Thèse soutenue

Torse biofidèle pour le robot ROBIAN : analyse et conception basées sur l'équivalence dynamique des systèmes

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Auteur / Autrice : Bachar Mohamed
Direction : Fethi Ben Ouezdou
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Robotique
Date : Soutenance en 2004
Etablissement(s) : Versailles-St Quentin en Yvelines

Résumé

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Le projet robian a comme objectif la realisation d'une plateforme experimentale bipede dediee a la comprehension du phenomene complexe de la locomotion chez l'homme. Une marche dynamique est recherchee dans le cadre de ce projet. Le travail presente concerne l'analyse et la conception d'un torse biofidele du robot robian. Apres presentation du projet robian donnee au debut de ce manuscrit, une etude bibliographique a l'echelle internationale des travaux de recherche dans ce domaine est ensuite developpee. L'approche novatrice utilisee pour la conception du torse de robian est basee sur la notion d'equivalence dynamique entre deux systemes mecaniques. En effet, nous recherchons un mecanisme simple capable de reproduire le comportement dynamique d'un modele du torse humain qui est dans notre cas la partie superieure d'un mannequin virtuel effectuant une marche tridimensionnelle issue d'enregistrements sur un sujet sain. Cette approche est detaillee et appliquee a une serie de mecanismes ayant 2, 3 et 4 ddl pour arriver au resultat suivant : un mecanisme ayant 4 ddl est necessaire et suffisant afin d'assurer l'equivalence dynamique avec le modele utilise du torse humain pendant une allure de marche. Une analyse structurelle a abouti au choix d'un mecanisme de type r3p pour le torse de robian. Deux procedures d'optimisation ont permis l'elaboration du cahier des charges de la conception de ce mecanisme. La validation experimentale du prototype du torse realisee a ete ensuite effectuee en verifiant l'apport dynamique du prototype sur l'appareil locomoteur de robian. Ces premiers resultats ont permis d'initier les essais sur des allures de marche dynamique du robot.