Etude et commande floue d'actionneurs à muscles artificiels de McKibben appliqués à la motorisation de robots manipulateurs

par Dominique Vial

Thèse de doctorat en Automatique et informatique industrielle

Sous la direction de Bertrand Tondu.

Soutenue en 1997

à Toulouse, INSA .


  • Résumé

    Les bras manipulateurs sont généralement des machines très rigides destinées à des taches de grande précision. Cette rigidité structurelle, souhaitée par le concepteur et obtenue par la conjonction d'une grande rigidité des corps du robot et de leurs actionneurs, restreint cependant l'utilisation du robot à un cadre industriel. Or, il existe de nombreuses applications potentielles de la robotique qui exigent un partage de la tache entre le robot lui-même et un ou des opérateurs humains. Cette robotique qualifiée de robotique de service ne peut pas admettre la grande rigidité des robots industriels classiques qui devient, dans un environnement ouvert à l'homme, un facteur de grande dangerosité. Cette thèse s'inscrit dans ce thème. Le groupe d'automatique et de robotique industrielle (GARI/LESIA) développe depuis plusieurs années des bras manipulateurs actionnés par des systèmes pneumatiques contractiles : les muscles artificiels de Mckibben. Ces bras manipulateurs sont constitués de plusieurs actionneurs assurant chacun un degré de liberté en rotation par la mise en antagonisme de deux muscles artificiels sur le modèle biceps/triceps de l'articulation du coude. Dans ce mémoire l'analogie entre le muscle biologique et le muscle de Mckibben permet de préciser la notion de muscle artificiel. Ainsi, une version mécanochimique du muscle de Mckibben qui utilise une énergie similaire à celle du muscle biologique est développée. Cette analogie est ensuite étendue à l'articulation du coude et à l'actionneur rotoide afin de transposer les stratégies de commande de l'articulation du coude à l'actionneur rotoide. Des algorithmes de commande utilisant les principes de la logique floue sont étudiés afin de contrôler l'actionneur. Enfin, ces algorithmes sont valides expérimentalement lors de la commande d'un robot de type SCARA à deux degrés de liberté et leurs performances sont comparées à celles d'une loi de commande non-linéaire en régime glissant.

  • Titre traduit

    Study and fuzzy control of Mckibben artificial muscles based actuators for motorization of robot-arms


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Informations

  • Détails : 1 vol. (197 p.)
  • Annexes : Bibliogr. (63 réf.)

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  • Bibliothèque : Université Savoie Mont Blanc (Annecy-le-Vieux). Bibliothèque de Polytech'Annecy-Chambéry, site d'Annecy.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T P1997/450
  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1997/450/VIA

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : MF-1997-VIA
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