Contribution à la manipulation d'objets par ume main robotique avec repositionnement des doigts

Contribution to objects manipulation with a robotic hand including regrasping

• Auteur / Autrice : Arnoldo Apolonio Fernández Ramírez
• Direction : Saïd Zeghloul, Jean-Pierre Gazeau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers1992-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Algorithmes optimaux

Équilibre

Stabilité

Robots -- Mouvements

Planification -- Informatique

Robots -- Cinématique

Robotique

Mots clés libres

Prehension naturelle

Résumé

Le travail présenté concerne la manipulation d’objets avec des mains robotiques. Ce mémoire contribue à cet objectif en proposant deux approches s’inscrivant dans la réalisation d’une stratégie globale de manipulation. Une nouvelle méthode temps réel est présentée pour la résolution du problème de stabilité de la prise avec des mains polyarticulées. La méthode repose sur un processus d’optimisation capable de calculer les efforts de serrage afin de satisfaire les contraintes de non glissement. Le problème de la stabilité est traité sous un nouvel angle en transformant le problème d’optimisation en un problème de calcul de distance dans l’espace des efforts. Les résultats obtenus permettent de garantir le bon comportement de la méthode mise en œuvre et son adéquation avec les contraintes de la manipulation en ligne. Le deuxième point développé concerne le repositionnement des doigts sur l’objet lorsqu’une situation de blocage apparaît au cours de la manipulation (butée articulaire, collision entre doigts,…). Avec une main robotique, il est possible d’effectuer une opération de ressaisie à l’intérieur de la main en replaçant les doigts sur l’objet tout en conservant sa position et son orientation fixes ; la continuité de la tâche de manipulation est ainsi assurée après l’opération de repositionnement. L’approche présentée est basée sur l’utilisation des algorithmes génétiques et permet la synthèse d’une nouvelle prise vers laquelle les doigts vont pouvoir effectuer l’opération de repositionnement. La prise synthétisée est obtenue en optimisant une fonction multi objectifs qui inclut les efforts de serrage, l’éloignement par rapport aux limites articulaires, la manipulabilité. La transition entre la prise en situation de blocage et la prise synthétisée est assurée par un repositionnement planifié des doigts et par l’utilisation d’un quatrième doigt. Les travaux de ce mémoire sont validés avec les mains mécaniques à 12 et 16 actionneurs du LMS de Poitiers.