CONTRIBUTION A LA PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES POUR LA ROBOTIQUE. APPLICATION A UN ROBOT DESEMPILEUR POUR TEXTILE PDF Download
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Author: RINA DODA.. RAKOTOARISOA
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Category :
Languages : fr
Pages : 205
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Book Description
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: RINA DODA.. RAKOTOARISOA
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Languages : fr
Pages : 205
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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: Rina Doda Rakotoarisoa
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Languages : fr
Pages : 0
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Author: Michel Pasquier
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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
Author: Xavier Broquère
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Languages : fr
Pages : 139
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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: Benoît Blanchard
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Languages : fr
Pages : 199
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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
Author: José Gabriel Ramirez-Torres
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Languages : fr
Pages : 154
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CE MEMOIRE PRESENTE UNE METHODE DE PLANIFICATION LOCALE DE ROBOTS MOBILES DANS UN ENVIRONNEMENT TOTALEMENT INCONNU, TOUT EN CONSIDERANT LES CONTRAINTES DE NON HOLONOMIE DU ROBOT. LA METHODE PROPOSEE UTILISE UNE NOUVELLE REPRESENTATION DES OBSTACLES DANS L'ESPACE DES VITESSES DU ROBOT. LES OBSTACLES DANS LA ZONE D'INFLUENCE DU ROBOT SONT MODELISES PAR DES CONTRAINTES LINEAIRES SUR LES VITESSES DU ROBOT. L'ENSEMBLE DE CES CONTRAINTES DEFINIT UN SOUS-ENSEMBLE CONVEXE DANS L'ESPACE DES VITESSES, QUE NOUS APPELONS POLYGONE DE VITESSES ADMISSIBLES. CHAQUE VITESSE DU PVA UTILISEE PAR LE ROBOT LUI ASSURE UN DEPLACEMENT SANS COLLISION. L'ALGORITHME DE PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES SE COMPOSE DE DEUX MODULES, RESPECTIVEMENT APPELES ALLER AU BUT ET CONTOURNER L'OBSTACLE. LE PREMIER MODULE, BASE SUR UNE APPROCHE D'OPTIMISATION LOCALE, PERMET AU ROBOT DE S'APPROCHER DU BUT TOUT EN EVITANT LES COLLISIONS. CE PROBLEME D'OPTIMISATION EST TRADUIT EN UN PROBLEME DE CALCUL DE DISTANCE MINIMALE DANS L'ESPACE DES VITESSES DU ROBOT. COMPTE TENU DE SA NATURE LOCALE, LE PREMIER MODULE PEUT CONDUIRE LE ROBOT VERS UNE SITUATION DE BLOCAGE, CORRESPONDANTE A UN MINIMUM LOCAL DE LA FONCTION OBJECTIVE. LE DEUXIEME MODULE S'INSPIRE D'UNE PROCEDURE DE SUIVI DE MUR, QUI EXPLOITE LE PVA, POUR CONTOURNER LES OBSTACLES A L'ORIGINE DU BLOCAGE. UNE FOIS QUE CES OBSTACLES ONT ETE CONTOURNES, L'ALGORITHME REPREND LE PREMIER MODULE ET LE ROBOT CONTINUE SA PROGRESSION VERS LE BUT. PUISQUE SEULE LA DISTANCE ENTRE LE ROBOT MOBILE ET LES OBSTACLES EST UTILISEE, LA METHODE EST BIEN ADAPTEE POUR ETRE UTILISEE AVEC DES CAPTEURS EMBARQUES. LES DIFFERENTS RESULTATS, OBTENUS AUSSI BIEN PAR SIMULATION QU'EXPERIMENTALEMENT SUR UN ROBOT REEL, MONTRENT LES CAPACITES DE LA METHODE PROPOSEE POUR RESOUDRE LE PROBLEME DE PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES SANS COLLISION, MEME DANS DES ENVIRONNEMENTS FORTEMENT ENCOMBRES.
Author: Bertrand Beaufrère
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Languages : fr
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POUR POUVOIR EVOLUER EN TOUTE SECURITE, UN ROBOT MOBILE AUTONOME EVOLUANT DANS DES ENVIRONNEMENTS A PRIORI TOTALEMENT INCONNUS DOIT POUVOIR FAIRE L'ACQUISITION, A CHAQUE INSTANT, D'UNE QUANTITE SUFFISANTE D'INFORMATIONS DE DISTANCE LUI PERMETTANT DE CONNAITRE SON ESPACE LOCAL LIBRE. SEULEMENT 12 INFORMATIONS DE DISTANCE SONT UTILISEES DANS NOTRE APPROCHE ET SONT FOURNIES PAR UN ENSEMBLE DE CAPTEURS A ULTRASONS. UN MODELE DE L'ENVIRONNEMENT DU ROBOT PEUT ENSUITE ETRE CREE A PARTIR DES INFORMATIONS DE DISTANCE OBTENUES. LE MODELE DEVELOPPE EST COMPOSE DE DEUX PARTIES INDEPENDANTES. LA PREMIERE, PUREMENT LOCALE, REPOSE SUR UNE ANALYSE DES INFORMATIONS LOCALES OBTENUES A CHAQUE INSTANT ET PERMET D'IDENTIFIER LE TYPE D'OBJET DETECTEE PAR UN CAPTEUR DONNE. LA SECONDE, PLUS GLOBALE, EST OBTENUE PAR ACCUMULATION DES INFORMATIONS DE DISTANCE OBTENUES AU COURS DU DEPLACEMENT DU ROBOT. LA SOLUTION PROPOSEE POUR ASSURER LA NAVIGATION, LA RECHERCHE DE CHEMINS LIBRES ET L'EVITEMENT D'OBSTACLES UTILISE CE MODELE ET DECOMPOSE LE PROBLEME GENERAL EN UN ENSEMBLE D'ACTIONS CLASSEES SELON LEUR NIVEAU DE COMPETENCE. LES DEUX PREMIERS NIVEAUX DEVELOPPES PERMETTENT D'ASSURER LA NAVIGATION LOCALE D'UN ROBOT EVOLUANT DANS DES ENVIRONNEMENTS PEU CONTRAINTS. TOUTEFOIS, CETTE APPROCHE PUREMENT LOCALE NE PERMET PAS DE FAIRE EVOLUER LE ROBOT DANS DES ENVIRONNEMENTS COMPLEXES. DES ACTIONS SUPPLEMENTAIRES ONT AINSI ETE DEVELOPPEES POUR FOURNIR AU SYSTEME DE CONTROLE DE NOUVELLES CAPACITES DE DECISIONS ET D'ACTIONS. ELLES PERMETTENT AINSI LA NAVIGATION DU ROBOT A PARTIR D'UN RAISONNEMENT ET D'UNE METHODE DE DECISION PLUS GLOBALE. LES TECHNIQUES UTILISEES ICI (LOGIQUE FLOUE, ARCHITECTURE DU SYSTEME DE CONTROLE) FOURNISSENT A LA METHODE PROPOSEE DE GRANDES POSSIBILITES D'EVOLUTION ET D'ADAPTATION AUX DIFFERENTES DIFFICULTES QUE PEUT RENCONTRER LE ROBOT MOBILE. UN GRAND NOMBRE D'ESSAIS ONT ETE MENES AUSSI BIEN EN SIMULATION QUE DE FACON EXPERIMENTALE DANS DES ENVIRONNEMENTS SUFFISAMMENT REALISTES ET REPRESENTATIFS DU PROBLEME DE LA NAVIGATION D'UN ROBOT MOBILE
Author: YOSSER.. AL SAYED SOULEIMAN AL ATASSI
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Languages : fr
Pages : 130
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Book Description
CETTE THESE S'INTERESSE A LA RECHERCHE D'UNE TRAJECTOIRE SANS COLLISION POUR UN SYSTEME ROBOTIQUE AU SEIN D'UN ENVIRONNEMENT INCONNU A PRIORI. NOUS PRESENTONS AU CHAPITRE 1 UNE INTRODUCTION A LA THESE AINSI QUE L'IDEE GENERALE DE CHAQUE CHAPITRE. NOUS RAPPELONS AU CHAPITRE 2 LE PROBLEME GENERAL DE LA PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES ET LA COMPLEXITE DE CE PROBLEME. NOUS DEVELOPPONS AU CHAPITRE 3 UN ALGORITHME POUR LE PROBLEME DE PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES DANS UN ENVIRONNEMENT INCONNU, POUR UN ROBOT POLYGONAL SE DEPLACANT EN TRANSLATION ET ROTATION ET POSSEDANT UN CAPTEUR VISUEL. NOUS PROPOSONS AU CHAPITRE 4 TROIS OUTILS: LE PREMIER EST LE CALCUL DE L'UNION D'UN POLYGONE ETOILE ET D'UN POLYGONE QUELCONQUE, LE DEUXIEME EST UNE CONSTRUCTION DU GRAPHE DE VISIBILITE D'UN ENSEMBLE DES SEGMENTS, ET LE TROISIEME UNE METHODE POUR CALCULER LA VISIBILITE D'UN ROBOT EN DEPLACEMENT DANS UN ENVIRONNEMENT CONNU. LES VERSIONS PARALLELES DE CES OUTILS SONT PRESENTEES AU CHAPITRE 5. NOUS PRESENTONS AU CHAPITRE 6 UN NOUVEAU SYSTEME MULTI-ROBOTS APPELE MARS QUI PERMET DE FAIRE COOPERER ENTRE EUX UN ENSEMBLE DE ROBOTS HETEROGENES POUR EXPLORER UN ENVIRONNEMENT INCONNU. LE CHAPITRE 7 PRESENTE UN ALGORITHME OPTIMAL UTILISANT UNE STRATEGIE ALEATOIRE CONCURRENTE QUI PERMET DE TROUVER UN CHEMIN ENTRE LES DEUX POSITIONS INITIALES ET FINALES DANS UN ENVIRONNEMENT PARTICULIER APPELE G-RUE
Author: Samir Lahouar
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Languages : fr
Pages : 159
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Book Description
L’objectif principal de ce travail est l'étude de la planification de trajectoires pour les robots parallèles en prenant en considération les collisions et les singularités. Les développements ont été intégrés dans le logiciel SMAR du LMS. Ce logiciel, à l’origine limité aux robots sériels, a été enrichi en changeant sa structure pour permettre la modélisation et l’analyse des robots parallèles. Une étude des robots parallèles et des notions qui s'y rapportent, ainsi que les différentes structures de robots et les types de maillons et de liaisons qui les composent sont décrites. Les chaînes fermées sont modélisées à l’aide de différents types de contraintes entre maillons. Une méthode pour générer les équations du modèle cinématique en séparant les variables actives, passives et opérationnelles est présentée. Une méthode de planification de trajectoires permettant d’éviter les singularités et les collisions internes et externes est proposée. Cette méthode combine deux modes: un mode de recherche en profondeur et un mode de recherche en largeur. Un exemple de robot 3-RPR est traité pour illustrer les développements de cette méthode. Des résultats expérimentaux sont présentés pour valider le modèle. La première expérimentation est réalisée sur le robot translateur conçu au LGM Monastir et construit au L.M.S. La seconde expérience a été conduite à l’Université de Cassino sur un robot à câbles. Enfin, la dernière expérimentation est originale puisqu’elle a été menée sur un robot chien, qui a été traité comme un robot parallèle. Les résultats obtenus ont servi à valider les modèles développés dans la thèse.
Author: DEMING.. WANG
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Languages : fr
Pages : 214
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Book Description
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
