Analyse geometrique et cinematique des mecanismes de type manipulateur

par JAOUAD EL OMRI

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Philippe Wenger.

Soutenue en 1996

à Nantes .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les travaux exposes dans cette these portent sur l'analyse geometrique et cinematique des mecanismes a chaine ouverte simple de type manipulateur. On commence par une profonde synthese sur les singularites de tels mecanismes. Nous introduisons le terme nouveau de morphologie cuspidale pour definir les manipulateurs capables de changer de posture sans passer par une singularite. Cette propriete a une incidence tres importante sur la faisabilite des trajectoires continues. Nous presentons une condition necessaire et suffisante pour caracteriser les morphologies pouvant effectuer des changements de posture non singuliers. Elle consiste en l'existence d'un point cusp dans l'espace de travail du manipulateur, ce qui justifie le terme de morphologie cuspidale. Nous generalisons ensuite le formalisme des surfaces caracteristiques aux environnements encombres d'obstacles pour etudier la faisabilite des trajectoires continues pour les morphologies cuspidales. A partir du formalisme des surfaces caracteristiques generalisees et a l'aide d'une modelisation par arbre octal des aspects et des singularites, nous presentons un algorithme pour obtenir les domaines d'unicite et les sous-espaces t-parcourables des morphologies cuspidales. Nous etablissons une classification qui repose sur quatre proprietes: la notion de genericite, le degre du polynome du modele geometrique inverse, le nombre de solutions reelles du modele geometrique inverse, et l'aptitude a changer de posture sans passer par une singularite. Puis nous presentons le lien entre ces differentes classes de manipulateurs. On explique en detail le mecanisme des changements de posture singuliers et non singuliers. On aborde a la fin de cette these le cas des manipulateurs a 6 degres de liberte. On enonce deux conditions: une condition suffisante pour reconnaitre un manipulateur cuspidal a 6 degres de liberte ; et une condition necessaire qui explique le fait que certaines trajectoires de changement de posture non singulieres peuvent etre executees plusieurs fois alors que d'autres ne peuvent l'etre qu'une seule fois

  • Titre traduit

    Kinematic and geometric analysis of manipulators


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  • Détails : 260 P.
  • Annexes : 61 REF.

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