Géométrie des robots parallèles entraînés par des câbles

Authors: Bouchard, Samuel
Advisor: Gosselin, Clément
Abstract: Un robot entraîné par des câbles est un type de manipulateur parallèle utilisant comme moyen de transmission des câbles reliant une base fixe à une plate-forme mobile. Le contrôle coordonné des longueurs et/ou des tensions dans les câbles permet de déplacer et d'appliquer des efforts à la plate-forme. L'objectif de cette thèse est de développer des outils pour analyser, optimiser et étalonner la géométrie des robots à câbles. La géométrie est définie par les positions des points d'attache des câbles au bâti et à la plate-forme. Ces positions ont une grande importance sur différentes propriétés des mécanismes à l'étude. Durant toute la thèse, les câbles sont considérés comme droits et non fléchis. Une des premières étapes est de définir les conditions pour que cette approximation soit valide. Par la suite, des outils mathématiques permettant d'analyser la cinématique sont développés. Une méthode permettant de quantifier la sensibilité cinématique de la pose de la plate-forme à l'actionnement est présentée. Ensuite, une méthode générale permettant de déterminer la capacité d'un mécanisme à générer un ensemble de torseurs donné est expliquée. Cette méthode considère une tension minimale et maximale admissible dans chaque câble et est valide pour les mécanismes ayant entre deux et six degrés de liberté de mouvement à la plate-forme, tant que le nombre de câbles est supérieur ou égal à ce nombre de degrés de liberté. Cette capacité est une des quatre conditions pour qu'un robot puisse effectuer une tâche à une pose donnée. Les trois autres sont énoncées et expliquées. Ceci permet de développer une méthode pour l'optimisation de la géométrie en regard d'une tâche. Des méthodes d'étalonnage permettant de déterminer les points d'attache de façon expérimentale sont aussi présentées. Finalement, une application de robot à câbles permettant de numériser l'apparence 3D d'objets est décrite. Ce dernier chapitre présente l'application des outils théoriques développés précédemment, de même que quelques résultats expérimentaux.
Document Type: Thèse de doctorat
Issue Date: 2008
Open Access Date: 13 April 2018
Permalink: http://hdl.handle.net/20.500.11794/20122
Grantor: Université Laval
Collection:Thèses et mémoires

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