Simulation dynamique et applications robotiques

par AMMAR JOUKHADAR

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Christian Laugier.

Soutenue en 1997

à l'INP GRENOBLE .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Nous decrivons, dans cette these, des modeles et des algorithmes concus pour produire des simulations dynamiques efficaces et consistantes, dans le contexte de la robotique d'intervention (c'est-a-dire, pour les taches robotiques qui impliquent des contraintes fortes sur la nature de l'interaction entre des objets qui ne sont pas forcement rigides). Ces modeles et ces algorithmes ont ete integres et implantes dans le systeme robot qui peut etre potentiellement reconfigure pour traiter une grande variete de taches d'intervention, comme la manipulation dextre d'un objet par une main robotique, la manipulation d'un objet non rigide, la teleprogrammation du mouvement d'un vehicule tout-terrain, ou encore des taches chirurgicales assistees par robot (par exemple, le positionnement d'un ligament artificiel dans la chirurgie du genou). L'approche utilise une nouvelle technique de modelisation physique pour produire des simulations dynamiques qui sont a la fois efficaces et consistantes avec les lois de la physique. Les avantages par rapport aux travaux anterieurs dans le domaine de la robotique et de la synthese d'image sont : le developpement d'une structure unique pour traiter simultanement le mouvement, les deformations, et les interactions ; et l'incorporation d'algorithmes et de modeles appropries pour obtenir un temps d'execution efficace en assurant un comportement consistant avec les lois de la physique. Les contributions principales de ce systeme sont : l'integration de la notion du systeme masse/ressort avec la dynamique d'objets rigides, la discretisation adaptative basee sur la notion de matrice d'inertie et de centre d'inertie, le pas de temps adaptatif base sur la notion de l'energie mecanique pour optimiser le temps de calcul et eviter la divergence numerique, la detection rapide du contact entre polyedres deformables, et l'identification des parametres physiques en utilisant les algorithmes genetiques.


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  • Détails : 189 P.
  • Annexes : 100 REF.

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