Contribution à l'identification et à la commande adaptative des robots à architecture parallèle

Contribution à l'identification et à la commande adaptative des robots à architecture parallèle PDF Author: Brahim Achili
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Languages : fr
Pages : 135

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Book Description
Les travaux développés dans cette thèse, portent sur l'identification et la commande des systèmes robotisés. Nous démarrons notre étude par l'identification expérimentale des paramètres dynamiques d'un robot à structure parallèle, puis nous nous sommes intéressés au problème de la commande basée ou pas sur les résultats d'identification. Les outils employés sont les réseaux de neurones de type MLP (Multi Layer Perceptron) et les modes glissants. Dans nos propositions, nous avons considéré deux cas de figure : 1. L'effecteur du robot se déplace librement sans contact avec l'environnement. Une commande neuro-adaptative est alors proposée en intégrant le modèle dynamique identifié du robot. Nous avons également proposé une méthodologie de commande combinant la technique des modes glissants et les réseaux de neurones adaptatifs. 2. L'effecteur du robot entre en contact avec l'environnement. Une commande neuronale hybride force / position est alors développée. L'environnement considéré est inconnu et l'information sur les efforts appliqués par le robot sur son environnement est nécessaire dans la conception de notre contrôleur hybride force / position. Cette démarche consiste à produire un apprentissage a priori dans le but de déterminer les entrées significatives du réseau de neurones, afin d'utiliser le résultat obtenu dans la commande. Les contrôleurs proposés ont été validés expérimentalement sur le robot parallèle à liaison C5. Dans tous les schémas de commandes proposées, la stabilité du système en boucle fermée est garantie selon le principe de Lyapunov. Ceci nous a permis de fixer les lois d'adaptation relatives aux paramètres de la commande.

Contribution à l'identification et à la commande adaptative des robots à architecture parallèle

Contribution à l'identification et à la commande adaptative des robots à architecture parallèle PDF Author: Brahim Achili
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Languages : fr
Pages : 135

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Les travaux développés dans cette thèse, portent sur l'identification et la commande des systèmes robotisés. Nous démarrons notre étude par l'identification expérimentale des paramètres dynamiques d'un robot à structure parallèle, puis nous nous sommes intéressés au problème de la commande basée ou pas sur les résultats d'identification. Les outils employés sont les réseaux de neurones de type MLP (Multi Layer Perceptron) et les modes glissants. Dans nos propositions, nous avons considéré deux cas de figure : 1. L'effecteur du robot se déplace librement sans contact avec l'environnement. Une commande neuro-adaptative est alors proposée en intégrant le modèle dynamique identifié du robot. Nous avons également proposé une méthodologie de commande combinant la technique des modes glissants et les réseaux de neurones adaptatifs. 2. L'effecteur du robot entre en contact avec l'environnement. Une commande neuronale hybride force / position est alors développée. L'environnement considéré est inconnu et l'information sur les efforts appliqués par le robot sur son environnement est nécessaire dans la conception de notre contrôleur hybride force / position. Cette démarche consiste à produire un apprentissage a priori dans le but de déterminer les entrées significatives du réseau de neurones, afin d'utiliser le résultat obtenu dans la commande. Les contrôleurs proposés ont été validés expérimentalement sur le robot parallèle à liaison C5. Dans tous les schémas de commandes proposées, la stabilité du système en boucle fermée est garantie selon le principe de Lyapunov. Ceci nous a permis de fixer les lois d'adaptation relatives aux paramètres de la commande.

Contribution à la modélisation et l'identification dynamique des robots parallèles

Contribution à la modélisation et l'identification dynamique des robots parallèles PDF Author: Sylvain Guegan
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Languages : fr
Pages : 204

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Book Description
: 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.

Contribution à la modélisation et à la commande par retour d'efforts des robots parallèles

Contribution à la modélisation et à la commande par retour d'efforts des robots parallèles PDF Author: Yacine M'hemed Amirat
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Languages : fr
Pages : 130

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Contribution à la modélisation cinématique et dynamique des robots à architecture parallèle

Contribution à la modélisation cinématique et dynamique des robots à architecture parallèle PDF Author: Georges Fried
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Languages : fr
Pages : 300

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L'OBJECTIF DE CETTE THESE EST D'APPORTER DES ELEMENTS DE REPONSE AUX PROBLEMES POSES PAR LA REALISATION D'UNE COMMANDE DYNAMIQUE REALISTE, SOUS LA CONTRAINTE TEMPS REEL, DE ROBOTS A ARCHITECTURE PARALLELE. LA NOTION DE CALCUL EN TEMPS REEL EST ABORDEE DANS LA PREMIERE PARTIE DE CE MEMOIRE. CETTE CONTRAINTE IMPLIQUE UNE OPTIMISATION DE LA COMPLEXITE DES CALCULS DES MODELES CINEMATIQUE ET DYNAMIQUE. L'APPROCHE PROPOSEE DANS CE MEMOIRE EST BASEE SUR UN FORMALISME GLOBAL. EN CONSIDERANT LE ROBOT PARALLELE COMME UNE ENTITE COMPOSEE DE PLUSIEURS ROBOTS SERIELS TRANSPORTANT UNE CHARGE COMMUNE, UNE EXPRESSION FACTORISEE DE LA MATRICE JACOBIENNE CINEMATIQUE ET DE LA MATRICE INERTIELLE EXPRIMEE DANS L'ESPACE ARTICULAIRE ET OPERATIONNEL, SONT DETERMINEES. CES FACTORISATIONS REPRESENTENT LES BASES POUR LE DEVELOPPEMENT D'ALGORITHMES PARALLELES, EN VUE D'UNE IMPLANTATION SUR UNE ARCHITECTURE INFORMATIQUE DE TYPE MULTIPROCESSEURS. LA NOTION DE MODELE REALISTE EST TRAITEE DANS LA DEUXIEME PARTIE DE CE MEMOIRE, PAR LE CALIBRAGE DES MODELES GEOMETRIQUE ET DYNAMIQUE. DANS UN PREMIER TEMPS, LES DIFFERENTES PHASES DU CALIBRAGE SONT PRESENTEES, A SAVOIR : LA MESURE, L'IDENTIFICATION ET LA CORRECTION. LA PREMIERE ETAPE A NECESSITE LA CONCEPTION ET LA MISE EN OEUVRE D'UN CAPTEUR TACTILE TRIDIMENSIONNEL, DESTINE AU CALIBRAGE EN MODE STATIQUE DES ROBOTS PARALLELES. A PARTIR DES MESURES FOURNIES PAR LE CAPTEUR, LES PARAMETRES GEOMETRIQUES SONT DETERMINES PAR UN ALGORITHME D'IDENTIFICATION NON LINEAIRE. CETTE METHODOLOGIE EST TESTEE EXPERIMENTALEMENT SUR UN ROBOT PARALLELE A SIX DEGRES DE LIBERTE. L'IDENTIFICATION DES PARAMETRES DYNAMIQUES DE CE ROBOT EST EGALEMENT EFFECTUEE. DES RESULTATS DE SIMULATION SONT PRESENTES.

Contribution à l'identification et à la commande des robots parallèles

Contribution à l'identification et à la commande des robots parallèles PDF Author: Oscar Andrés Vivas
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Languages : fr
Pages : 202

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Contribution à l'agrandissement de l'espace de travail opérationnel des robots parallèles. Vérification du changement de mode d'assemblage et commande pour la traversée des singularités

Contribution à l'agrandissement de l'espace de travail opérationnel des robots parallèles. Vérification du changement de mode d'assemblage et commande pour la traversée des singularités PDF Author: Adrien Koessler
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Languages : fr
Pages : 0

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En comparaison avec leurs homologues sériels, les robots parallèles possèdent de nombreux avantages : rigidité, temps de cycle et précision de positionnement. La faible taille de leur espace de travail opérationnel est cependant un inconvénient qui empêche leur développement. L'analyse cinématique décrit la division de l'espace de travail total en aspects, séparés entre eux par des singularités de Type 2. Parmi les solutions d'élargissement de l'espace de travail opérationnel issues de la littérature, que sont comparées entre elles, nous retiendrons la traversée des singularités grâce à une génération de trajectoire et une loi de commande dédiées. Cette solution est cependant sujette aux échecs de traversée et ne permet pas de certifier la réussite de l'opération. La première partie du travail consiste donc à développer un outil permettant de détecter le résultat des traversées. De tels algorithmes n'existent pas dans la littérature ; en effet, les solveurs du problème géométrique direct ne peuvent pas donner de résultats appropriés à proximité des singularités. Cependant les méthodes ensemblistes proposent une manière intéressante de tenir compte de la cinématique du robot. Nous nous basons sur cette considération pour développer un algorithme réalisant le suivi de la pose ainsi que de la vitesse de l'effecteur du robot. En simulation, nous démontrons sa capacité à détecter les changements de mode d'assemblage et son utilité pour générer des trajectoires permettant la traversée. La deuxième problématique consiste à améliorer le suivi de trajectoire par l'utilisation de techniques de commande avancée. Une revue de littérature nous permet d'identifier la commande adaptative et la commande prédictive comme deux schémas intéressants pour notre application. La synthèse d'un loi de commande adaptative par des outils linéaires est proposée et complétée par la prédiction des paramètres dynamiques suivant la méthode Predcitive Functionnal Control. Les gains apportés par les lois de commande proposées sont évalués en simulation. Afin de valider ces contributions, elles sont implémentées sur un robot parallèle plan à deux degrés de liberté nommé DexTAR. Nécessaire à la mise en oeuvre de l'algorithme de détection du mode d'assemblage, un étalonnage géométrique du robot est réalisé et les paramètres estimés sont certifiés de manière ensembliste. La capacité de l'algorithme à statuer sur le mode d'assemblage final est ensuite évaluée sur des trajectoires réelles. Ces résultats sont comparés avec ceux obtenus en simulation. De plus, les lois de commande développées sont implémentées sur le robot DexTAR et testés dans des cas de figure réalistes comme les traversées multiples ou la saisie d'objets.Les propositions formulées dans ce manuscrit permettent de répondre à ces problématiques, afin de faciliter l'utilisation des méthodes d'agrandissement de l'espace de travail par traversée de singularité de Type 2.

Contribution a l'identification de parametres et a ala commande dynamique adaptative des robots manipulateurs

Contribution a l'identification de parametres et a ala commande dynamique adaptative des robots manipulateurs PDF Author: Edson de Paula Ferreira
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Category :
Languages : fr
Pages : 211

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Contribution à la commande hybride force-position des robots compliants selon une approche neuronale

Contribution à la commande hybride force-position des robots compliants selon une approche neuronale PDF Author: Nadia Saadia
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Languages : fr
Pages : 276

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LE TRAVAIL PRESENTE DANS CE MEMOIRE PORTE SUR L'APPROCHE METHODOLOGIQUE DE DEVELOPPEMENT ET DE MISE EN OEUVRE DE COMMANDE EN FORCE ET POSITION POUR DES SYSTEMES ROBOTISES. CETTE APPROCHE TROUVE SON IMPORTANCE DANS LE CAS DES SYSTEMES COMPLEXES TELS QUE CEUX RENCONTRES POUR LA REALISATION DE TACHES D'ASSEMBLAGE. APRES UNE PRESENTATION DE LA PROBLEMATIQUE GENERALE DU CONTROLE EN EFFORT ET CELLE DE L'ASSEMBLAGE EN PARTICULIER, NOUS PROPOSONS UNE PREMIERE APPROCHE POUR TRAITER GLOBALEMENT LE PROBLEME DE L'ADAPTATION DU COMPORTEMENT DU ROBOT A DIFFERENTES CLASSES DE TACHES ET AUX CONDITIONS REELLES D'EXPLOITATION DANS LESQUELLES LES PARAMETRES DE LA TACHE PEUVENT ETRE SUJETS A DES VARIATIONS. LES ELEMENTS NECESSAIRES A LA COMPREHENSION ET A LA JUSTIFICATION DE L'APPROCHE CONNEXIONNISTE POUR L'IDENTIFICATION ET LA COMMANDE DU SYSTEME ROBOT-ENVIRONNEMENT SONT ENSUITE PRESENTES. POUR ILLUSTRER CETTE APPROCHE, NOUS FORMALISONS D'ABORD LE PROBLEME DE LA COMMANDE D'UNE TACHE D'INSERTION 3D EN SPECIFIANT LES CONTRAINTES QUE LA COMMANDE DOIT SATISFAIRE. NOUS PROPOSONS ENSUITE DEUX STRUCTURES DE COMMANDE DE TYPE EFFORT EXTERNE : LA PREMIERE UTILISE LA TECHNIQUE DE RETROPROPAGATION A TRAVERS UN MODELE DE REFERENCE, LA SECONDE UTILISE LA TECHNIQUE D'APPRENTISSAGE PAR RENFORCEMENT. POUR COMPLETER L'ETUDE PRECEDENTE, NOUS PRESENTONS UNE ETUDE DE LA STABILITE LOCALE DES DEUX STRUCTURES PROPOSEES, BASEE SUR LA METHODE DE LYAPUNOV. UNE ANALYSE COMPARATIVE DES DEUX STRUCTURES DU POINT DE VUE DE LA STABILITE NOUS A CONDUIT A RETENIR LA STRUCTURE A APPRENTISSAGE PAR RENFORCEMENT POUR REALISER L'ADAPTATION DU CONTROLEUR NEURONAL. CETTE COMMANDE A ETE TESTEE ET EVALUEE SUR UN ROBOT PARALLELE A LIAISONS C5 POUR REALISER DES INSERTIONS DE PIECES DIVERSES SELON DIFFERENTES TOLERANCES ET VITESSES. LES RESULTATS OBTENUS SONT PRESENTES ET ANALYSES POUR PROUVER L'EFFICACITE DE L'APPROCHE.

Design and Modeling of Mechanical Systems—III

Design and Modeling of Mechanical Systems—III PDF Author: Mohamed Haddar
Publisher: Springer
ISBN: 3319666975
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 1225

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Book Description
This book offers a collection of original peer-reviewed contributions presented at the 7th International Congress on Design and Modeling of Mechanical Systems (CMSM’2017), held in Hammamet, Tunisia, from the 27th to the 29th of March 2017. It reports on both research findings, innovative industrial applications and case studies concerning mechanical systems and related to modeling and analysis of materials and structures, multiphysics methods, nonlinear dynamics, fluid structure interaction and vibroacoustics, design and manufacturing engineering. Continuing on the tradition of the previous editions, this proceedings offers a broad overview on the state-of-the art in the field and a useful resource for academic and industry specialists active in the field of design and modeling of mechanical systems. CMSM’2017 was jointly organized by two leading Tunisian research laboratories: the Mechanical, Modeling and Manufacturing Laboratory of the National Engineering School of Sfax and the Mechanical Engineering Laboratory of the National Engineering School of Monastir..

Modeling, Identification and Control of Robots

Modeling, Identification and Control of Robots PDF Author: W. Khalil
Publisher: Butterworth-Heinemann
ISBN: 0080536611
Category : Computers
Languages : en
Pages : 503

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Book Description
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