Récurrences et fonctionnements complexes en robotique dans le contexte de tâches répétitives. Application à une structure SCARA

par Vincent Mahout

Thèse de doctorat en Automatique. Informatique industrielle

Sous la direction de P. LOPEZ.

Soutenue en 1994

à Toulouse, INSA .


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  • Résumé

    Un robot manipulateur est, dans certaines applications, appele a executer des taches repetitives periodiques dans le temps. En considerant cette classe particuliere de mouvement, une methode originale de modelisation de trajectoire repetitive a ete proposee utilisant les fonctions recurrentes et le formalisme des matrices homogenes. Cette methode repose sur l'utilisation de la position reelle du robot (issue des informations fournies par les capteurs proprioceptifs de la structure mecanique articulee) pour calculer la nouvelle consigne a appliquer au systeme. Deux approches se distinguent. La premiere (appelee recurrence directe) utilise les caracteristiques geometriques de la tache pour modeliser des trajectoires definies dans un plan de l'espace cartesien ou de l'espace des variables articulaires. La seconde (appelee recurrence spline) utilise les fonctions polynomiales d'ordre 3 pour modeliser des taches quelconques definies dans l'espace cartesien ou dans l'espace des variables articulaires. Une seconde partie concerne la mise en evidence de fonctionnements complexes (sous-harmoniques, sur-harmoniques, harmoniques fractionnaires et chaos) en considerant un robot scara comme un systeme dynamique non lineaire. Le robot est excite periodiquement par des consignes exterieures correspondant a des taches repetitives. La structure mecanique articulee est etudiee a la fois en boucle ouverte (les consignes exterieures periodiques sont alors des grandeurs de commande envoyees aux actionneurs) et en boucle fermee (les consignes sont dans ce cas des positions/vitesses a atteindre envoyees a une loi de commande de type proportionnelle-derivee). Les techniques utilisees pour la detection et l'analyse des fonctionnements complexes sont les sections de poincare, le balayage d'un plan parametrique et le calcul des courbes de bifurcation. La troisieme partie utilise les fonctions recurrentes (notamment les recurrences splines) pour supprimer les comportements complexes observes precedemment. Les differents resultats proposes mettent en evidence que les recurrences apportent un effet stabilisant sur le systeme etudie (robot et loi de commande) et ameliorent la precision en suivi de trajectoire

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Informations

  • Détails : 195-33 p

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1994/267/MAH
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