Critères et contraintes pour la synthèse optimale des mouvements de robots manipulateurs ; applications à l'évitement d'obstacles

par Fabrice Danès

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Guy Bessonnet.

Soutenue en 1998

à Poitiers .


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  • Résumé

    Les robots manipulateurs sont des generateurs de mouvements au comportement dynamique complexe, dont l'amelioration des performances dynamiques passe par une optimisation du mouvement planifie en termes d'efforts de commande notamment. Cette approche ne peut etre developpee que sur la base d'une maitrise theorique et numerique de la dynamique du systeme. Le probleme d'optimisation dynamique traite dans ce memoire repose ainsi sur l'introduction d'un modele dynamique du systeme et sur la minimisation d'un critere de performance a contenu sthenique ou energetique. Cette formulation s'accompagne de contraintes imposant le respect de limitations technologiques et de contraintes liees a l'espace de travail (contraintes d'evitement d'obstacles). La methode de resolution proposee consiste en la conversion du probleme d'optimisation en un probleme differentiel avec conditions aux limites aux deux bouts obtenu par application du principe du maximum de pontriaguine et par la mise en uvre de methodes de penalites. Un choix elargi de criteres de performances, a lagrangiens reguliers et non-reguliers est propose. Chacun de ces criteres represente des couts differents a minimiser : duree de transfert, normes quadratiques ou absolues de la commande actionneur ou des puissances articulaires, et permet ainsi d'engendrer des allures de mouvements caracteristiques. Un procede de regularisation de criteres non-reguliers propres a engendrer des commandes optimales de type bang-bang ou bang-off-bang est introduit, permettant ainsi la prise en compte de tels criteres au moyen de la methode de resolution developpee, assurant ainsi la generalite de l'approche proposee. Les contraintes d'evitement d'obstacles sont prises en compte au moyen de differentes methodes de penalites, chacune d'entre elles aboutissant a un mode d'evitement requis de l'obstacle. Les problemes traites sont relatifs a des obstacles types et a des modes d'evitement definis par des fonctions de contraintes adaptees.

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Informations

  • Détails : 200 p
  • Annexes : 98 réf. bibliogr

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 98/POIT/2328
  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
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