Contribution a la commande robuste et adaptative : application aux robots manipulateurs PDF Download

Author: Shi Jie Xu
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Author: SHI JIE.. XU
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DANS CE MEMOIRE, DE NOUVEAUX CRITERES DE ROBUSTESSE POUR LES SYSTEMES LINEAIRES INCERTAINS ET A EQUATIONS DIFFERENTIELLES D'ORDRE ELEVE ONT ETE PROPOSES A PARTIR DES THEOREMES DE GERSCHGORIN ET KHARITONOV OU DE LA THEORIE DE LYAPUNOV. LES DEVELOPPEMENTS DES DETERMINANTS D'UNE SOMME DE MATRICES, DE SON ADJOINTE ET DE SON INVERSE ONT ETE ETABLIS. NOUS AVONS PROPOSE UN NOUVEAU MODELE D'ETAT AVEC INCERTITUDES, PLUS APTE A DECRIRE LES SYSTEMES INCERTAINS REELS. NOUS AVONS DEVELOPPE, POUR DES SYSTEMES INCERTAINS, DES BORNES SUPERIEURES DES VARIATIONS, RELATIVE ET ABSOLUE, DU COUT QUADRATIQUE LORSQU'UN REGULATEUR QUADRATIQUE LINEAIRE NOMINAL EST UTILISE. NOUS AVONS PROPOSE DES CORRECTEURS A COUT GARANTI POUR DES SYSTEMES INCERTAINS. NOUS AVONS ETUDIE LA SYNTHESE DES CORRECTEURS POUR LES SYSTEMES INCERTAINS. DIVERS CORRECTEURS A BORNITUDES ULTIMES UNIFORMES ONT ETE OBTENUS. NOUS AVONS DISCUTE DES METHODES DE SYNTHESE DES CORRECTEURS ADAPTATIFS ET ADAPTATIFS ROBUSTES POUR LES SYSTEMES INCERTAINS. UN ALGORITHME DE COMMANDE HYBRIDE ROBUSTE-ADAPTATIVE A ETE DEVELOPPE. NOUS AVONS PROPOSE UN NOUVEAU MODELE POUR L'IDENTIFICATION DES PARAMETRES D'UN ROBOT. NOUS AVONS PROPOSE DES LOIS DE COMMANDE ROBUSTES ET UN NOUVEAU CORRECTEUR HYBRIDE ROBUSTE-ADAPTATIF POUR LES ROBOTS. LES SIMULATIONS ONT MONTRE LES AVANTAGES DE CE CORRECTEUR ROBUSTE-ADAPTATIF

Author: Maria Makarov
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La problématique traitée dans cette thèse concerne la commande de robots manipulateurs à articulations flexibles. Les méthodes développées visent à satisfaire les spécifications de performance et de robustesse en suivi de trajectoire, ainsi qu'à assurer un niveau de sécurité compatible avec un scénario de fonctionnement interactif dans lequel l'homme et le robot partagent un même espace de travail. Seules les mesures moteur sont utilisées dans un contexte d'instrumentation réduite. Le premier objectif de performance de la commande de mouvement est atteint grâce à l'identification expérimentale d'un modèle flexible représentatif du système, et l'usage de ce modèle pour la synthèse de lois de commande avancées intégrées au sein d'une structure cascade. Deux approches complémentaires fondées d'une part sur la commande prédictive de type GPC (Generalized Predictive Control), et d'autre part sur la commande Hinfini, sont considérées pour la synthèse de lois de commande à deux degrés de liberté, prédictives et robustes. Les performances de ces deux approches sont analysées et évaluées expérimentalement. Le deuxième objectif de sécurité est abordé à travers un algorithme de détection de collisions du robot avec son environnement, sans capteur d'effort et en présence d'incertitudes de modélisation. Afin de séparer efficacement les effets dynamiques des collisions de ceux des erreurs de modélisation, une stratégie adaptative de filtrage et de décision tenant compte de l'état du système est proposée. La validation expérimentale montre une très bonne sensibilité de détection, compatible avec les normes et les recommandations de sécurité relatives à la robotique collaborative.

Author: Philippe Fraisse
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CE MEMOIRE DE THESE PRESENTE UNE LOI DE COMMANDE POSITION/FORCE ROBUSTE POUR DES ROBOTS A ARCHITECTURE COMPLEXE. NOUS ETABLISSONS TOUT D'ABORD, AU CHAPITRE UN, UNE DEFINITION DE LA ROBUSTESSE DANS LE CADRE DE LA COMMANDE DE ROBOT MANIPULATEUR AINSI QU'UNE DEFINITION DES INCERTITUDES ET DES PERTURBATIONS ASSOCIEES A LA MECONNAISSANCE DU MODELE. NOUS PRESENTONS DIVERS PRINCIPES DE COMMANDES ROBUSTES. LES DIFFERENTS MOYENS D'EXPERIMENTATION ET DE VALIDATION MIS A NOTRE DISPOSITION SONT EXPOSES AU CHAPITRE DEUX. IL S'AGIT NOTAMMENT D'UN ROBOT A DEUX BRAS COMPOSE DE DEUX PUMA 560, D'UN SIMULATEUR DE CE ROBOT QUE NOUS AVONS DEVELOPPE ET D'UN ROBOT PARALLELE DELTA. LE CHAPITRE TROIS EST CONSACRE A L'ETUDE, L'ANALYSE ET LA VALIDATION EXPERIMENTALE D'UNE LOI DE COMMANDE ROBUSTE EN POSITION, ORIGINALE, BASEE SUR LE PRINCIPE DE LA COMMANDE PAR REGIME GLISSANT. NOUS TRAITONS, AU QUATRIEME CHAPITRE, EN PRENANT LE MODELE D'UN ACTIONNEUR SIMPLIFIE, LE PROBLEME SPECIFIQUE DE LA COMMANDE EN EFFORT. NOUS PROPOSONS UNE SOLUTION SIMPLE A METTRE EN UVRE POUR RENDRE UNE LOI QUELCONQUE DE COMMANDE EN EFFORT, INSENSIBLE AUX VARIATIONS DE LA RAIDEUR DE L'ENVIRONNEMENT. DES RESULTATS EXPERIMENTAUX SONT PRESENTES AU TERME DE CETTE ETUDE. AU CINQUIEME CHAPITRE NOUS FAISONS LA SYNTHESE DES RESULTATS QUE NOUS AVONS OBTENUS ET NOUS PROPOSONS UN SCHEMA DE COMMANDE HYBRIDE ROBUSTE POUR UN ROBOT MANIPULATEUR A DEUX BRAS. UNE VALIDATION DE CE SCHEMA DE COMMANDE EST REALISEE EN SIMULATION

Author: Philippe Fraisse
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Author: Yong Wang
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Pages : 128

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L'objectif de cette thèse de proposer un algorithme de commande adaptative permettant une adaptation efficace à la situation réelle de travail d'un robot manipulateur. Nous présentons d'abord le problème de la commande du système dynamique des robots et nous montrons la nécessité d'utiliser des algorithmes de commande auto-ajustable. Nous proposons dans le chapitre 3, un algorithme de commande à variance minimale généralisée étendue (VMGE). Il peut être utilisé pour la commande d'un robot sous certaines conditions. Pour s'adapter à la variation du retard pur et pour augmenter la robustesse, nous proposons dans le chapitre 4, les algorithmes de commande prédictive généralisée (CPG) et de commande prédictive généralisée étendue (CPGE). Enfin, les résultats de simulation présentés dans les chapitres 5 et 6 montrent que l'algorithme CPGE peut s'adapter aux situations de charges, de couplage, d'effet centrifuge et de gravité lors de la commande du robot manipulateur.

Author: KAMEL AHMED.. ELSERAFI
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LES RECHERCHES MENEES DANS LE CADRE DE CETTE THESE PORTENT SUR LA COMMANDE DYNAMIQUE ADAPTATIVE DES ROBOTS. ON SE PLACE ICI DANS LE CADRE DES LOIS DE COMMANDE DU TYPE ADAPTATIVE PAR DECOUPLAGE NON LINEAIRE OU A COMPENSATION PREDICTIVE DANS LESQUELLES LES PARAMETRES INERTIELS DU ROBOT SONT ESTIMES EN LIGNE. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS AVONS ETUDIE ET ANALYSE LES LOIS DE COMMANDE DIRECTES ET INDIRECTES DES ROBOTS PROPOSEES DANS LA LITTERATURE. CETTE ETUDE NOUS A PERMIS D'APPORTER DES AMELIORATIONS SUR LA LOI DE COMMANDE ADAPTATIVE DIRECTE PRESENTEE PAR SLOTINE. CETTE MODIFICATION REND POSSIBLE LE CALCUL EN LIGNE DE LA LOI DE COMMANDE ADAPTATIVE. NOUS NOUS AUSSI PRESENTE DES NOUVELLES DEMONSTRATIONS POUR LES METHODES PRESENTEES PAR CRAIG ET SPONG. NOUS AVONS EGALEMENT PROPOSE DEUX NOUVEAUX REGULATEURS ADAPTATIFS INDIRECTS. LA LOI DE COMMANDE DU PREMIER EST A COMPENSATION PREDICTIVE DES DYNAMIQUES DU ROBOT ASSOCIEE A UN REGULATEUR LOCAL PD. CELLE DU DEUXIEME REGULATEUR EST UNE COMBINAISON DE LA LOI DE COMMANDE PAR DECOUPLAGE NON LINEAIRE, POUR LA DYNAMIQUE DES CORPS DU ROBOT, ET DE LA LOI DE COMMANDE A COMPENSATION PREDICTIVE POUR LA DYNAMIQUE DE LA CHARGE. LES PARAMETRES INERTIELS SONT ESTIMES EN UTILISANT LA FONCTION D'ERREUR DE L'ENERGIE QUI DEPEND DES POSITIONS ET DES VITESSES ARTICULAIRES. EN UTILISANT LA LOI DE COMMANDE DE SLOTINE MODIFIEE ET LES DEUX LOIS DE COMMANDE ADAPTATIVES INDIRECTES, LES RESULTATS DE SIMULATION DES TROIS PREMIERES ARTICULATIONS DU ROBOT PUMA MONTRENT L'EFFICACITE DES METHODES PROPOSEES SUR LA REDUCTION DES ERREURS DE POSITION ET DE VITESSES ET VIS-A-VIS DE LA CONVERGENCE DES PARAMETRES INERTIELS. LE COUT DE CALCUL DE CES LOIS DE COMMANDE ADAPTATIVE POUR UN ROBOT PUMA A 6 DEGRES DE LIBERTE EST DONNE ET SEMBLE ETRE COMPATIBLE AVEC LA PERFORMANCE DES MICROPROCESSEURS EXISTANTS ET L'EXIGENCE DE LA PERIODE D'ECHANTILLONNAGE

Author: Patricia Conti
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Pages : 169

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Étude de la commande en position et des grands mouvements des robots manipulateurs à N liaisons rotoides et /ou prismatiques, agencées selon une structure de chaîne simple

Author: ABDELAZIZ.. BENALLEGUE
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CE TRAVAIL TRAITE LES PROBLEMES DE COMMANDE DE ROBOTS POLYARTICULES RAPIDES DANS LE CAS SIMPLE OU LES ARTICULATIONS SONT RIGIDES, ET DANS LE CAS OU LES ARTICULATIONS SUBISSENT DES DEFORMATIONS DUES AUX DEPLACEMENTS A GRANDES VITESSES. LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL EST CONSACREE AUX COMMANDES DYNAMIQUES DE ROBOTS RAPIDES SUPPOSES RIGIDES. UN PANORAMA SUR LA COMMANDE DYNAMIQUE APPARTENANT A LA PHASE DE PARAMETRISATION LINEAIRE NOUS A PERMIS DE DEGAGER UNE CLASSIFICATION DES LOIS EXISTANTES EN DEUX CLASSES, SUIVANT LEURS OBJECTIFS: LINEARISATION ET PASSIVITE. NOUS PROPOSONS EN SECOND LIEU UNE APPROCHE ADAPTATIVE QUI EXPLOITE LES AVANTAGES DES COMMANDES PASSIVES ET ROBUSTES TOUT EN EVITANT LES INCONVENIENTS DES METHODES LINEARISANTES. LES PERFORMANCES DE CHACUNE DE CES DERNIERES SONT EXPOSEES DANS LE CHAPITRE QUI PRESENTE LES RESULTATS D'UNE ETUDE COMPARATIVE EN SIMULATION. DANS LA SECONDE PARTIE DE CE TRAVAIL, NOUS SUPPRIMONS L'HYPOTHESE DE RIGIDITE DU ROBOT EN PRENANT EN COMPTE LES FLEXIBILITES DANS LES ARTICULATIONS. CES FLEXIBILITES SONT INTRODUITES SOUS FORME DE COUPLES DE RAIDEUR DANS LE MODELE DYNAMIQUE. APRES LA PRESENTATION D'UN ETAT DE L'ART SUR LA COMMANDE DE ROBOTS AVEC ARTICULATIONS FLEXIBLES, NOUS ABORDONS LA SYNTHESE DE LOIS DE COMMANDE QUI EXPLOITENT LES RESULTATS DE LA COMMANDE DE ROBOTS RIGIDES EN INTRODUISANT LA NOTION DE COMMANDE A DEUX ETAGES. UNE SECONDE LOI DE COMPENSATION A DEUX ETAGES A ETE PROPOSEE. BASEE SUR LA PASSIVITE, ELLE EST SIMPLE A METTRE EN UVRE ET A ANALYSER. ELLE UTILISE LES RESULTATS DE COMMANDE DE ROBOTS RIGIDES, DE L'APPROCHE PAR LES VARIETES INTEGRALES ET DE CELLE A DEUX ETAGES. UNE ETUDE COMPARATIVE DES LOIS ADAPTATIVES A DEUX ETAGES PROPOSEES ET UNE LOI ADAPTATIVE PROPOSEE DANS LA LITTERATURE, EST PRESENTE DANS LE CHAPITRE DES RESULTATS DE SIMULATION DE LA SECONDE PARTIE

Author: Etienne Dombre
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1118614100
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 304

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This book presents the most recent research results on modeling and control of robot manipulators. Chapter 1 gives unified tools to derive direct and inverse geometric, kinematic and dynamic models of serial robots and addresses the issue of identification of the geometric and dynamic parameters of these models. Chapter 2 describes the main features of serial robots, the different architectures and the methods used to obtain direct and inverse geometric, kinematic and dynamic models, paying special attention to singularity analysis. Chapter 3 introduces global and local tools for performance analysis of serial robots. Chapter 4 presents an original optimization technique for point-to-point trajectory generation accounting for robot dynamics. Chapter 5 presents standard control techniques in the joint space and task space for free motion (PID, computed torque, adaptive dynamic control and variable structure control) and constrained motion (compliant force-position control). In Chapter 6, the concept of vision-based control is developed and Chapter 7 is devoted to specific issue of robots with flexible links. Efficient recursive Newton-Euler algorithms for both inverse and direct modeling are presented, as well as control methods ensuring position setting and vibration damping.