Modélisation, identification et commande des robots PDF Download
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Book Description
Modélisation, identification et commande des robots fournit les bases nécessaires pour comprendre le principe des méthodes utilisées en robotique. Il s'adresse aux ingénieurs, chercheurs et étudiants confrontés à de multiples problèmes lors de la conception, de la mise en œuvre on de l'exploitation d'un robot. Après Modélisation et commande des robots paru en 1988, ce nouvel ouvrage offre un aperçu des directions de recherche actuelles et présente la synthèse des travaux de ces dernières années dans ce domaine et celui de l'identification des robots-manipulateurs. Les méthodes les plus pertinentes, les techniques les plus récentes sont exposées de façon claire avec des notations unifiées.
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Modélisation, identification et commande des robots fournit les bases nécessaires pour comprendre le principe des méthodes utilisées en robotique. Il s'adresse aux ingénieurs, chercheurs et étudiants confrontés à de multiples problèmes lors de la conception, de la mise en œuvre on de l'exploitation d'un robot. Après Modélisation et commande des robots paru en 1988, ce nouvel ouvrage offre un aperçu des directions de recherche actuelles et présente la synthèse des travaux de ces dernières années dans ce domaine et celui de l'identification des robots-manipulateurs. Les méthodes les plus pertinentes, les techniques les plus récentes sont exposées de façon claire avec des notations unifiées.
Author: W. Khalil Publisher: Butterworth-Heinemann ISBN: 0080536611 Category : Computers Languages : en Pages : 503
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Written by two of Europe’s leading robotics experts, this book provides the tools for a unified approach to the modelling of robotic manipulators, whatever their mechanical structure. No other publication covers the three fundamental issues of robotics: modelling, identification and control. It covers the development of various mathematical models required for the control and simulation of robots. · World class authority· Unique range of coverage not available in any other book· Provides a complete course on robotic control at an undergraduate and graduate level
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CONTRAIREMENT AUX ROBOTS MANIPULATEURS PARALLELES A SIX DEGRES DE LIBERTE (DDL) PRESENTES DANS LA LITTERATURE QUI COMPORTENT 6 BRAS, L'ETUDE DEVELOPPEE PORTE SUR UNE STRUCTURE PARALLELE A 6-DDL ET UNIQUEMENT 3 BRAS. CETTE THESE SE COMPOSE EN TROIS PARTIES. UNE PREMIERE PARTIE EST CONSACREE A LA MODELISATION DU ROBOT. LES PARTICULARITES DES MODELES GEOMETRIQUES ET CINEMATIQUES COMPAREES A CEUX D'UNE ARCHITECTURE PARALLELE CLASSIQUE A 6-DDL AVEC 6 BRAS SONT PRESENTEES. ON MONTRE QUE LES PROBLEMES INVERSES ONT UNE SOLUTION ANALYTIQUE EXACTE. CEPENDANT, UNE PROCEDURE NUMERIQUE EFFICACE, EST PROPOSEE POUR RESOUDRE LES PROBLEMES DIRECTS. L'ETUDE CINEMATIQUE EST COMPLETEE PAR LA DETERMINATION DE L'ESPACE ATTEIGNABLE PAR L'ORGANE TERMINAL DU ROBOT DANS LAQUELLE LES CONTRAINTES GEOMETRIQUES INTERNES SONT PRISES EN COMPTE. ENFIN, L'APPROCHE LAGRANGIENNE EST UTILISEE POUR ETABLIR LE MODELE DYNAMIQUE DU ROBOT. UN NOMBRE REDUIT DE RELATIONS DE CONTRAINTES GEOMETRIQUES INDEPENDANTES EST OBTENU AFIN DE REDUIRE LE NOMBRE D'OPERATIONS LORS DE L'ELIMINATION DES MULTIPLICATEURS DE LAGRANGE DES EQUATIONS DU MOUVEMENT. LA SECONDE PARTIE TRAITE LE PROBLEME DE L'IDENTIFICATION DES PARAMETRES DYNAMIQUES STANDARDS ET MINIMAUX DU ROBOT. EN SE BASANT SUR CE RESULTAT, UN MODELE DYNAMIQUE MINIMAL ET OPTIMISE EST OBTENU. LA TROISIEME PARTIE EST CONSACREE A L'ETUDE DE LA COMMANDE DU ROBOT SPACE. POUR UN MODELE GLOBAL DU ROBOT QUI INCORPORE LA DYNAMIQUE DE LA PARTIE MECANIQUE ET CELLE GENERALEMENT NEGLIGEE DES ACTIONNEURS ELECTRIQUES, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE LOI STABILISANTE EN TENSION. LA LOI DE COMMANDE EST TRAITEE EN CONSIDERANT UN ETAT PARTIELLEMENT (VITESSES) ET TOTALEMENT (VITESSES ET COUPLES) OBSERVES, MAIS SOUS L'HYPOTHESE D'UNE CONNAISSANCE PARFAITE DU MODELE. CE DERNIER EST SOUS FORME STANDARD PERMETTANT D'APPLIQUER LES TECHNIQUES DE PERTURBATIONS SINGULIERES. LA VALIDITE DE LA COMMANDE PROPOSEE EST OBTENUE EN UTILISANT L'APPROCHE PASSIVE. LES RESULTATS DE SIMULATION MONTRENT L'EFFICACITE DE LA DECOMPOSITION A DEUX ECHELLES DU TEMPS ET LA PERFORMANCE DU CONTROLEUR-OBSERVATEUR DESIGNE, AVEC UN BON SUIVI DE TRAJECTOIRE
Author: Ke Wang Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Le travail présenté dans cette thèse concerne la modélisation et la commande robuste en force de robots manipulateurs industriels à articulations flexibles utilisés pour le procédé FSW. Afin de réduire les temps de calcul et l'occupation de la mémoire, une approche basée sur la méthode par intervalle est proposée en vue de la simplification des modèles dynamiques des robots industriels, et contribue à identifier les paramètres d'inertie qui sont négligeables. Des études de cas sur trois types de trajectoires de test et l'analyse des couples moteurs ont démontré l'efficacité et les bonnes performances de la méthode de simplification. Ensuite, la modélisation dynamique et l'identification des paramètres du procédé FSW ont été effectuées. Les paramètres des modèles linéaires et non-linéaires de forces axiales sont identifiés. Sur la base de la modélisation du procédé FSW qui considère simultanément la cinématique du système complet, le modèle de déplacement du robot rigide, les flexibilités des articulations et le modèle dynamique de la force axiale, un contrôleur robuste en force est obtenu par la méthode de réglage fréquentielle. En outre, un simulateur du procédé FSW robotique est développé et les résultats de simulation montrent les bonnes performances du contrôleur en force. L'oscillation de la force axiale dans le procédé FSW peut être simulée en utilisant un modèle de perturbation de la position verticale de référence.
Author: PEDRO PABLO.. RESTREPO Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 204
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LES TRAVAUX PRESENTES DANS CETTE THESE, CONCERNENT LA MODELISATION, L'IDENTIFICATION ET LA COMMANDE DE ROBOTS, APPLIQUEES A UN ROBOT INDUSTRIEL (ACMA SR400 DE RENAULT AUTOMATION), COMPORTANT UNE STRUCTURE FERMEE. NOUS AVONS REMPLACE LE SYSTEME DE COMMANDE FOURNI PAR LE CONSTRUCTEUR DU ROBOT, PAR UN SYSTEME RAPIDE PLUS OUVERT, BASE SUR UN DSP A VIRGULE FLOTTANTE. CET AVANTAGE IMPLIQUE CEPENDANT UN CERTAIN COUT PUISQU'ON A ETE CONTRAINT DE DEVELOPPER LES OUTILS MATERIELS ET INFORMATIQUES NECESSAIRES A L'UTILISATION DU ROBOT, ADAPTES AU NOUVEAU SYSTEME DE COMMANDE, CELUI-CI N'ETANT PAS SPECIFIQUE A DES APPLICATIONS DE ROBOTIQUE. NOUS AVONS EXPOSE LA MODELISATION CINEMATIQUE ET DYNAMIQUE, ET LE PARAMETRAGE DYNAMIQUE MINIMAL DES ROBOTS A CHAINE FERMEE, ET EN PARTICULIER, CEUX DU ROBOT SR400. CETTE ETAPE, AINSI QUE LE CALIBRAGE DE LA CHAINE D'ACTIONNEMENT, SONT DES ETAPES PRELIMINAIRES INDISPENSABLES A L'IDENTIFICATION DES PARAMETRES DYNAMIQUES. NOUS AVONS PROPOSE AUSSI, UNE NOUVELLE METHODE DE CALCUL DU MODELE DYNAMIQUE, BASEE SUR L'EQUATION DE LAGRANGE ET SUR LE CALCUL DES DERIVEES DU LAGRANGIEN PAR RAPPORT AUX POSITIONS ET VITESSES ARTICULAIRES. CE FORMALISME EST INTERESSANT DANS LA MESURE OU IL NE DEPEND PAS DES ACCELERATIONS ARTICULAIRES. CE MODELE, ET CELUI ISSU DU FORMALISME DE NEWTON-EULER, ONT ETE UTILISES POUR IDENTIFIER LES PARAMETRES DYNAMIQUES DU ROBOT SR400. NOUS AVONS MONTRE COMMENT FORMER LE SYSTEME D'IDENTIFICATION, ET COMMENT CONDENSER LES MESURES POUR REDUIRE LE TEMPS DE CALCUL ET LES CONTRAINTES IMPOSEES PAR LA MEMOIRE DISPONIBLE SUR LE CALCULATEUR. LES VALEURS ESTIMEES POUR LES PARAMETRES DYNAMIQUES ONT ENSUITE ETE VALIDEES PAR DES EXPERIENCES CROISEES, AINSI QUE PAR L'IDENTIFICATION DU ROBOT PORTANT UNE CHARGE CONNUE. CES PARAMETRES ONT FINALEMENT ETE UTILISES DANS LA SYNTHESE DES COMMANDES DYNAMIQUES. LA COMPARAISON DES LOIS DE COMMANDE QUE NOUS AVONS REALISEE, NOUS A PERMIS DE MONTRER QUE LES COMMANDES DE TYPE DYNAMIQUE NE SONT PLUS DES LOIS DE COMMANDE PROHIBITIVES DU POINT DE VUE DE LEUR REALISATION EXPERIMENTALE, POUR DES APPLICATIONS INDUSTRIELLES
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: Les travaux présentés dans cette thèse, concernent la modélisation et l'identification dynamique des robots parallèles. Dans un premier temps nous avons appliqué notre méthode à la plate-forme de Gough-Stewart, considérée comme une bonne représentation des différentes classes de robots parallèles et généralement l'une des plus compliquées. Ensuite, nous montrons la généralisation de notre méthode en l'appliquant au robot Orthoglide, un robot à 3 degrés de liberté en translation développé à l'IRCCyN. Notre démarche a consisté à considérer la particularité de la structure parallèle pour proposer des méthodes originales dédiées à leur modélisation dynamique. La modélisation que nous avons retenue est originale et prend en compte toute la dynamique de la machine sans simplification. De plus, sa forme est intéressante car elle permet de déduire une interprétation physique du modèle développé. En effet, le robot parallèle peut être représenté par un corps unique ayant les mêmes paramètres inertiels que la plate-forme, sur laquelle on applique des forces extérieures à chacun de ses points de connection avec les chaînes. Ces forces sont obtenues en exprimant le modèle dynamique inverse de chaque chaîne dans l'espace cartésien. Cette modélisation est d'autant plus intéressante qu'elle permet d'appliquer les techniques développées pour les robots série aux calculs de ces modèles. Le modèle s'adapte bien pour un calcul par multiprocesseur, puisque les modèles des chaînes peuvent être calculés en parallèle. Afin, de préparer le modèle à l'identification de ses paramètres dynamiques, nous avons présenté une méthode pour le calcul des paramètres inertiels de base du robot, qui sont les seuls paramètres identifiables. Nous avons déterminé, dans un premier temps, les paramètres de base des chaînes, en isolant la plate-forme. Ensuite, nous avons pris en compte la plate-forme, ce qui a permis de regrouper certains paramètres inertiels de la structure arborescente avec ceux de la plate-forme. Cette étape originale a réduit le nombre de paramètres de base et simplifié ainsi le modèle. La suite des travaux a permis de valider expérimentalement ces modèles sur le robot Orthoglide. Nous avons utilisé, pour cela, les démarches habituelles appliquées par l'équipe robotique de l'IRCCyN, pour l'identification dynamique et la commande des robots. Nous avons développé deux modèles d'identification dynamique : le premier considère tous les paramètres dynamiques de base du robot et le deuxième diminue la complexité du modèle d'identification dynamique, en considérant les chaînes cinématiques similaires. Les valeurs estimées pour les paramètres dynamiques expérimentalement identifiables ont ensuite été validées par différents tests. Ces paramètres ont finalement été utilisés dans l'implémentation d'une commande de type dynamique sur le robot Orthoglide. Nous avons montré que cette commande permet d'obtenir de bonnes performances dynamiques et présente un coût de calcul relativement intéressant.
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Le transstockeur TGD50, robot manipulateur industriel développé par les sociétés SYDEL et SEDEP, est utilisé dans le domaine du stockage automatisé. L’objectif premier de cette thèse est d’étudier le comportement élastodynamique de ce manipulateur, afin de définir les modifications à lui apporter pour améliorer ses performances. Dans un premier temps, un diagnostic expérimental de ce transstockeur a été réalisé : celui-ci a permis d’identifier les limites de ce manipulateur et de valider les hypothèses de modélisation. Une méthodologie de modélisation capable de décrire le comportement élasto-dynamique du transstockeur TGD50 est ensuite développée, permettant d’intégrer les différentes hypothèses retenues lors de la phase de diagnostic. Cette méthodologie est validée expérimentalement, puis mise en oeuvre dans une démarche de conception, conduisant à l’élaboration d’une nouvelle structure dont le volume de travail est accru pour un encombrement au sol inchangé. Enfin, la démarche de diagnostic expérimental ainsi que la méthodologie de modélisation sont appliquées avec succès sur un manipulateur à structure parallèle de type Delta à des fins d’identification. Les résultats alors obtenus montrent la pertinence et la généricité des procédures proposées dans cette thèse. Celles-ci constituent des outils adaptés aussi bien à la conception mécanique qu’à l’identification en vue de la commande.
Author: Wisama Khalil
Author: Wisama Khalil
Author: W. Khalil
Author: Wisama Khalil
Author: 
Author: LOTFI.. BEJI
Author: Ke Wang
Author: PEDRO PABLO.. RESTREPO
Author: Sylvain Guegan
Author: Eric FERTON
Author: Mathieu Rognant