Contribution à la planification de trajectoires pour la robotique : Application à un robot desempileur pour textile

par Rina Doda Rakotoarisoa

Thèse de doctorat en Automatique appliquée

Sous la direction de Alain Jutard.

Soutenue en 1993

à Lyon, INSA , dans le cadre de École doctorale Électronique, électrotechnique, automatique (Lyon) , en partenariat avec LAI - Laboratoire d'Automatique Industrielle (Lyon, INSA) (laboratoire) .

mots clés

• Robots mobiles
• Manipulateurs (mécanismes)
• Robotique
• Analyse de réseau (planification)
• Robots -- Cinématique

Résumé

Le travail présenté dans ce mémoire concerne la planification de trajectoires pour robot manipulateur. L'étude effectuée sur un prototype de robot désempileur nous a permis de proposer une nouvelle méthode générale de planification de trajectoire. Disposant d'un chemin géométrique et des modèles géométrie et cinétique, la recherche des trajectoires est menées dans le plan de phase. Telle est l'originalité de la méthode. Dans la première partie de la thèses, nous avons analysé des méthodes existantes afin de pouvoir situer notre méthode parmi elles. Après avoir modélisé le système, nous avons effectivement appliqué cette méthode pour engendrer ses trajectoires. Deux sortes de trajectoires peuvent être obtenues : trajectoires de référence ayant un temps de traversée assez long de façon que les effets dynamiques soient très faibles, et des trajectoires optimisées au sens cinématique du terme. Les trajectoires de référence nous ont permis d'observer le cycle de travail du système dans de bonnes conditions de sécurité. Elles ont été ensuite optimisées par la prise en compte des caractéristiques dynamiques du système. Les différentes trajectoires obtenues ont fait l'objet d'une simulation. Les résultats de simulation ont été confrontes aux essais réels menés sur le système.

Titre traduit

= Contribution to the trajectory planning for robotics : application to a de-stacking robot for textile

Résumé

The research work described in this dissertation concerns the trajectory planning for a robot manipulator. The study of a de-stacking robot prototype allowed us to propose a new general trajectory planning method. If we have a geometric path and geometric/kinematic models, the search for the trajectories is implemented in the phase plane. This is the originality of our method. In the first part of this dissertation, we analyse existing methods in order to be able to locate our method amongst them. After the modelling of the system, we effectively applied this method and generated the trajectories. Two kinds were generated: reference trajectories having a travelling time long enough so that the dynamical effects were weak, and also optimized trajectories in terms of kinematic and geometric path. These reference trajectories allowed us to watch t e system cycle in good security conditions. Then, they were optimized in taking into account the dynamics of the system. The different trajectories obtained were used in simulation. The results were compared to the experimentation done on the real system.