Conception de structures robotiques exploitant des origamis non rigidement pliables

Design of robotic structures using non-rigidly foldable origami

• Auteur / Autrice : John Berre
• Direction : Pierre Renaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Robotique
• Date : Soutenance le 16/12/2022
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Caro
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Viollet, François Geiskopf, Lennart Rubbert
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Caro, Belhassen-Chedli Bouzgarrou

Mots clés

Mots clés contrôlés

Origami

Robotique

Mots clés libres

Origami

Robotique

Robot mobile

Robot exploratoire

Mécanismes

Origami

Robotics

Mobile robot

Exploratory robot

Mechanisms

Résumé

Dans cette thèse nous nous intéressons à la conception de robot s'inspirant d'origami non rigidement pliable. La conception robotique s'inspirant d'origamis connait un essor qui s'explique par les propriétés originales offertes par ces structures. Les outils de conceptions de la robotique conventionnel ne s'appliquent pas aux origamis non rigidement pliable. Nous contribuons à apporter des outils permettant de faire le lien entre cet art ancestrale et la robotique moderne. Nous nous intéressons particulièrement l'origami "tour de Kresling" qui possède la propriété de bistabilité. Nous proposons un modèle permettant de faire la synthèse de ce mécanisme basé origami, ainsi que des outils pour en modifier le comportement cinétostatique. Enfin, nous exploitons cet origami pour concevoir un drone exploratoire monorotor.

In this thesis we are interested in the design of robots inspired by non-rigidly foldable origami. Robotic design inspired by origami is growing rapidly due to the original properties offered by these structures. Conventional robotics design tools do not apply to non-rigidly foldable origami. We contribute to provide tools to make the link between this ancestral art and modern robotics. We are particularly interested in the origami "Kresling tower" which has the property of bistability. We propose a model to synthesize this origami-based mechanism, as well as tools to modify its kinetostatic behavior. Finally, we exploit this origami to design a single-rotor exploratory drone.