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CETTE THESE APPORTE UNE CONTRIBUTION A LA GENERATION DES MOUVEMENTS LIBRES DES MANIPULATEURS DANS L'ENSEMBLE DES TRAVAUX MENES EN ROBOTIQUE D'ASSEMBLAGE. ELLE DEFINIT UNE STRATEGIE GENERALE DE CALCUL D'UNE SUITE DE MOUVEMENTS SATISFAISANT PROGRESSIVEMENT LES CONTRAINTES, DONT LA DUREE CONSTITUE UNE SUITE CROISSANTE BORNANT INFERIEUREMENT LE TEMPS OPTIMAL. LA STRATEGIE PROPOSE PERMET D'OBTENIR UN TEMPS OPTIMAL POUR CERTAINS TYPES DE TRAJECTOIRES, POUR D'AUTRES TYPES, UNE HEURISTIQUE COMPLEMENTAIRE A ETE PROPOSEE ET ON OBTIENT UN TEMPS PROCHE DE BORNE INFERIEURE AU TEMPS OPTIMAL
AFIN DE REDUIRE LES TEMPS DE CYCLE, LES CHERCHEURS EN ROBOTIQUE ONT TRAVAILLE SUR DIFFERENTS PROBLEMES D'OPTIMISATION. L'APPROCHE CLASSIQUE UTILISE LES NOTIONS DE GENERATION DE TACHES, DE GENERATION DE CHEMINS, DE GENERATION DE MOUVEMENT ET FINALEMENT CELLE DE LA COMMANDE PROPREMENT DITE. NOTRE ETUDE PORTE SUR LA GENERATION DE MOUVEMENT. LES PREMIERES ETUDES PRENAIENT EN COMPTE LES VITESSES ET ACCELERATIONS ARTICULAIRES MAXIMALES, DONC DES CONTRAINTES DETERMINEES DE FACON EXPERIMENTALE POUR DES CONFIGURATIONS PENALISANTES DU ROBOT. LES SOLUTIONS APPORTEES SONT DONC SOUS-OPTIMALES MAIS D'UN EMPLOI TRES AISE. LE SUIVI DE TRAJECTOIRE ETANT LIE A LA DYNAMIQUE DU ROBOT, IL EST PREFERABLE DE TENIR COMPTE DES LIMITATIONS SUR LES COUPLES. LE SUJET DE CETTE THESE EST LA RECHERCHE DES MOUVEMENTS OPTIMAUX DE TRAJECTOIRES RELIANT UN CERTAIN NOMBRE DE POINTS DONNES DANS L'ESPACE ARTICULAIRE OU L'ESPACE OPERATIONNEL, SOUS CONTRAINTES TECHNOLOGIQUES. APRES AVOIR DECRIT LES MODELES UTILISES EN ROBOTIQUE, NOUS INCORPORONS AU MODELE DYNAMIQUE DU ROBOT LES CONTRAINTES ELECTRIQUES ET THERMIQUES DE L'ENSEMBLE CONVERTISSEURS-MACHINES. CES CONTRAINTES SONT ECRITES POUR DES MOTEURS A COURANT CONTINU. POUR DES TRAJECTOIRES POLYNOMIALES FONCTION DU TEMPS, LA DUREE DE PARCOURS EST CALCULEE POUR SATISFAIRE LES CONTRAINTES TECHNOLOGIQUES. NOUS REECRIVONS LE PROBLEME POUR LE RAMENER A LA RESOLUTION D'EQUATIONS POLYNOMIALES OU L'INCONNUE EST LE TEMPS DE PARCOURS DE LA TRAJECTOIRE. UN LOGICIEL DE CALCULS FORMELS PERMET DE DONNER UNE SOLUTION ANALYTIQUE POUR CHACUNE DES CONTRAINTES. LA GENERALISATION A PLUSIEURS POINTS DE PASSAGE NECESSITE L'OPTIMISATION DES VITESSES ET ACCELERATIONS ARTICULAIRES EN CES POINTS. DE MEME, UNE TRAJECTOIRE DEFINIE DANS L'ESPACE CARTESIEN UTILISE LES MODELES GEOMETRIQUE ET CINEMATIQUES INVERSES. L'OPTIMISATION FONCTIONNELLE CONDUIT A UN PROBLEME NON LINEAIRE ET DE GRANDE TAILLE, AVEC DES TEMPS DE CALCUL LONGS ET UNE SOLUTION SOUS FORME DE TABLEAU. LA METHODE AVEC POLYNOMES TEMPORELS, PLUS ADAPTEE D'UN POINT DE VUE UTILISATEUR, A FAIT L'OBJET D'UNE IMPLANTATION SUR LE ROBOT DEUX AXES DU LABORATOIRE D'AUTOMATIQUES DE NANTES
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
DEVELOPPEMENT D'UN LOGICIEL SPECIFIQUE EN LANGAGE FORTRAN 77 POUR L'OPTIMISATION DYNAMIQUE DE TRAJECTOIRE DE ROBOT ALLANT D'UNE POSITION DONNEE A UNE AUTRE FIXEE PENDANT UN TEMPS OPPOSE. LE CRITERE A MINIMISER PORTE SUR LES EFFORTS MOTEURS ET/OU LES FORCES DE LIAISON AUX ARTICULATIONS DU ROBOT
LA PLANIFICATION DE MOUVEMENTS OPTIMAUX DE ROBOTS MANIPULATEURS EST UN PROBLEME COMPLEXE QUI NECESSITE LA PRISE EN COMPTE DE CONTRAINTES GEOMETRIQUES, CINEMATIQUES ET TECHNOLOGIQUES. POUR CERTAINES APPLICATIONS, LA SPECIFICATION DU MOUVEMENT D'UNE PARTIE DU SYSTEME MECANIQUE EST REQUISE. UN TEL IMPERATIF PEUT SE TRADUIRE SOUS FORME DE CONTRAINTES CINEMATIQUES IMPOSANT DES LOIS DE MOUVEMENT AU NIVEAU DE CERTAINES ARTICULATIONS. DANS CETTE PERSPECTIVE, NOUS AVONS ETE AMENES A COMBINER, DANS UN MEME PROCESSUS D'OPTIMISATION DYNAMIQUE, DES MOUVEMENTS LIBRES ET DES MOUVEMENTS SPECIFIES, DE FACON A OPTIMISER LE MOUVEMENT D'ENSEMBLE DU SYSTEME MECANIQUE. CETTE APPROCHE CONDUIT A UNE CONFIGURATION D'ETUDE REDUITE AUX SEULS PARAMETRES ARTICULAIRES LIBRES. LA DYNAMIQUE DU SYSTEME MECANIQUE COMPLET EST REGIE PAR UNE EQUATION D'ETAT NON-AUTONOME D'UN TYPE PARTICULIER QUI DEPEND NON SEULEMENT DES VARIABLES DE PHASE ET DU TEMPS COURANT, MAIS AUSSI DE LA DUREE DE TRANSFERT OPTIMALE INCONNUE. LE PROBLEME D'OPTIMISATION DYNAMIQUE TRAITE REPOSE SUR LA MINIMISATION D'UN CRITERE DE PERFORMANCE MIXTE DUREE-COMMANDE, DANS LE RESPECT DES LIMITATIONS TECHNOLOGIQUES. CE PROBLEME CONTRAINT EST CONVERTI EN UN PROBLEME DIFFERENTIEL AVEC CONDITIONS AUX LIMITES EN DEUX POINTS, PAR APPLICATION DU PRINCIPE DU MAXIMUM DE PONTRIAGUINE. LA FORME PARTICULIERE DU MODELE DYNAMIQUE OBTENU CONDUIT A LA FORMULATION DE CONDITIONS NECESSAIRES D'OPTIMALITE NOUVELLES. DIVERS EXEMPLES DE TRANSFERTS, A ETATS INITIAL ET FINAL DONNES, SONT TRAITES. A TRAVERS CEUX-CI, DIFFERENTES CONTRAINTES CINEMATIQUES ONT ETE TESTEES ET LES MOUVEMENTS OBTENUS REPONDENT DE FACON SATISFAISANTE AUX OBJECTIFS FIXES. DES EXEMPLES DE SAISIE D'OBJETS A LA VOLEE SONT EGALEMENT PRESENTES. L'INSTANT DE LA SAISIE, SA LOCALISATION ET LA CONFIGURATION DU ROBOT A CE MOMENT-LA, SONT DETERMINES PAR LE PROCESSUS D'OPTIMISATION, DE FACON A REALISER UNE SAISIE SANS PROVOQUER D'ARRET RELATIF ENTRE L'OBJET ET LA BASE DU MANIPULATEUR
Robotic technology offers two potential benefits for future space exploration. One benefit is minimizing the risk that astronauts face. The other benefit is increasing their productivity. Realizing the benefits of robotic technology in space will require solving several problems which are unique and now becoming active research topics. One of the most important research areas is dynamics, control, motion and planning for space robots by considering the dynamic interaction between the robot and the base (space station, space shuttle, or satellite). Any inefficiency in the planning and control can considerably risk by success of the space mission. Space Robotics: Dynamics and Control presents a collection of papers concerning fundamental problems in dynamics and control of space robots, focussing on issues relevant to dynamic base/robot interaction. The authors are all pioneers in theoretical analysis and experimental systems development of space robot technology. The chapters are organized within three problem areas: dynamics problems, nonholonomic nature problems, and control problems. This collection provides a solid reference for researchers in robotics, mechanics, control, and astronautical science.
Has anyone experienced difficulty and confusion in understanding what the Euler angles, quaternions, and direction cosine matrices are, and furthermore, about the relationships among them? This book is for those who had struggled to figure out what all the aforementioned concepts are, and also provides a practical example that could be easily followed with MATLAB. In addition, some surface of linear motions will also be touched so that in the end, a set of equations of motion that describe the motion of a rigid body in three-dimensional space could be constructed. Following step by step, the reader will be gradually immersed into the joy of learning and applying basic attitude dynamics. The book will be good for those who are already familiar in the field by helping them reorganize the concepts and knowledge they have learned before.