Modelisation de l'environnement et modelisation de robots : applications a la detection et a la prevision de chocs

par NABIL DJEMAME

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de CHRISTIAN FLUHR.

Soutenue en 1993

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Dans certains milieux hostiles, par exemple la cellule d'une centrale nucleaire, l'utilisation d'etres humains pour les taches d'inspection et de maintenance ne peut etre envisagee. Une solution consiste a utiliser des robots. Etant donne la sensibilite des interventions dans un site nucleaire, celles-ci sont realisees par telemanipulation a l'aide d'une structure maitre-esclave (le bras esclave recopie les mouvements du bras maitre qui est manipule par un operateur). En ligne, l'information relative aux obstacles qui entourent le robot est generalement fournie par des capteurs exteroceptifs tels que des cameras, des capteurs a ultra-sons. Cependant, ceux-ci sont difficilement mis en uvre dans une ambiance nucleaire (temperature et taux de radiation eleves). De plus, l'information delivree par les capteurs n'est pas directement exploitable. L'etude qui a ete menee s'inscrit dans le cadre d'une aide a la maintenance et demantelement de cellules nucleaires. L'objectif de ce travail est en ligne, d'aider un operateur ayant une vision reduite du lieu d'intervention a mouvoir un robot et a manipuler des objets en evitant des collisions; hors ligne, les outils fournis permettent la planification de trajectoires sures et l'apprentissage des taches. La solution proposee est multiforme et s'appuie sur des techniques de conception assistee par ordinateur que l'on a adaptees a nos besoins. Elle utilise une connaissance a priori de l'environnement et du bras manipulateur. L'aide que nous proposons est disponible en ligne et hors ligne. En ligne, lors d'une tache de telemanipulation, l'operateur dispose en plus d'un systeme d'anticollisions, d'images de la scene (environnement et robot) observee sous differents angles de vue, ce qui lui permet de connaitre a tout instant la position et la configuration du robot ainsi que les obstacles qui sont a proximite. Hors ligne, l'operateur dispose d'outils pour valider des trajectoires (positions articulaires du robot a des instants successifs) en mettant en uvre des tests de detection de chocs. C'est dans ce contexte qu'un modeleur geometrique multi-representations, ouvert sur les modeleurs existants, disposant de differentes procedures de conversion entre representations, a ete etudie et de larges parties implantees. Pour la simulation des mouvements des robots ou leur reproduction en temps reel, une nouvelle methode de modelisation geometrique et cinematique de chaines articulaires a ete etudiee et mise en uvre. L'aide a la planification de trajectoire est materialisee par l'implantation de differents algorithmes de detection et de prevision de chocs utilisant diverses representations geometriques


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Informations

  • Annexes : 326 REF

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-011232
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