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Thèse soutenue

Optimisation dynamique de mouvements de robots manipulateurs aux évolutions partiellement spécifiées et à état final contraint

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Auteur / Autrice : Anne-Dominique Jutard-Malinge
Direction : Guy Bessonnet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Poitiers

Résumé

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La planification de mouvements optimaux de robots manipulateurs est un probleme complexe qui necessite la prise en compte de contraintes geometriques, cinematiques et technologiques. Pour certaines applications, la specification du mouvement d'une partie du systeme mecanique est requise. Un tel imperatif peut se traduire sous forme de contraintes cinematiques imposant des lois de mouvement au niveau de certaines articulations. Dans cette perspective, nous avons ete amenes a combiner, dans un meme processus d'optimisation dynamique, des mouvements libres et des mouvements specifies, de facon a optimiser le mouvement d'ensemble du systeme mecanique. Cette approche conduit a une configuration d'etude reduite aux seuls parametres articulaires libres. La dynamique du systeme mecanique complet est regie par une equation d'etat non-autonome d'un type particulier qui depend non seulement des variables de phase et du temps courant, mais aussi de la duree de transfert optimale inconnue. Le probleme d'optimisation dynamique traite repose sur la minimisation d'un critere de performance mixte duree-commande, dans le respect des limitations technologiques. Ce probleme contraint est converti en un probleme differentiel avec conditions aux limites en deux points, par application du principe du maximum de pontriaguine. La forme particuliere du modele dynamique obtenu conduit a la formulation de conditions necessaires d'optimalite nouvelles. Divers exemples de transferts, a etats initial et final donnes, sont traites. A travers ceux-ci, differentes contraintes cinematiques ont ete testees et les mouvements obtenus repondent de facon satisfaisante aux objectifs fixes. Des exemples de saisie d'objets a la volee sont egalement presentes. L'instant de la saisie, sa localisation et la configuration du robot a ce moment-la, sont determines par le processus d'optimisation, de facon a realiser une saisie sans provoquer d'arret relatif entre l'objet et la base du manipulateur