Enchaînements dynamiques de tâches pour des manipulateurs mobiles à roues

Dynamic sequencing of tasks for wheeled mobile manipulators

• Auteur / Autrice : Vincent Padois
• Direction : Pascale Chiron, Jean-Yves Fourquet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Systèmes automatiques
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes non-holonomes

Robots mobiles

Mots clés libres

Approches réactives

Commande opérationnelle cinématique et dynamique

Résumé

Les missions aujourd'hui envisagées en robotique supposent un espace de travail étendu du robot : c'est la raison d'être des manipulateurs mobiles à roues, combinaison d'une plateforme à roues et d'un bras manipulateur. Ce mémoire présente notre contribution à l'étude de leur commande coordonnée pour des missions complexes basées sur l'enchaînement dynamique de tâches de natures différentes : mouvement, effort. A partir de la forme générique des modèles cinématiques de ces systèmes, nous avons développé un modèle dynamique unifié, exploitable pour la commande. Nous proposons une structure qui permet l'intégration des lois de commande tout en assurant le respect des différentes contraintes intrinsèques au système et liées à son environnement. Cette structure gère l'enchaînement des tâches à réaliser et permet l'adaptation des consignes pour la gestion des incertitudes. L'approche proposée a été validée en simulation et expérimentalement sur le robot H2bis+GT6A du LAAS de Toulouse.

Nowadays, robotics missions induce large workspaces of the robots : this explains the growing usage of wheeled mobile manipulators which are systems combining a wheeled mobile platform and a manipulator. This PhD thesis report presents our contribution to the coordinated control of this kind of system within the framework of complex missions execution based on the dynamic sequencing of tasks whose natures are different : motion, force. Using generic kinematics models of these systems, we developed a unified dynamic model which can be used for control purpose. We also propose a structure allowing the integration of control laws and ensuring the respect of secondary constraints inherent to the system or induced by the environment. This structure manages the tasks sequencing and permits the adaptation of the desired trajectories in order to handle uncertainties. This approach was validated in simulation but also using robot H2bis+GT6A of the LAAS laboratory in Toulouse.