Recherche Avancée

Thèse soutenue

Génération de trajectoires de marche optimales pour un robot bipède

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Auteur / Autrice : Laurence Roussel
Direction : Carlos Canudas-de-Wit
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Automatique et productique
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Grenoble INPG
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'automatique de Grenoble (1957-2006)

Résumé

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Ce travail de these a pour cadre la generation de trajectoires de marche pour un robot bipede. La marche humaine repondant a des criteres d'optimalite energetique, nous souhaitons etablir une marche qui minimise les depenses d'energie du robot. Cependant, les particularites des robots marcheurs font que les techniques de la commande optimale sont inoperantes pour l'instant. Avec l'hypothese des corps rigides, la modelisation d'un cycle complet de marche se fait a partir d'equations algebro-differentielles, rendant la resolution analytique impossible. C'est pourquoi nous avons realise la generation de trajectoires par optimisation numerique en considerant une commande constante par morceaux. Apres avoir compare differentes methodes de parametrisation de la marche a une methode sans parametrisation sur une phase de la marche, nous avons etendu cette derniere a un cycle complet. A partir des marches obtenues, des resultats energetiques ont pu etre compares a des resultats releves sur l'homme. Lors de l'extension a un cycle complet de marche, l'etude de la litterature sur la modelisation des phenomenes de contact a montre que le probleme n'etait pas encore completement resolut a l'aide des modeles rigides. L'introduction de modeles compliants non lineaires est alors apparu comme un moyen efficace de modeliser le contact pied/sol en garantissant une continuite de la dynamique. Ce modele a ete complete par l'ajout d'un modele de frottement dynamique dans le sens tangentiel qui gere le glissement et le recollage automatiquement.