Développement de la commande d'une main mécanique articulée à 4 doigts et 16 degrés de mobilité en vue de la manipulation fine d'objets

par Jean-Pierre Gazeau

Thèse de doctorat en Génie mécanique, productique, transport

Sous la direction de Jean-Paul Lallemand.

Soutenue en 2000

à Poitiers .


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  • Résumé

    Le travail presente concerne le developpement de la commande d'une main mecanique articulee en vue de la manipulation fine d'objets. Cette main mecanique realisee au laboratoire de mecanique des solides possede 4 doigts dotes chacun de 4 degres de mobilite actionnes via une transmission par cables par un ensemble de 16 motoreducteurs electriques. Ce memoire presente l'architecture materielle et logicielle du systeme de controle de la main. Celle-ci est basee sur l'utilisation de cartes d'interface sur bus vme et sur l'environnement multitache temps reel os/9. Cette architecture de controle a permis l'implantation des algorithmes necessaires aux controles en position et en effort. Des resultats experimentaux des controles en position (point a point et suivi de trajectoire) et en effort des doigts de la main mecanique sont ainsi detailles. Une approche originale est presentee en matiere de controle. Celle-ci integre le comportement non lineaire des tendons et des gaines de transmission dans les controles en effort et en position de la main mecanique. Pour resoudre les problemes lies aux non linearites, nous avons propose une approche basee sur un controleur flou. D'autre part, l'elasticite des cables est exploitee en temps reel au moyen d'un modele de comportement, obtenu par une methode basee sur l'apprentissage, pour evaluer les efforts de contact phalange-objet. Cette methode utilise les reseaux neuronaux. Nous avons egalement developpe un outil cao dedie a la main mecanique afin de simuler les taches de manipulation. Une strategie generale de controle de la manipulation a ainsi ete developpee au sein de cet outil en considerant la planification de la tache des points de vue de la geometrie et de la stabilite de la prise, avant d'etre validee experimentalement sur la main mecanique. Nous avons egalement ouvert une perspective interessante dans le cadre de cette etude : l'utilisation des systemes experts dans le choix de la prise initiale d'un objet. L'ensemble des outils proposes dans le cadre de cette etude offre des perspectives interessantes de developpements futurs en matiere de manipulation.

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Informations

  • Détails : 256 p
  • Annexes : 121 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 00/POIT2273
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