PLANIFICATION OPTIMALE DE TRAJECTOIRES ET COMMANDE DES ROBOTS MANIPULATEURS PDF Download
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Author: Didier Georges Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 256
Book Description
PROPOSITION D'UN SCHEMA DE COMMANDE DYNAMIQUE A 3 NIVEAUX: UNE PHASE DE PLANIFICATION DE TRAJECTOIRE FONDEE SUR UNE APPROCHE DE TYPE COMMANDE OPTIMALE DISCRETE, UNE PHASE DE POURSUITE DE CES TRAJECTOIRES, UNE PHASE D'IDENTIFICATION EFFECTUEE EN LIGNE DE FACON PERIODIQUE. ON MET A JOUR LE MODELE AU NIVEAU DE LA PLANIFICATION ET DE LA POURSUITE DE TRAJECTOIRES ET ON PROPOSE 2 SCHEMAS D'IDENTIFICATION
Author: Didier Georges Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 256
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PROPOSITION D'UN SCHEMA DE COMMANDE DYNAMIQUE A 3 NIVEAUX: UNE PHASE DE PLANIFICATION DE TRAJECTOIRE FONDEE SUR UNE APPROCHE DE TYPE COMMANDE OPTIMALE DISCRETE, UNE PHASE DE POURSUITE DE CES TRAJECTOIRES, UNE PHASE D'IDENTIFICATION EFFECTUEE EN LIGNE DE FACON PERIODIQUE. ON MET A JOUR LE MODELE AU NIVEAU DE LA PLANIFICATION ET DE LA POURSUITE DE TRAJECTOIRES ET ON PROPOSE 2 SCHEMAS D'IDENTIFICATION
Author: DEMING.. WANG Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 214
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LE PROBLEME DE LA PLANIFICATION OPTIMALE DE TRAJECTOIRES DE ROBOTS MANIPULATEURS AVEC EVITEMENT D'OBSTACLES EN 3 DIMENSIONS SOUS CONTRAINTES DYNAMIQUES DEMEURE UN PROBLEME OUVERT DEPUIS LONGTEMPS A CAUSE DE SA COMPLEXITE ALGORITHMIQUE INHERENTE. CETTE THESE PRESENTE UNE APPROCHE DE TYPE COMMANDE OPTIMALE DEVELOPPEE AVEC DES TECHNIQUES DE LA PROGRAMMATION NON LINEAIRE ET DE LA GEOMETRIE ALGORITHMIQUE. UNE METHODE DE PROJECTION EST D'ABORD PRESENTEE POUR DETERMINER LES CONTRAINTES DE CONFIGURATIONS SINGULIERES, DU VOLUME DE TRAVAIL ET DES MULTICONFIGURATIONS DES ROBOTS. TROIS METHODES DE FORMULATION EXPLICITE DES CONTRAINTES D'ANTI-COLLISION SONT ENSUITE PROPOSEES: LA PREMIERE FONDEE SUR L'APPROXIMATION DES SURFACES D'OBSTACLES CONVEXES PAR DES FONCTIONS DE PENALISATION; LA DEUXIEME BASEE SUR UNE PROCEDURE DE DETECTION DE COLLISION ET LE CALCUL DE FONCTIONS DE DISTANCES TRI-DIMENSIONNELLES ENTRE LES SEGMENTS DE ROBOT ET LES OBSTACLES; ET LA DERNIERE DESTINEE A AMELIORER LES PERFORMANCES DES DEUX METHODES PRECEDENTES PAR DECOMPOSITION DE L'ESPACE DES CONFIGURATIONS. LE PROBLEME EST FORMULE COMME UN PROBLEME DE COMMANDE OPTIMALE FORTEMENT NON LINEAIRE ET NON CONVEXE, ET CONTENANT EVENTUELLEMENT UNE FONCTION DE DISTANCE NON PARTOUT DIFFERENTIABLE. IL EST RESOLU NUMERIQUEMENT PAR UNE METHODE DUALE D'OPTIMISATION NON LINEAIRE UTILISANT UN LAGRANGIEN AUGMENTE
Author: Michel Pasquier Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 206
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Cette thèse traite du problème fondamental que constitue la planification de trajectoires de robots manipulateurs. Une première partie précise le contexte robotique de notre travail et présente le système général de programmation automatique développe au Lifia. Nous analysons ensuite l'importance de la représentation des connaissances nécessaires aux raisonnements géométriques particuliers a la planification de déplacements. Les méthodes de modélisation et les concepts de représentation que nous avons mis en oeuvre sont ensuite présentes. Une deuxième partie traite de la planification de trajectoires pour une structure articulée. Une methode de planification globale par construction de l'espace des configurations est présentée, ainsi qu'une methode de replanification locale par application de champs de potentiels et, enfin, une methode hybride réalisant la synthèse de ces approches complémentaires, pour lesquelles sont décrits algorithmes, résultats d'expérimentation et futurs développements
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LE PROBLEME DE PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES SANS COLLISION DE ROBOTS MANIPULATEURS EST TRES VASTE ET A ETE TRES LARGEMENT ETUDIE CES DERNIERES ANNEES. CE SUJET EST ABORDE EN SIMULATION 3D AU SEIN D'UN LOGICIEL DE MODELISATION ET D'ANIMATION DE ROBOTS: SMAR. VU LE NOMBRE IMPORTANT DE CALCULS A EFFECTUER LORS DE LA PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES NOUS AVONS COMPARE TROIS METHODES DE CALCULS DE DISTANCES ANNOCEES COMME RAPIDE DANS LA LITTERATURE. APRES UNE PRESENTATION DES ALGORITHMES PROPOSES PAR GILBERT, DOBKIN ET CELUI DEVELOPPE PAR LE LABORATOIRE DE MECANIQUE DES SOLIDES, NOUS AVONS, APRES IMPLANTATION, EVALUE LES PERFORMANCES DE CHACUN, OBTENUES PAR DIFFERENTS TESTS NUMERIQUES. EN UTILISANT L'ALGORITHME DE CALCUL DE DISTANCES DEVELOPPE AU LABORATOIRE, NOUS PROPOSONS UNE TECHNIQUE, DU TYPE LOCAL, DE GENERATION DE TRAJECTOIRES POUR ROBOTS. ELLE PERMET D'EVITER CERTAINS BLOCAGES RENCONTRES DANS LES METHODES LOCALES CLASSIQUES. BASEE SUR LE FAIT QUE LORS DE CES BLOCAGES, LES CONTRAINTES S'ETABLISSENT SUR LES MEMES ENTITES GEOMETRIQUES ENTRE DEUX ITERATIONS, NOUS DEFINISSONS, POUR CHAQUE CONTRAINTE, LE DEPLACEMENT A EFFECTUER QUI PERMET DE FAIRE EVOLUER L'ENSEMBLE DES CONTRAINTES VERS D'AUTRES ENTITES. CE DEPLACEMENT EST ISSU D'UNE ANALYSE LOCALE DE L'ENVIRONNEMENT QUI PERMET DE DEFINIR UNE SITUATION ET DE CARACTERISER L'ACTION D'EVITEMENT. POUR CHAQUE CONTRAINTE, ELLE EST PONDEREE PAR UN COEFFICIENT OBTENU PAR UN RAISONNEMENT BASEE SUR LA LOGIQUE FLOUE. CE COEFFICIENT PREND EN COMPTE L'INFLUENCE DE L'ACTION D'EVITEMENT SUR L'ENSEMBLE DES CONTRAINTES. UN GRAND NOMBRE D'ESSAIS ONT ETE MENES EN SIMULATION DANS LE LOGICIEL SMAR DANS DES ENVIRONNEMENTS STATIQUES OU DYNAMIQUES FORTEMENT ENCOMBRES OU NON. ILS ONT MONTRE L'EFFICACITE DE LA METHODE PROPOSEE POUR RESOUDRE CERTAINS PROBLEMES DE PLANIFICATION
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DANS CETTE THESE NOUS TRAITONS LE PROBLEME DE PLANIFICATION ET DE SUIVI DES ROBOTS MANIPULATEURS RIGIDES EN PRESENCE DES OBSTACLES. L'ETUDE EST REPARTIE EN CINQ CHAPITRES. DANS LE PREMIER CHAPITRE NOUS PRESENTONS UNE INTRODUCTION AUX PROBLEMES D'OPTIMISATION DES GRANDS SYSTEMES PAR DECOMPOSITION-COORDINATION. CETTE METHODE NOUS PERMET DE RESOUDRE LE PROBLEME DE PLANIFICATION DES TRAJECTOIRES DES ROBOTS MANIPULATEURS EN PRESENCE DE PLUSIEURS OBSTACLES, QUI EST L'OBJET DU DEUXIEME CHAPITRE. DANS LE TROISIEME CHAPITRE NOUS TRAITONS LE PROBLEME DE PLANIFICATION DES TRAJECTOIRES D'UN SEUL ROBOT ET PLUSIEURS OBSTACLES. PAR DECOMPOSITION-COORDINATION NOUS ARRIVONS A REDUIRE LA TAILLE DU PROBLEME AU NIVEAU DE CHAQUE AXE DU ROBOT PERMETTANT DE REDUIRE BEAUCOUP LE TEMPS DE CALCUL. DANS LE QUATRIEME ET CINQUIEME CHAPITRES NOUS TRAITONS LE PROBLEME DE SUIVI DES TRAJECTOIRES DES ROBOTS MANIPULATEURS EN PRESENCE DES PERTURBATIONS BORNEES. DEUX METHODES SONT UTILISEES: 1) LA COMMANDE A STRUCTURE VARIABLE (CSV); 2) LA COMMANDE FLOUE. DANS LE QUATRIEME CHAPITRE LA CSV EST COMBINEE AVEC LA METHODE DE DECOUPLAGE ET LINEARISATION POUR ELIMINER LES ERREURS DE MODELISATION ET LA PRESENCE DES PERTURBATIONS. LA SYNTHESE D'UN CONTROLEUR FLOU, QUI FAIT L'OBJET DU CINQUIEME CHAPITRE, NOUS PERMET DE SUIVRE LES TRAJECTOIRES DES ROBOTS MANIPULATEURS ET PREDEFINIR L'ERREUR DE SUIVI EN FONCTION DES BORNEES DE PERTURBATIONS ET LES VALEURS DES GAINS
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LE TRAVAIL PRESENTE DANS CE MEMOIRE CONCERNE LA PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES POUR ROBOT MANIPULATEUR. L'ETUDE EFFECTUEE SUR UN PROTOTYPE DE ROBOT DESEMPILEUR NOUS A PERMIS DE PROPOSER UNE NOUVELLE METHODE GENERALE DE PLANIFICATION DE TRAJECTOIRE. DISPOSANT D'UN CHEMIN GEOMETRIQUE ET DES MODELES GEOMETRIQUE ET CINEMATIQUE, LA RECHERCHE DES TRAJECTOIRES EST MENEE DANS LE PLAN DE PHASE. TELLE EST L'ORIGINALITE DE LA METHODE. DANS LA PREMIERE PARTIE DE LA THESE, NOUS AVONS ANALYSE DES METHODES EXISTANTES AFIN DE POUVOIR SITUER NOTRE METHODE PARMI ELLES. APRES AVOIR MODELISE LE SYSTEME, NOUS AVONS EFFECTIVEMENT APPLIQUE CETTE METHODE POUR ENGENDRER SES TRAJECTOIRES. DEUX SORTES DE TRAJECTOIRES PEUVENT ETRE OBTENUES: TRAJECTOIRES DE REFERENCE AYANT UN TEMPS DE TRAVERSEE ASSEZ LONG DE FACON QUE LES EFFETS DYNAMIQUES SOIENT TRES FAIBLES, ET DES TRAJECTOIRES OPTIMISEES AU SENS CINEMATIQUE DU TERME. LES TRAJECTOIRES DE REFERENCE NOUS ONT PERMIS D'OBSERVER LE CYCLE DE TRAVAIL DU SYSTEME DANS DE BONNES CONDITIONS DE SECURITE. ELLES ONT ETE ENSUITE OPTIMISEES PAR LA PRISE EN COMPTE DES CARACTERISTIQUES DYNAMIQUES DU SYSTEME. LES DIFFERENTES TRAJECTOIRES OBTENUES ONT FAIT L'OBJET D'UNE SIMULATION. LES RESULTATS DE SIMULATION ONT ETE CONFRONTES AUX ESSAIS REELS MENES SUR LE SYSTEME
Author: V. Barbu Publisher: Birkhäuser ISBN: 303488625X Category : Science Languages : en Pages : 344
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This book collects research papers presented in the First Franco Romanian Conference on Optimization, Optimal Control and Partial Differential Equations held at lasi on 7-11 september 1992. The aim and the underlying idea of this conference was to take advantage of the new SOCial developments in East Europe and in particular in Romania to stimulate the scientific contacts and cooperation between French and Romanian mathematicians and teams working in the field of optimization and partial differential equations. This volume covers a large spectrum of problems and result developments in this field in which most of the participants have brought notable contributions. The following topics are discussed in the contributions presented in this volume. 1 -Variational methods in mechanics and physical models Here we mention the contributions of D. Cioranescu. P. Donato and H.I. Ene (fluid flows in dielectric porous media). R. Stavre (the impact of a jet with two fluids on a porous wall). C. Lefter and D. Motreanu (nonlinear eigenvalue problems with discontinuities). I. Rus (maximum principles for elliptic systems). and on asymptotic XII properties of solutions of evolution equations (R Latcu and M. Megan. R Luca and R Morozanu. R Faure). 2 -The controllabillty of Inflnlte dimensional and distributed parameter systems with the contribution of P. Grisvard (singularities and exact controllability for hyperbolic systems). G. Geymonat. P. Loreti and V. Valente (exact controllability of a shallow shell model). C.
Author: Yingchong Ma Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 168
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Ce travail propose de nouvelles stratégies pour la planification et le contrôle des robots mobiles non-holonomes, de nouveaux algorithmes sont proposés. Tout d'abord, l'identification des différents modèles cinématiques de robot mobiles est discutée, et le problème est formulé comme l'identification en temps réel du signal de commutation d'un système singulier non-linéaire et à commutation. Deuxièmement, sur la base du modèle identifié, un algorithme de planification locale est proposé, et le contour irrégulier de l' obstacle est représenté par des segments. La trajectoire est obtenue en résolvant un problème de commande optimale avec contraintes. Troisièmement, nous appliquons un contrôleur i-PID pour contrôler le robot mobile non-holonome avec la perturbation dans les mesures. Un paramètre de commutation [alpha] est proposé en raison de la particularité du système non-holonome. En plus de notre algorithme de planification proposé, une autre approche de planification en utilisant de champs de potentiels est proposée. La nouvelle fonction de champ de potentiel est en mesure de résoudre les problèmes de minima locaux et de produire des forces lisses pour éviter les oscillations. Enfin, une approche de planification coopérative entre robots est proposée en utilisant les informations locales partagées par chaque robot. Le graphe de visibilité est utilisé pour générer une série d'objectifs intermédiaires qui assureront aux robots d'atteindre l'objectif final, et un algorithme est proposé pour étendre les obstacles et fusionner les obstacles lorsque deux obstacles s'entrecroisent.
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Le contexte de la robotique de service est caractérisé par la présence de l'homme dans l'espace de travail du robot. Les mouvements de ces robots ne doivent perturber ni la sécurité de l'homme ni son confort. D'un point de vu planification de mouvement, le planificateur doit d'une part éviter de heurter l'homme ou l'environnement et d'autre part adapter les limites cinématiques du robot en fonction de la proximité de l'homme. A chaque niveau du système (planification et exécution/contrôle), le robot doit garantir la sécurité et le confort de l'homme. Nous proposons une approche de la planification et du contrôle de mouvement basée sur des trajectoires polynomiales. Dans une première partie, nous présentons un générateur de trajectoires qui limite la vitesse, l'accélération et le jerk. Il génère des trajectoires composées de suites de segments de courbes cubiques. Le cas mono-dimensionnel est d'abord présenté puis étendu au cas multi-dimensionnel. Dans une deuxième partie, nous proposons d'approximer les trajectoires par des suites de triplets de segments de courbes cubiques. Cette méthode permet de calculer des trajectoires respectant une erreur maximale donnée. Ces générateurs de trajectoire sont intégrés au planificateur de chemin et produisent des trajectoires directement exécutables. Une application originale de l'approximation permet d'approximer une trajectoire définie dans l'espace cartésien par une trajectoire définie dans l'espace articulaire. Cette approche simplifie la structure du contrôleur du robot. La présence de l'homme dans l'espace de travail du robot nécessite une adaptation des trajectoires pendant l'exécution. Nous proposons une méthode pour adapter la loi de mouvement de la trajectoire multidimensionnelle pendant l'exécution. Ces travaux, menés dans le cadre du projet européen DEXMART et du projet ANR ASSIST, ont été intégrés et validés sur les plateformes Jido et PR2 du LAAS-CNRS.
Author: Didier Georges
Author: Didier Georges
Author: DEMING.. WANG
Author: Michel Pasquier
Author: Benoît Blanchard
Author: Michel Pasquier (auteur en informatique).)
Author: Arben Çela
Author: RINA DODA.. RAKOTOARISOA
Author: V. Barbu
Author: Yingchong Ma
Author: Xavier Broquère