Contribution à l'analyse de stabilité orientée tâche pour la préhension robotique : Application au cas de prises compliantes

Contributions to task-oriented stability analysis for robotic grasping : Application to the case of compliant grasps

• Auteur / Autrice : Ugo Vollhardt
• Direction : Pedro Rodriguez Ayerbe, Maria Makarov, Mathieu Grossard, Alex Caldas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique
• Date : Soutenance le 28/03/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des signaux et systèmes (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1974-....) - Laboratoire d'intégration des systèmes et des technologies (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2001-....)
• Partenaire(s) de recherche : référent : CentraleSupélec (2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Sciences de l'ingénierie et des systèmes (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Thibaut Raharijaona
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christine Prelle, Tarek Madani
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Thibaut Raharijaona, Christine Prelle

Mots clés

Mots clés contrôlés

Stabilité

Commande robuste

Préhenseurs (ingénierie)

Mots clés libres

Robotique

Préhenseur adaptatif

Compliance

Stabilité

Robotics

Adaptive gripper

Compliance

Stability

Résumé

Les promesses de production flexible et adaptable apportées par l’industrie 4.0 font de la saisie adaptative d’objet un sujet particulièrement porteur à la fois dans le domaine scientifique et dans le domaine industriel. De nombreux concepts de préhenseurs adaptatifs, intégrant à la fois des mécaniques de sous-actionnement (nombre réduit de d’actionneur par rapport au nombre d’articulations) et des comportements déformables pour se conformer à l’objet saisi, voient le jour afin de répondre à cette promesse. Les capacités d’adaptation de ces types de préhenseurs permettent une saisie plus sûre à la fois pour la réalisation des tâches qui leur sont confiées, mais aussi pour l’intégrité matérielle des objets qui sont saisis. Elles permettent donc la réalisation d’applications dans de nombreux domaines tels l’industrie manufacturière ou l’industrie agroalimentaire, en apportant des solutions là où les préhenseurs rigides traditionnels étaient mis en difficulté. Partant de ce constat les travaux présentés dans ce manuscrit se sont intéressés à l’étude de la stabilité de la prise lors de l’utilisation de préhenseurs adaptatifs, afin de quantifier l’adéquation d’une prise donnée avec la tâche pour laquelle celle-ci est synthétisée. Le but étant in fine d’assister et/ou d’automatiser la sélection de prise en fonction de la tâche choisie.

The promise of flexible and adaptable production brought by Industry 4.0 makes adaptive object grasping a particularly promising topic in both the scientific and industrial domains. Numerous designs of adaptive grippers, integrating both underactuation mechanics (reduced number of actuators compared to the number of joints) and deformable behaviors to conform to the grasped object, are emerging to meet this promise. The adaptability of these types of grippers allows for safer grasping, both for the tasks they are designed to perform, but also for the physical integrity of the objects being grasped. They therefore allow the realization of applications in many fields such as the manufacturing industry or the food industry, by bringing solutions where traditional rigid grippers were put in difficulty. Based on this observation, the work presented in this manuscript is interested in the study of grasp stability when using adaptive grippers, in order to quantify the adequacy of a given grasp with the task for which it is synthesized. The goal is to assist and/or automate grasp selection according to the chosen task.