Etude et conception de la commande en effort d'un telemanipulateur equipe d'un capteur d'efforts a sa base et a son extremite

• Auteur / Autrice : Franck Geffard
• Direction : Wisama Khalil
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

La sensibilite du retour d'efforts des systemes de telemanipulation est liee a la qualite de la reversibilite de ses organes de commande maitre et esclave. Dans cette these, nous proposons de reversibiliser un manipulateur esclave industriel en utilisant un capteur d'efforts place sous sa base et/ou un capteur d'efforts monte sur son organe terminal (cet). Tout d'abord, nous donnons un estimateur des couples articulaires, lineaire en les parametres dynamiques, utilisant la mesure issue du capteur d'efforts en base (ceb). Une version de cet estimateur ne necessitant pas la mesure explicite de l'acceleration est egalement calculee. Puis, nous proposons une methodologie d'identification des parametres dynamiques d'un robot, a partir de la mesure issue du ceb. Une etude concernant l'identifiabilite des inerties des rotors moteurs est presentee. Par ailleurs, la passivite etant indispensable a la stabilite du systeme de telemanipulation, nous presentons dans cette these, une analyse detaillee des differences structurelles entre les commandes utilisant un ceb et/ou un cet. Nous en deduisons une commande assurant la stabilite du systeme couple, ainsi qu'une comparaison theorique des performances des deux solutions. Concernant la mise en uvre de ces solutions, nous proposons une adaptation d'une methode de reglage frequentielle de facon a obtenir un reglage possedant des marges satisfaisantes pour l'ensemble des configurations de travail du robot. Cette meme methode etant utilisee pour le reglage en effort et en position, avec le ceb et avec le cet, nous obtenons une comparaison experimentale rigoureuse des performances des deux solutions materielles. Enfin, nous proposons d'utiliser la combinaison ceb/cet pour securiser les systemes de telemanipulation, en proposant un retour d'efforts a l'operateur lors de contacts entre l'environnement de travail, l'organe terminal, et/ou certains corps du robot.