Etalonnage geometrique des robots serie et paralleles

• Auteur / Autrice : SEBASTIEN BESNARD
• Direction : Wisama Khalil
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

L'etalonnage des robots consiste a determiner avec precision les parametres geometriques du robot reel. Les imprecisions sur ces parametres sont en effet nefastes a la precision des robots, et posent un probleme lors de la programmation hors ligne et pour l'interchangeabilite des robots. Les travaux presentes dans de cette these approfondissent les methodes existantes afin de proposer des solutions appropriees a des contraintes de precision, de temps et de cout. On s'est interesse aussi bien a des methodes classiques avec capteurs externes qu'a des methodes autonomes n'utilisant que les capteurs propres du robot. Dans premiere partie de la these on s'est interesse a l'etalonnage des robots serie dans le cas rigide avec comparaison de differentes methodes d'etalonnage geometrique. La comparaison a ete effectuee sur les parametres identifiables, la convergence de la methode, et la sensibilite aux bruits. Le calcul de l'ecart type sur les parametres identifies a permis de fournir un indice sur la confiance a accorder aux valeurs obtenues. On a presente un cas d'etalonnage concret d'un robot puma a l'aide de contacts sur plusieurs plans. La deuxieme partie est consacree a la prise en compte des deformations au niveau des bras et des articulations des robots serie. Un modele venant se greffer sur la modelisation rigide classique a ete propose. L'identification du robot pa-10 de mitsubishi a permis de montrer le gain apporte par ce modele en terme de precision finale. Toutes les methodes developpees pour les robots rigides ont ete generalisees pour tenir compte des deformations. On s'est interesse egalement a l'etalonnage des robots paralleles dans la troisieme partie. Deux methodes originales pour l'etalonnage des robots paralleles ont ete proposees et testees par simulation. La premiere consiste a realiser des blocages mecaniques sur les articulations passives du robot, tandis que la deuxieme necessite l'utilisation de deux inclinometres fixes sur la plate-forme. Une methode originale fournissant les parametres identifiables a ete developpee et testee, elle est generalisable a toutes les methodes d'etalonnage.