Identification dynamique des robots à flexibilités articulaires

Dynamic identification of flexible joint robots

• Auteur / Autrice : Anthony Jubien
• Direction : Maxime Gautier, Alexandre Janot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, productique et robotique, Automatique et informatique appliquée
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Nantes
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques
• Jury : Président / Présidente : Hugues Garnier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hugues Garnier, Gabriel Abba, Francisco Javier Carrillo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gabriel Abba, Francisco Javier Carrillo

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dynamique

Amplitude articulaire

Robotique

Mots clés libres

Paramètres dynamiques

Modélisation

Identification

Résumé

Ce travail résulte d'une collaboration entre l'IRCCyN et l'ONERA sur l'identification dynamique des robots à flexibilités articulaires, utilisés par exemple dans les applications de la robotique collaborative. La technique d'identification usuelle en robotique nécessite la mesure des positions moteurs et la mesure des déformations élastiques, non disponibles sur les robots industriels. Récemment, une nouvelle technique nommée DIDIM (Direct and Inverse Dynamic Identification Models), qui utilise uniquement la mesure des efforts moteurs, a été proposée et validée sur les robots rigides. Cette thèse propose une extension de DIDIM, qui n'utilise aucune mesure de position, aux cas des robots à flexibilités articulaires. On réalise d'abord une étude comparative sur un robot rigide 6 axes avec 61 paramètres, qui démontre la supériorité de DIDIM sur une méthode usuelle en boucle fermée à erreur de sortie en position (CLOE) : DIDIM converge 100 fois plus vite et est largement plus robuste vis à vis des erreurs sur les conditions initiales. Ensuite DIDIM est étendue aux robots à flexibilités articulaires avec une procédure en trois étapes : une identification du modèle rigide en basses fréquences, une identification du mode flexible et des inerties de part et d'autre de la flexibilité et enfin une identification globale précise du modèle dynamique flexible complet. Une validation expérimentale est réalisée sur un banc d'essai de robot un axe avec une flexibilité. Ensuite, une validation en simulation sur le robot 7 axes Kuka Light Weight Robot montre l'efficacité de la méthode DIDIM appliquée aux robots à flexibilités articulaires industriels, dans le cas où la commande est connue.