Conception Et Commande D'un Robot D'Assistance À la Personne PDF Download
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Author: Yang Qian Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 0
Book Description
The purpose of this thesis is to design, model and control of a personal assistant robot used for domestic tasks. In order to make the robot's design more efficient, a virtual simulation system is built using dynamic simulation software. The kinematic model is set up based on modified D-H principle. The dynamic model is built using the Lagrange theorem and elaborated in Matlab. We also employ an energy-based approach for modeling and its bond graph notation ensures encapsulation of functionality, extendibility and reusability of each element of the model. A hybrid algorithm of combining the Jacobian pseudoinverse algorithm with Rapidly-Exploring Random Tree method is presented for collision-free path planning of a redundant manipulator. An intelligent robust controller based on neural network is introduced for the coordinated control of a mobile manipulator. This method does not require an accurate model of the robot. Unknown dynamic parameters of the mobile platform and the manipulator are identified and compensated in closed-loop control using RBF neural network. A similar control algorithm is presented for coordinated force/motion control of a mobile manipulator suffering both holonomic and nonholonomic constraints. Kinematics and dynamics of a dexterous hand manipulating an object with known shape by rolling contacts are derived. A computed torque control algorithm is presented to ensure firm grip, avoid slippage and well track a given motion imposed to the object. The validation of models and different control laws were made by the co-simulation Matlab / virtual model.
Author: Yang Qian Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 0
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The purpose of this thesis is to design, model and control of a personal assistant robot used for domestic tasks. In order to make the robot's design more efficient, a virtual simulation system is built using dynamic simulation software. The kinematic model is set up based on modified D-H principle. The dynamic model is built using the Lagrange theorem and elaborated in Matlab. We also employ an energy-based approach for modeling and its bond graph notation ensures encapsulation of functionality, extendibility and reusability of each element of the model. A hybrid algorithm of combining the Jacobian pseudoinverse algorithm with Rapidly-Exploring Random Tree method is presented for collision-free path planning of a redundant manipulator. An intelligent robust controller based on neural network is introduced for the coordinated control of a mobile manipulator. This method does not require an accurate model of the robot. Unknown dynamic parameters of the mobile platform and the manipulator are identified and compensated in closed-loop control using RBF neural network. A similar control algorithm is presented for coordinated force/motion control of a mobile manipulator suffering both holonomic and nonholonomic constraints. Kinematics and dynamics of a dexterous hand manipulating an object with known shape by rolling contacts are derived. A computed torque control algorithm is presented to ensure firm grip, avoid slippage and well track a given motion imposed to the object. The validation of models and different control laws were made by the co-simulation Matlab / virtual model.
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Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur la conception et la commande d'une interface robotique pour l'assistance à la mobilité des personnes âgées. La conception de l'interface présentée repose sur l'observation expérimentale du geste clinique d'aide aux transferts des sujets âgés. Une plateforme expérimentale caractérise l'assistance du clinicien en terme d'effort et de trajectoire. L'interface d'assistance proposée intègre deux fonctionnalités : l'aide au transfert et l'aide à la déambulation. En caractérisant le geste clinique de rééducation aux transferts on paramètre l'assistance au transfert. Un générateur de trajectoire d'assistance est alors intégré sur l'interface. La compensation de la chute lors des transferts s'obtient par l'utilisation d'un superviseur en logique floue. Ce dernier nécessite l'observation des mesures des interactions utilisateur-interface au niveau des poignées de l'assistant et la mesure du centre de pression de l'utilisateur. Ces différentes observations sont couplées à des règles de bases identifiant la phase de transfert, l'état de stabilité et l'action à mener sur l'utilisateur. Des expérimentations permettent de valider le fonctionnement du superviseur en logique floue de l'interface.
Author: Julien Sapin Publisher: Omniscriptum ISBN: 9783838183732 Category : Languages : de Pages : 360
Book Description
De nombreux domaines de la m decine voient dans les progr s r alis s en robotique, en traitement de l'information et dans le domaine des multim dias, une opportunit de d velopper des outils d'assistance robotis s permettant, non seulement d'am liorer les conditions de travail des m decins, mais aussi de proposer aux patients des soins plus efficaces et de meilleure qualit . La m decine physique et de r adaptation n'est pas pass e c t de cette volution, notamment en d veloppant des robots d dicac s la r ducation des membres sup rieurs de patients h mipl giques. Cependant, il existe dans le chef des solutions existantes des lacunes importantes en termes de mobilit , d'ergonomie et de s curit . Partant de ce constat, cette th se a pour objectif de d velopper une solution r pondant ces crit res de haut niveau. Ainsi, elle pr sente une d marche de conception bas e sur des choix pr liminaires offrant un avantage majeur. Ce dernier r side dans la possibilit de d coupler les aspects li s la structure lectrom canique du robot de ceux li s sa commande.
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LES TECHNIQUES, DESORMAIS CLASSIQUES, D'ASSERVISSEMENT VISUEL, SONT UTILISEES POUR LA COMMANDE DE BRAS MANIPULATEURS OU LA VISION ACTIVE MAIS IL N'EXISTAIT PAS ENCORE D'APPLICATIONS EN ROBOTIQUE MOBILE. LE PROBLEME PRINCIPAL DE L'UTILISATION DE CES TECHNIQUES POUR UN ROBOT MOBILE EST DU A LA PRESENCE DE LIAISONS MECANIQUES NON-HOLONOMES QUI LIMITENT LES MOUVEMENTS DU ROBOT. NOUS PROPOSONS UNE APPROCHE ORIGINALE ET GENERALE UTILISANT LA COOPERATION DES MOUVEMENTS D'UNE BASE MOBILE MUNIE D'UN BRAS MANIPULATEUR QUI PORTE UNE CAMERA. LE FAIT DE CONTROLER LES MOUVEMENTS DE LA CAMERA PLUTOT QUE CELUI DE LA BASE PERMET DE CONTOURNER LES LIMITATIONS DES CONTRAINTES NON-HOLONOMES EN CONSIDERANT L'ENSEMBLE MECANIQUE BASE ET BRAS. CETTE MODELISATION PERMET D'UTILISER LE FORMALISME DE LA COMMANDE REFERENCEE VISION DESTINEE EN PREMIER LIEU AUX BRAS MANIPULATEURS RIGIDES. EN UTILISANT LA NOTION DE LIAISONS VIRTUELLES, NOUS ENUMERONS ET ILLUSTRONS EN SIMULATION UN ENSEMBLE DE TACHES ELEMENTAIRES REFERENCEES VISION DESTINE A GUIDER UN ROBOT MOBILE PLACE DANS UN ENVIRONNEMENT STRUCTURE D'INTERIEUR DE TYPE BUREAU. POUR LA REALISATION DE TACHES ROBOTIQUES PLUS COMPLEXES COMPOSEES D'UN ENCHAINEMENT DE TACHES ELEMENTAIRES, NOUS DONNONS UN CADRE FORMEL POUR GERER LES PROBLEMES DE TRANSITION ENTRE TACHES REFERENCEES VISION. NOUS AVONS MENE CES TRAVAUX DES SPECIFICATIONS A L'EXPERIMENTATION (REALISATION D'UN ROBOT MOBILE, ENVIRONNEMENT DE PROGRAMMATION). FINALEMENT, POUR VALIDER TOUTE CETTE APPROCHE, NOUS AVONS IMPLEMENTE UNE TACHE DE POSITIONNEMENT VIS A VIS D'UN CONE
Author: David Gouaillier Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
Book Description
La présente thèse concerne la conception mécanique et la commande de l'appareil locomoteur d'un robot bipède de petite taille. En collaboration avec l'entreprise Aldébaran Robotics, une étude complète de la mécatronique des jambes du robot est présentée. En s'appuyant sur un cahier des charges, le choix de la cinématique ainsi que le choix des actionneurs est décrit. De plus, un protocole expérimental complet permettant de dimensionner ces actionneurs est précisément étudié. Cette phase se termine par la réalisation de différents prototypes en partenariat avec Aldébaran Robotics. Enfin, une étude et une implémentation d'un premier algorithme de contrôle de locomotion bipèdique est présenté. Ce manuscrit se termine par la présentation de divers résultats de marche omnidirectionnelle obtenus sur le dernier prototype de la société
Author: Alain Le Drezen Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 122
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Les travaux proposés dans ce mémoire sont relatifs au développement d'un bras manipulateur embarqué sur fauteuil roulant électrique. Ce document présente les différents aspects abordés lors de la conception de téléthèses et plus généralement de robots de coopération. Une attention particulière est accordée aux problèmes liés à la sécurité de l'opérateur. Ce problème est divisé en deux sous-problèmes qui sont la fiabilisation générale du système et l'évitement de collision. A partir de ce dernier point nous proposons une méthode innovante: la génération stochastique de trajectoires en temps réel avec contraintes d'environnement, qui permet à l'opérateur de manœuvrer dans un univers non structuré. Cette méthode donne des résultats satisfaisants sous certaines restrictions et est compatible avec une génération en ligne de trajectoire
Author: Etienne Burdet Publisher: MIT Press ISBN: 0262314827 Category : Science Languages : en Pages : 291
Book Description
A synthesis of biomechanics and neural control that draws on recent advances in robotics to address control problems solved by the human sensorimotor system. This book proposes a transdisciplinary approach to investigating human motor control that synthesizes musculoskeletal biomechanics and neural control. The authors argue that this integrated approach—which uses the framework of robotics to understand sensorimotor control problems—offers a more complete and accurate description than either a purely neural computational approach or a purely biomechanical one. The authors offer an account of motor control in which explanatory models are based on experimental evidence using mathematical approaches reminiscent of physics. These computational models yield algorithms for motor control that may be used as tools to investigate or treat diseases of the sensorimotor system and to guide the development of algorithms and hardware that can be incorporated into products designed to assist with the tasks of daily living. The authors focus on the insights their approach offers in understanding how movement of the arm is controlled and how the control adapts to changing environments. The book begins with muscle mechanics and control, progresses in a logical manner to planning and behavior, and describes applications in neurorehabilitation and robotics. The material is self-contained, and accessible to researchers and professionals in a range of fields, including psychology, kinesiology, neurology, computer science, and robotics.
Author: Yang Qian
Author: Yang Qian
Author: Pascal Médéric
Author: Julien Sapin
Author: ROGER.. PISSARD-GIBOLLET
Author: David Gouaillier
Author: Aïssame Belabbas
Author: Yann Le Corre
Author: Alain Le Drezen
Author: Laurent DESMARES
Author: Etienne Burdet