Sélection de poses optimales pour l'identification des paramètres géométriques et élasto-statiques de robots d'usinage
Auteur / Autrice : | Yier Wu |
Direction : | Anatol Pashkevich |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génie mécanique, productique transport |
Date : | Soutenance le 15/01/2014 |
Etablissement(s) : | Nantes, Ecole des Mines |
Ecole(s) doctorale(s) : | Sciences pour l'ingénieur, géosciences, architecture |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Ecole nationale supérieure des Mines de Nantes - Institut de Recherche en Communications et en Cybernétique de Nantes / IRCCyN |
Jury : | Président / Présidente : Claire Lartigue |
Examinateurs / Examinatrices : David Daney, Christelle Boutolleau, Benoît Furet, Stéphane Caro | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Gabriel Abba, Laurent Sabourin |
Résumé
La thèse porte sur la sélection de poses optimales pour la calibration géométrique et élasto-statique de robots industriels utilisés pour l'usinage de pièces des grandes dimensions. Une attention particulière est accordée à l'amélioration de la précision de positionnement du robot après compensation des erreurs géométriques et élasto-statiques. Pour répondre aux exigences industrielles des opérations d’usinage, une nouvelle approche pour la définition d'essais pour la calibration de robots sériels et quasi-sériels est proposée. Cette approche est basée sur un nouveau critère de performance, orienté applications industrielles, qui évalue la qualité du plan d'essais pour la calibration via la précision de positionnement du manipulateur après compensation d'erreurs, et tient compte des spécificités de la tâche manufacturière à réaliser au moyen de configurations tests. Contrairement aux travaux précédents, l'approche développée requiert seulement une mesure des positions de points et non d’orientation de corps rigides à l’aide d’un système de mesure externe tel qu’un laser tracker. Cette méthode permet ainsi d'éviter les problèmes de non-homogénéité dans les équations d'identification. Par ailleurs, afin de prendre en compte l'impact du compensateur de gravité,qui induit une chaîne cinématique fermée, le modèle de raideur est étendu en y incluant certains paramètres élasto-statiques dont les valeurs dépendent de la configuration du robot. Une méthodologie pour la calibration des modèles de compensateurs de gravité est ainsi proposée. Les avantages des techniques développées pour la calibration de robots industriels dédiés à des opérations d’usinage sont validés et mis en évidence expérimentalement, à travers la calibration géométrique et élasto-statique du robot industriel KUKAKR-270.