Aptitude d'un robot a parcourir son espace de travail en presence d'obstacles

Ability of a robot to travel through its workspace among obstacles

• Auteur / Autrice : Philippe Wenger
• Direction : Wisama Khalil
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

Les recherches qui ont ete menees dans le cadre de cette these portent sur l'analyse geometrique de l'espace de travail libre d'un robot manipulateur evoluant dans un environnement encombre. On entend par espace de travail libre, notec w1, l'ensemble des positions et orientations accessibles par l'organe terminal d'un robot, compte tenu de ses butees articulaires et des differents obstacles situes dans son champ d'action. Ce but est de decrire, dans l'espace operationnel, les performances geometriques et cinematiques d'un robot manipulateur situe dans un milieu encombre, afin de fournir des informations sur la faisabilite a priori d'une tache ou d'une famille de taches. La contribution majeure de ce travail est la caracterisation de l'influence des obstacles sur la geometrie et la topologie de l'espace de travail. La difficulte a rendre compte de l'aptitude d'un robot a se deplacer librement dans son espace de travail necessite une formalisation rigoureuse de la notion de parcourabilite de w1 (aptitude du robot a parcourir w1). Cette notion a ete exprimee au travers de differentes proprietes et de leurs conditions necessaires et suffisantes associees, dont la n-parcourabilite (aptitude a relier n points quelconques dans w1) et la t-parcourabilite (aptitude a suivre une trajectoire continue quelconque dans w1). Ces proprietes ont ete mises en uvre a partir d'une description de type geometrie constructive du robot et de son environnement, et grace a une modelisation par arbre octal de l'espace de travail. La caracterisation des sous-espaces n-parcourables et t-parcourable de w1 est une aide interessante pour la preparation hors-ligne de taches et pour la conception de sites robotises. Ce travail a ete mis en uvre dans le logiciel sitrob de conception de sites robotises developpe dans l'equipe. Le positionnement optimal de robot a ete realise en particulier pour un manipulateur a six degres