à couple calculé. Afin de tenir compte des contraintes secondaires intrinsèques à tout système robotique mais aussi des contraintes imposées par l'environnement (obstacles par exemple), nous proposons une structure de commande qui permet l'intégration des lois de commande opérationnelle tout en assurant, notamment grâce à l'exploitation de la redondance du système, le respect des différentes contraintes. Cette structure gère l'enchaînement dynamique des tâches à réaliser et permet, qu'elles soient planifiées ou générés en temps réel, l'adaptation des consignes pour la gestion des incertitudes sur la connaissance de l'environnement mais aussi sur le déroulement de la mission. L'approche proposée a été validée en simulation et expérimentalement sur le robot H2Bis+GT6A de l'équipe RIA du LAAS.
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Gallant, André. "Optimisation de trajectoire pour l'augmentation des capacités des manipulateurs robotiques". Doctoral thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/66560.
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Aujourd’hui, les manipulateurs robotiques sont appelés à effectuer une gamme de plus en plus large de tâches allant au-delà des applications traditionnelles. Un tel type d’application est l’interaction physique humain-robot. Pour que ces systèmes soient sécuritaires, il peut être souhaitable de réduire leur poids et leur force en réduisant la taille de leurs actionneurs. En effet, réduire la taille des actionneurs augmente la sécurité de deux manières, l’inertie du manipulateur diminue et les couples générés par les moteurs sont fortement réduits. Cependant, le principal inconvénient de ces manipulateurs est la réduction de leur capacité de charge utile. C’est pourquoi une meilleure utilisation des capacités articulaires est nécessaire pour leur permettre d’accomplir des tâches qu’elles ne pourraient normalement pas accomplir. Ainsi, cette thèse présente une étude de deux types principaux de tâches pour lesquelles une stratégie d’optimisation de trajectoire efficace peut être particulièrement utile. La première tâche consiste à soulever des objets lourds, c’est-à-dire, qui dépassent la capacité de charge utile d’un manipulateur. L’étude de cette tâche pourrait mener à la conception de manipulateurs plus légers et plus capables. Ce travail se concentre sur l’étude des méthodes de génération de trajectoires permettant aux manipulateurs ayant des actionneurs relativement faibles de soulever des charges lourdes en exploitant pleinement leur dynamique. La deuxième tâche étudiée dans cette thèse est la tâche de lancer des objets. Plus précisément, la portée des manipulateurs est étudiée, c’est-à-dire, la distance maximale à laquelle un objet peut être lancé avec un manipulateur donné est recherchée. Cette tâche est étudiée à trois niveaux de complexité : la recherche de la distance maximale possible avec des contraintes de vitesse, la recherche de la capacité maximale de lancement en considérant une trajectoire complète avec des contraintes cinématiques et la recherche de la capacité maximale de lancement en considérant une trajectoire complète avec des contraintes dynamiques. Enfin, des critères de performance sont établis à partir de ces deux types de tâches afin d’aider au processus de conception d’un nouveau manipulateur. Ainsi, une simulation d’optimisation de la conception est effectuée à titre de preuve de concept.Today, robotic manipulators are being called upon to perform an increasingly wide range of tasks that extend beyond the conventional ones required in traditional applications. One such type of application is physical human-robot interaction. In order for such systems to be safe, it can be desirable to decrease their weight and strength by reducing the size of their actuators.Indeed, reducing the size of the actuators increases safety in two manners, the inertia of the manipulator decreases and the torques generated by the motors are greatly reduced. However, the main drawback of such manipulators is the reduction of their payload capacity.Therefore, better usage of the limited joint efforts is required to enable them to perform tasks that they would normally not be able to accomplish. Thus, this thesis presents a study of two main types of tasks where an effective trajectory optimisation strategy can be particularly valuable. The first task is that of lifting heavy objects, i.e., objects that exceed the conservative estimate of the payload capacity of a manipulator. Studying this task could lead to the design of lighter,more capable manipulators. This work focuses on studying trajectory generation methods to enable manipulators with relatively weak actuators to lift heavy payloads by fully utilizing their dynamics. The second task studied in this thesis is the task of throwing objects. Specifically, the distance throwing capabilities of manipulators is studied where the maximum distance that an object can be thrown with a given manipulator is sought. This task is studied at three levels of complexity: finding the maximum possible throwing capacity of manipulators with velocity constraints, finding the maximum throwing capacity considering a full trajectory with kinematic constraints, and finding the maximum throwing capacity considering a full trajectory with dynamic constraints. Finally, performance criteria are established from these two types of tasks in order help in the process of designing a new manipulator. Thus, a simple design optimisation simulation is performed as a proof of concept.
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Khelfi, Mohamed Fayçal. "Observateurs non linéaires : application à la commande des robots manipulateurs". Nancy 1, 1995. http://www.theses.fr/1995NAN10364.
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Ce mémoire est consacré à la synthèse des observateurs non linéaires pour la reconstruction des vitesses articulaires des robots manipulateurs et leur introduction dans des boucles de commande. Dans une première partie, nous exposons quelques éléments sur la théorie de l'observation des systèmes non linéaires. Nous donnons des résultats sur la stabilisation exponentielle et asymptotique globale. La deuxième partie du mémoire est consacrée à des rappels sur le calcul des modèles dynamiques des robots manipulateurs en utilisant le formalisme de LaGrange. Les propriétés structurelles du modèle dynamique sont présentées. Dans la troisième partie du mémoire, nous appliquons des observateurs non linéaires et de type h-infini d'ordre plein aux robots manipulateurs. Nous portons notre attention sur l'emploi de ces observateurs dans des boucles de commande. Dans la quatrième partie de ce mémoire, nous proposons un observateur non linéaire exponentiel d'ordre réduit introduit dans une boucle de commande. Nous développons ensuite un observateur h-infini réduit asymptotique assurant une atténuation des perturbations externes. Puis, nous proposons une approche algébrique pour la synthèse d'un correcteur non linéaire h-infini d'ordre réduit par retour de sortie garantissant l'atténuation des perturbations. Des simulations sont réalisées avec le modèle d'un robot à 2 degrés de liberté
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PLUMET, FREDERIC. "Controle dynamique et placement de taches optimal pour manipulateurs rapides". Paris 6, 1992. http://www.theses.fr/1992PA066583.
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Le controle dynamique de manipulateurs rapides et la definition de trajectoires optimales en precision et temps de parcours sont abordes dans ce travail. L'integration du modele dynamique d'un manipulateur a la fonction de generation des trajectoires permet de determiner la loi de parcours optimale en temps d'une trajectoire geometrique donnee. L'amelioration des performances de suivi est obtenue par une approche originale, les lignes de moindres perturbations. Cette methode etablit l'existence de directions de l'espace selon lesquelles les effets perturbateurs lies aux couplages dynamiques n'induisent pas d'erreur lors du suivi de trajectoires. Une application au placement optimal de taches est proposee. Le modele dynamique du manipulateur est utilise explicitement dans les schemas de controle en position du manipulateur. Deux schemas de controle dynamique (commande par decouplage non lineaire et commande predictive) sont mis en uvre sur un manipulateur industriel et leurs performances sont comparees experimentalement tant en ce qui concerne la precision que le temps de cycle
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Mounyol, Roger. "Poste de programmation pour la commande cinématique des robots manipulateurs". Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112045.
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Le but des transformations cinématiques inverses est de définir des mouvements articulaires autour d'une configuration afin de réaliser une trajectoire désirée de l'organe terminal. C'est un thème capital en robotique compte tenu de son impact sur la performance des tâches industrielles : l'assemblage, le soudage, ou la peinture. Ce travail a consisté à intégrer dans un environnement de programmation contenant des outils C. A. O des algorithmes déterminant les mouvements articulaires pour la commande d'un manipulateur quelconque. L'applicabilité de ces algorithmes en temps réel grâce à divers procédés est augmentée par l'environnement de RCCL, "Robot Control under C Language" qui est construit autour d'un noyau temps réel et dont l'organisation est basée sur une bibliothèque de fonctions de commande. Dans le cas spécifique des manipulateurs redondants, l'approche présentée admet que le mouvement cartésien d'un point présentant un danger de collision avec un obstacle est connue en même temps que la tâche de l'effecteur. Dans la plupart des cas, ce mouvment est transformé en un terme d'optimisation pratique pour l'évitement d'obstaclesThe aim of Inverse Kinematic transformation is to define joint motions around a configuration to obtain a desired end-effector trajectory, specified by operational coordinates. In Robotics we are interested in the performance of complex tasks industrial such as welding, assembly, or painting which all need the inverse kinmatic control. We present in this thesis efficient algorithms for solving the Inverse kinematic command used in any robot manipulator. The constraints of real time are harsly treated. The methodologes implemented take in account the position and speed aspects. In case of redundancy, the approach presented here assumed the motion of one link to be prescribed as an input and found the displacement of the rest of the mechanism as they incremented input. In fact this approach specifies an additionnal desirable trajectory which may allow an obstacle avoidance. Our programms are included by RCCL, "Robot Control under C library" which the real time advantages are well known. The singularity problem in relation to the redundancy is also analized
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VALDES, ETIENNE. "Contribution a la commande hybride force/position de manipulateurs flexibles". Paris, ENSAM, 1993. http://www.theses.fr/1993ENAM0001.
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L'augmentation de la bande passante des manipulateurs commandes implique d'une part, la conception de structures mecaniques adaptees, et d'autre part, la realisation de commandes de manipulateurs flexibles. Ce travail presente la realisation et la simulation d'une commande en effort et d'une commande hybride force/position d'un manipulateur flexible. Ces commandes sont robustes a la dynamique non modelisee et amortissent les vibrations du manipulateur. Une structure de commande facilitant le calcul des parametres de commande par optimisation est mise en place d'une facon systematique grace a l'utilisation des proprietes cinematiques des manipulateurs commandes, elle aboutit a une technique d'automatique originale decouplant leur comportement stationnaire. Grace a l'utilisation de la notion de colocativite, ce travail contribue a une aide a la mise en place systematique de structure de commande de systemes mecaniques et au dimensionnement dynamique en bureau d'etudes de mecanismes devant etre commandes
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Bessonnet, Guy. "Optimisation dynamique des mouvements point à point de robots manipulateurs". Poitiers, 1992. http://www.theses.fr/1992POIT2001.
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L'optimisation des mouvements de robots manipulateurs est realisee sur la base, d'une part, d'un critere de performance a minimiser qui associe duree de transfert et efforts actionneurs, et, d'autre part, de contraintes diverses formulees sur les efforts actifs et passifs, sur les puissances motrices et sur les variables de phase. Dans la premiere partie du memoire sont developpees les formulations relatives a la dynamique du systeme equations d'etat et efforts de liaison dont il faut souligner qu'elles sont realisees en variables hamiltoniennes et specialement adaptees a la mise en uvre du principe du maximum de pontriaguine. L'optimisation dynamique traitee dans la seconde partie est centree sur un critere mixte qui permet de concilier vitesse de transfert et qualite de fonctionnement. La prise en charge de contraintes sur les puissances motrices et sur les efforts de liaison permet d'affiner le controle dynamique du systeme. L'association de la formulation hamiltonienne et d'un critere mixte commande duree de transfert a permis de developper une algorithmique souple et robuste, bien adaptee au traitement numerique des problemes poses
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BENALLEGUE, ABDELAZIZ. "Contribution a la commande dynamique adptative des robots manipulateurs rapides". Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066408.
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Ce travail traite les problemes de commande de robots polyarticules rapides dans le cas simple ou les articulations sont rigides, et dans le cas ou les articulations subissent des deformations dues aux deplacements a grandes vitesses. La premiere partie de ce travail est consacree aux commandes dynamiques de robots rapides supposes rigides. Un panorama sur la commande dynamique appartenant a la phase de parametrisation lineaire nous a permis de degager une classification des lois existantes en deux classes, suivant leurs objectifs: linearisation et passivite. Nous proposons en second lieu une approche adaptative qui exploite les avantages des commandes passives et robustes tout en evitant les inconvenients des methodes linearisantes. Les performances de chacune de ces dernieres sont exposees dans le chapitre qui presente les resultats d'une etude comparative en simulation. Dans la seconde partie de ce travail, nous supprimons l'hypothese de rigidite du robot en prenant en compte les flexibilites dans les articulations. Ces flexibilites sont introduites sous forme de couples de raideur dans le modele dynamique. Apres la presentation d'un etat de l'art sur la commande de robots avec articulations flexibles, nous abordons la synthese de lois de commande qui exploitent les resultats de la commande de robots rigides en introduisant la notion de commande a deux etages. Une seconde loi de compensation a deux etages a ete proposee. Basee sur la passivite, elle est simple a mettre en uvre et a analyser. Elle utilise les resultats de commande de robots rigides, de l'approche par les varietes integrales et de celle a deux etages. Une etude comparative des lois adaptatives a deux etages proposees et une loi adaptative proposee dans la litterature, est presente dans le chapitre des resultats de simulation de la seconde partie
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Padois, Vincent Chiron Pascale Fourquet Jean-Yves. "Enchaînements dynamiques de tâches pour des manipulateurs mobiles à roues". Toulouse : INP Toulouse, 2006. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000339.
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Lafourcade, Pascal. "Étude des manipulateurs parallèles à câbles : conception d'une suspension active pour soufflerie". Toulouse, ENSAE, 2004. http://www.theses.fr/2004ESAE0012.
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Cette thèse s’inscrit dans le cadre d’un projet de recherche sur un nouveau moyen d’essais pour l'étude des aéronefs : la Suspension ACtive pour SOufflerie (SACSO). Après avoir présenté les modélisations cinématique, statique et dynamique de ces manipulateurs, une caractérisation mathématique des différents espaces de travail est proposée. Elle nous permet d’exposer nos outils graphiques rapides de prévision de ces espaces. Sont ensuite abordés les problèmes liés à la nécessaire redondance en câbles de ce type de manipulateur et ce que cela entraîne au niveau de la commande. Cette étude théorique sur les manipulateurs parallèles à câbles nous conduit à énoncer quelques règles simples mais capitales de conception et à proposer deux exemples d’architecture extrême de manipulateurs à 6 ddl : les architectures minimale et maximale. Les règles édictées sont ensuite appliquées à la conception de l'architecture géométrique du manipulateur à câble SACSO.
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Tremblay, Alain. "Sythèse géométrique de manipulateurs parallèles de topologie star par algorithme génétique". Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape8/PQDD_0019/MQ48873.pdf.
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VANDANJON, PIERRE. "Identification robuste des parametres inertiels des bras manipulateurs par decouplage frequentiel". Paris, ENMP, 1995. http://www.theses.fr/1995ENMP0572.
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Une methode generique et efficace d'identification du modele dynamique des bras manipulateurs a ete developpee. Nous rappelons les principes de la modelisation des robots. Ceux-ci permettent de construire un modele dynamique lineaire vis-a-vis de parametres inertiels a identifier. Ce modele peut etre obtenu automatiquement grace a des logiciels de modelisation. Les difficultes pratiques, dues aux frottements et aux bruits de mesure, perturbent l'estimation des parametres. Pour prendre en compte ces perturbations, des trajectoires periodiques sensibilisant chacune un phenomene physique particulier: inertie, couplage centrifuge et inertiel, gravite, sont definies. Le traitement de ces trajectoires utilise des algorithmes issus du traitement du signal: transformee de fourier discrete, filtrage, ce qui permet un decouplage frequentiel des phenomenes physiques etudies. Ces trajectoires sont planifiees en adaptant des algorithmes d optimaux rapide issus du domaine statistique. L'identification globale des parametres utilise aussi des techniques statistiques classiques de moindres carres, reduction de modele, detection de donnees aberrantes et des techniques issues de l'analyse numerique matricielle: moindres carres totaux, detection de colinearites. Ces procedures assurent une robustesse de l'identification. Dans le but de simplifier et d'automatiser cette methode d'identification, un outil logiciel appele r. I. S. T. (robot identification software tool) a ete developpe. La methode presentee a ete validee sur un robot de laboratoire, race, sur un robot industriel kuka ir364 au sein du projet europeen locris et sur le telemanipulateur rd500 du commissariat a l'energie atomique