Contribution à la commande du centre de masse d'un robot bipède

par Bilal el Ali

Thèse de doctorat en Sciences et techniques. Automatique-productique

Sous la direction de Bernard Espiau.

Soutenue en 1999

à Grenoble INPG .


  • Résumé

    Les robots bipedes constituent une classe particulierement interessante de robots mobiles, en raison de leur capacite d'adaptation a des terrains ou des sols varies. Cependant, la synthese et le controle de la marche des robots bipedes posent des problemes tres compliques tels que le controle de la stabilite statique et dynamique du robot pendant la marche. Cette these s'interesse a la marche statiquement stable d'un modele plan de robot bipede a 7 segments. Ce mode de marche est caracterise par le maintien de la projection verticale du centre de masse (cm) total du corps a l'interieur de la surface de sustentation. La marche statiquement stable peut etre ainsi assimilee a une succession de postures stables. Generalement cette allure de marche s'effectue a faible vitesse afin de reduire les effets de l'inertie. La marche humaine est, en general, une marche dynamique ou l'etre humain profite de l'inertie et de la force de gravite pour effectuer des mouvements balistiques. Toutefois, on observe la marche statiquement stable pendant la marche sur une surface accidentee ou pendant la montee d'escaliers. Le calcul du cm est presente a travers une relation d'equivalence cinematique complete entre les coordonnees tridimensionnelles du cm d'une structure arborescente quelconque et la position du point terminal d'une chaine simple dont les parametres geometriques dependent de la distribution massique du systeme original et dont les variables de configuration sont une fonction invariante simple des variables de la chaine originale. Les schemas de commande sont bases sur l'approche du controle par fonction de tache, ou le probleme de controle est assimile a un probleme de minimisation d'une fonction de cout. L'objectif global de la commande est decompose en trois sous-taches dont la realisation se fait par un ordre de priorite definie par la fonction de tache globale. Ces approches sont appliquees pour la marche sur une surface plane, la montee et la descente d'escaliers.


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  • Détails : 1 vol. (120 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 105-109

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