Contribution à la synthèse des mécanismes plans et spatiaux et de robots parallèles par une méthode évolutionnaire

par Mohamed Amine Laribi

Thèse de doctorat en Génie mécanique, productique, transport

Sous la direction de Saïd Zeghloul et de Lotfi Romdhane.

Soutenue en 2005

à Poitiers en cotutelle avec Monastir , dans le cadre de École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers ; 1992-2008) , en partenariat avec Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées (autre partenaire) .

mots clés

• Algorithmes génétiques
• Logique floue
• Robots
• Mécanismes

Résumé

Les techniques classiques de synthèse des mécanismes sont encore limitées de point de vue application et performances. L'expérience du concepteur est encore l'atout essentiel pour résoudre ce genre de problème. Dans ce but, on se propose de développer des outils de synthèse de mécanismes plans et spatiaux et de robots parallèles par une méthode évolutionnaire. La première partie s'intéresse à la synthèse des mécanismes plans et spatiaux. La nouvelle modélisation proposée utilise le paramétrage de Denavit-Hartenberg. Ce paramétrage permet facilement d'étudier, les quatre familles de mécanismes que nous avons identifié. Ils sont résolus par une technique d'optimisation basée sur un couplage entre un algorithme génétique et un contrôleur de logique floue. On développe également une application d'un mécanisme spatial, que nous avons proposé, comme dispositif anti-escarres. La deuxième partie est dédiée à l'analyse et à la synthèse dimensionnelle du robot DELTA pour un espace de travail prescrit. On introduit la notion de puissance d'un point par rapport à une surface, utilisée dans la formulation du problème de synthèse. En fait, cette approche repose sur un processus d'optimisation génétique s'adaptant aux différents critères de synthèse.

Titre traduit

A contribution for a synthesis of plan and spatial mechanisms and a parallel robots by an evolutionary method

Résumé

The traditional techniques of synthesis of mechanisms are still limited from application and performances point of view. The experiment of the designer still the essential talent to solve this kind of problem. For this purpose, we propose to develop tools for synthesis of plane and spatial mechanisms and parallel robots by an evolutionary method. The first part is interested in the synthesis of the plane and spatial mechanisms. The new suggested modeling uses the Denavit-Hartenberg parameter. This parameter setting makes easily and possible the study of the four families of mechanisms that we identified. They are solved by an optimization technique based on a combine between a genetic algorithm and a fuzzy logic controller. An application of a spatial mechanism is also developed, which we proposed, like anti pressure ulcers device. The second part is dedicated to the analysis and the dimensional synthesis of the DELTA robot for a prescribed workspace. We introduce the concept of power of a point compared to a surface, used in the formulation of the problem of synthesis. In fact, this approach rests on a process of optimization genetic adapting to the various criteria of synthesis.