Contribution a la modelisation, identification et commande des robots a structures fermees : application au robot acma sr400

Contribution to the modelling, identification and control of closed structure robots: application to the acma sr400 robot

• Auteur / Autrice : PEDRO PABLO RESTREPO
• Direction : Wisama Khalil
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

Les travaux presentes dans cette these, concernent la modelisation, l'identification et la commande de robots, appliquees a un robot industriel (acma sr400 de renault automation), comportant une structure fermee. Nous avons remplace le systeme de commande fourni par le constructeur du robot, par un systeme rapide plus ouvert, base sur un dsp a virgule flottante. Cet avantage implique cependant un certain cout puisqu'on a ete contraint de developper les outils materiels et informatiques necessaires a l'utilisation du robot, adaptes au nouveau systeme de commande, celui-ci n'etant pas specifique a des applications de robotique. Nous avons expose la modelisation cinematique et dynamique, et le parametrage dynamique minimal des robots a chaine fermee, et en particulier, ceux du robot sr400. Cette etape, ainsi que le calibrage de la chaine d'actionnement, sont des etapes preliminaires indispensables a l'identification des parametres dynamiques. Nous avons propose aussi, une nouvelle methode de calcul du modele dynamique, basee sur l'equation de lagrange et sur le calcul des derivees du lagrangien par rapport aux positions et vitesses articulaires. Ce formalisme est interessant dans la mesure ou il ne depend pas des accelerations articulaires. Ce modele, et celui issu du formalisme de newton-euler, ont ete utilises pour identifier les parametres dynamiques du robot sr400. Nous avons montre comment former le systeme d'identification, et comment condenser les mesures pour reduire le temps de calcul et les contraintes imposees par la memoire disponible sur le calculateur. Les valeurs estimees pour les parametres dynamiques ont ensuite ete validees par des experiences croisees, ainsi que par l'identification du robot portant une charge connue. Ces parametres ont finalement ete utilises dans la synthese des commandes dynamiques. La comparaison des lois de commande que nous avons realisee, nous a permis de montrer que les commandes de type dynamique ne sont plus des lois de commande prohibitives du point de vue de leur realisation experimentale, pour des applications industrielles