Personne : Charlet, Mark
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Nom de famille
Charlet
Prénom
Mark
Affiliation
Université Laval. Département de génie mécanique
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ORCID
Identifiant Canadiana
ncf13700627
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Publication Accès libre Planification et réalisation de manœuvres de réorientation de robots en chute libre(2022) Charlet, Mark; Gosselin, ClémentCe mémoire présente des manœuvres de réorientation appliquées à un robot articulé et à un robot mobile en chute libre. Ces manœuvres, initialement inspirées du phénomène du chat qui atterrit toujours sur ses pattes, sont aussi attribuées à d'autres animaux, tels que certains reptiles et même les humains dans le contexte de certains sports. Les manœuvres de réorientation ont aussi des applications dans le domaine de la robotique. En effet, de tels manœuvres s'avèrent utiles pour le contrôle de pose d'atterrissage pour des robots susceptibles aux chutes, comme les robots sauteurs ou les robots de secours qui doivent être déployés dans des environnements dangereux et difficiles à parcourir. Dans cette optique, le travail présenté dans ce mémoire vise à développer et démontrer des manœuvres de réorientation permettant une réorientation rapide (redressement de 180 degrés -- le pire cas possible -- dans le temps d'une chute d'un mètre) et multiaxe. Tout d'abord, une architecture articulée ainsi que deux manœuvres de réorientation sont conçues afin d'atteindre les capacités de réorientation visées et les performances de cette architecture sont testées en simulation. Les résultats obtenus démontrent que l'architecture proposée est capable de se réorienter selon plusieurs axes, mais n'atteint pas les performances visées en termes de vitesse de réorientation. Par la suite, une architecture mobile omnidirectionnelle et compacte est conçue afin d'adresser les limitations de la première architecture. Un prototype de cette architecture est développé et permet d'effectuer une réorientation de 179 degrés selon son axe de tangage en 0.44 secondes tout en conservant sa capacité de se redresser selon plusieurs axes. Les performances de réorientation visées sont alors atteintes avec ce deuxième prototype. Enfin, une méthode de fusion de données par filtre de Kalman étendu servant à estimer l'orientation d'une plateforme en apesanteur est explicitée et est validée dans des conditions contrôlées. Ces résultats démontrent l'utilité de telles méthodes de fusion de données pour implémenter la planification automatique des manœuvres de réorientation dans les itérations futures du prototype développé.