Simulation temps réel en dynamique non linéaire : application à la robotique souple

Real time simulation in non linear dynamics : application in soft robots

• Auteur / Autrice : Santiago Montagud
• Direction : Pierre Joyot, Francisco Chinesta
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance le 13/12/2018
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ecole supérieure des technologies industrielles avancées (Bidart, Pyrénées-Atlantiques) - Institut de mécanique et d'ingénierie de Bordeaux
• Jury : Président / Présidente : Mejdi Azaïez
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : David Gonzalez
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Adel Amin Ammar, David Gonzalez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Constructions -- Dynamique

Problèmes inverses

Robotique molle

Mots clés libres

Simulation en temps réel

Dynamique des structures

Modélisation non linéaire

Problèmes inverses

Real time simulation

Structural dynamics

Non linear modelling

Inverse Problems

Résumé

L’intégration des méthodes numériques dans les procédés industriels à son origine à l’apparition des ordinateurs, et est de plus en plus intégré parallèlement au développement de la technologie. Dans le cadre des procédés industriels où interviennent des structures en mouvement, il est intéressant d’avoir de méthodes de calcul rapide pour de problèmes non linéaires, comme par exemple, la manipulation de matériaux souples par robots. La résolution de ce type de problème reste encore comme un défi pour l’ingénierie. Malgré l’existence de nombreuses méthodes pour résoudre les problèmes dynamiques, aucun n’est adaptée à la simulation en temps réel. Pour la façon de résolution, nous avons divisé le problème dynamique en deux sous-problèmes : le problème direct, qui consiste à calculer les déplacements en fonction de la force appliqué, et le problème inverse, dans lequel on calcule la force en fonction des déplacements appliqués.

Integration of numeric methodes in industrial procedures starts with the development of the computers, and its being integrated as its grows the technology. In the industrial procedures where moving structrues are involved, its necessary the hability of fast computing in non lineare problems, for example, material manipulation by soft robots. The solution of this kind of problems is still a challenge for the engineering. Despite the existance of numerous methodes to solve the dynamic problem, non of them is adapted to real time simulation. By the way of facing the problem, we have divised the dynamic problem in two subproblems: the direct problem, where displacements are computed when an external force is applied, and the inverse problem, where the external force is computed from the displacements.