Une methodologie distribuee et interactive pour l'aide a la conception de systemes robotiques

Distributed and interactive method for kinematic synthesis of robotic systems

• Auteur / Autrice : Stéphane Régnier
• Direction : J.-C. GUINOT
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

La conception de systemes mecatroniques est une partie inherente de la robotique. Son dessein est la recherche de la geometrie d'un manipulateur ou d'un mecanisme capable d'atteindre un ensemble donne de taches. Des contraintes peuvent alors etre imposees soit sur les variables, soit sur des fonctions implicites ou explicites de ces variables (par exemple, les butees articulaires ou l'evitement d'obstacles). De plus, pour diminuer la combinatoire des solutions et extraire une solution optimale, l'optimisation de certaines performances geometriques, cinematiques et dynamiques est souhaitee. Le premier chapitre analyse les differents niveaux de complexite de ces problemes. A partir de cette analyse et de l'etude des systemes apprehendes, un ensemble de besoins sont definis. Le deuxieme chapitre est dedie a la definition de cette nouvelle methodologie pour resoudre les problemes d'optimisation de la conception preliminaire. La methode distribuee d'optimisation locale s'appuie sur trois modules, un module d'analyse dimensionnelle, un module d'analyse fonctionnelle et un module de minimisation iterative. Le troisieme chapitre s'interesse a la formalisation et l'expression des contraintes geometriques. La mise en avant du probleme generique de la synthese geometrique conduit a une formulation unique du probleme pour toutes les topologies considerees. Le quatrieme chapitre montre comment la complexite des indices peut etre apprehendee sous forme distribuee par une fonction objective. Cette derniere n'est plus representee par un critere explicite mais par une racine d'un polynome univariable dont les differents coefficients sont lies a l'etat instantane du systeme. Le cinquieme chapitre s'interesse a la definition d'un composant logiciel d'aide a la resolution. Enfin, un exemple illustratif sur le manipulateur plan a trois liaisons rotoides est montre pour mettre en avant l'efficacite et l'interet de cette methodologie