Contribution à l'adaptation robot-tache : prise en compte et exploitation de l'anisotropie du robot et de l'objet de la tache en vue de la conception du poste de travail
by Guy M. Cloutier
Doctoral thesis in Informatique et automatioue appliquées
Under the supervision of Maurice Bétemps.
defended on 1991
in Lyon, INSA , in a partnership with LAI - Laboratoire d'Automatique Industrielle (Lyon, INSA) (laboratoire) .
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Alternative Title
= Contribution to the robot-task adaptation : use of the anisotropy of the robot and of the task to assist in the design of the work-station
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Abstract
This document introduces an approach to the design of robot workstations based on the intrinsic and extrinsic task constraints. It presents our reflexions concerning the off-line "preadaptation" function through physical configuration of the workstation. We show that (equi-probability) Chyper)ellipsoids having (of) equi-probability of pose or compliance result from the structured parameters and the joint properties of a robot. From these two ellipsoïdale envelopes, we define a robottask conformity index that expresses its adequecy for jointpostures. He also introduce the utilization of the robot's natural (anisotropie), generally considered as a handicap. A representation madel will give the limits of the domaine for which the robot possesses the required charecteristics to execute the task, i. E. The joint limits not to surpasse for task adaptability. For an isolated task, the direct kinematics of the inverted structure is used to exploit this representation madel. However, production often takes place in a multi-tasking context. Here, apart from the constraints specifie to the tasks, new inter-task constraintes in the space of large solid body motions are imposed depending upon the relative situations of the tasks. We propose two solutions to the design of an adapted robot localization in a multi-tasking environment of rigidly predetermined tasks. New definitions are introduced to this end. They provide practical means to apply the standardized concept of a useful workspace.
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Abstract
Ce travail introduit une approche de conception des postes robotisés axés sur les contraintes intrinseques et extrinseques des taches. Ce document expose nos reflexions sur la fonctionnalité d'une preadaptation hors ligne, par le truchement de la configuration physique du poste. Nous montrons que des (hyper)ellipsoides d'équiprobabilite de pose ou de compliance résultent des paramètres structuraux et des propriétés articulaires du robot. De ces deux enveloppes ellipsoidales, nous définissons un indice de conformité robot-tache. Il rend compte de la convenance entre le robot et la tache, pour chaque posture articulaire. Cette étude introduit également l'utilisation de l'anisotropie naturelle du robot qui est habituellement considérée comme un handicap. Un modèle de representation précisera les bornes du domaine pour lequel le robot possède des caractéristiques propices à l'exécution de la tache: butée d'adaptation à la tache, à respecter dans le domaine articulaire. Pour une tache isolée, on l'exploite par le modèle géometrique direct de la structure inversée. Mais le contexte est souvent multitaches. Au-dela des contraintes propres aux taches, la disposition relative de celles-ci en impose de nouvelles interlaches cette fois, et dans les grands déplacements. Nous suggerons deux solutions, pour une localisation adaptée du robot dans un environnement multitaches, ou les situations des taches seraient prédéterminées. De nouvelles définitions, conférant une valeur opérationnelle au volume de travail utile de la norme, sont introduites à cet effet
