Academic literature on the topic 'Manipulateurs (Mécanismes) – Conception et construction'

La complexité des mécanismes régissant le comportement d’une amélioration ou d’un renforcement d’un sol compressible nécessite parfois de recourir à un suivi du comportement de l’ouvrage construit. Cette auscultation géotechnique de l’ouvrage peut prendre différentes formes allant de l’inspection visuelle à un suivi d’une instrumentation à distance en temps réel. L’instrumentation doit permettre de vérifier que les objectifs de l’amélioration ou du renforcement du sol ont bien été atteints et peut, dans certains cas, permettre d’anticiper certaines phases de construction de l’ouvrage. L’instrumentation est un domaine spécifique réservé à des spécialistes tant pour sa conception que son analyse.

Nous référant aux résultats produits dans le cadre de deux projets collaboratifs axés l’un sur la formation continue d’enseignants (Chantier 7) et l’autre sur la recherche orientée par la conception (LéA), nous souhaitons montrer comment les cadres méthodologiques et théoriques choisis ont permis de repérer comment se construisent les bénéfices mutuels dans chacun des deux projets. Le métissage des praxéologies dans le LéA s’appuie sur l’émergence d’objets frontières et sur des phénomènes de brokering mis à jour dans l’analyse de réponses à des questionnaires soumis aux participants. La co construction de savoirs en évaluation dans le cadre du chantier 7 se fait à travers des démarches de valuation appuyées par le recours à différents critères de validité et de viabilité des savoirs de formation en circulation. Suite à l’analyse séparée de deux corpus, nous avons souhaité mettre à l’épreuve ces trois concepts (objet frontière, brokering et valuation de savoirs) dans un atelier offert à des enseignants, des conseillers pédagogiques et des chercheurs ayant participé au réseau des LéA. Les résultats exploratoires de cet atelier permettent de faire l’hypothèse qu’ils ont une certaine pertinence auprès de participants impliqués dans le pilotage de projet de recherche collaborative. En effet, la compréhension des fonctions de brokering, le repérage des objets frontières et des mécanismes de valuation de savoirs semble offrir des pistes utiles pour le pilotage de tels projets et soutenir le contrat collaboratif.

Dans ce travail, nous nous proposons d’étudier le processus de construction du personnage par le comédien. Nous essayons d’identifier, par la mise en évidence des mécanismes psychiques impliqués dans ce processus, si cette construction n’est autre chose qu’une modalité de symbolisation d’une expérience vécue par le comédien, et qui est restée non-intégrée dans sa subjectivité. Aussi, nous cherchons à montrer la liaison entre le travail créatif du comédien et son fonctionnement psychique dans l’après-coup de ce travail. Pour développer cette étude, nous faisons appel à la littérature psychanalytique en utilisant principalement les auteurs comme Freud, Ferenczi, Winnicott, M. Klein, E. Jones, Hanna Segal, Roussillon pour leur conception sur l’art et sur la symbolisation. Lors de son travail de construction du personnage, l’artiste se met dans une condition de vulnérabilité extrême. Il met en mouvement un processus dont il n’est pas le maître absolu. Ce qui exige de lui une forme de passivation, de se laisser posséder par son propre produit artistique. La dimension masochiste de l’acteur est visée. Sa disponibilité de revivre l’angoisse face à l’inconnu, lui donne la possibilité de se rapprocher de cette expérience, à peine aperçue, de raconter quelque chose sur elle, à lui donner une place, à l’inscrire dans le temps. Le choix du medium, les moyens techniques que l’artiste va utiliser dans le processus créatif, sont spécifiques à chaque type d’art et mobiliseront des contenus inconscients différents et des modalités particulières pour les traiter. En parlant de l’acteur, nous devons prendre en considération le fait que son instrument principal de représentation, la matière première de son produit artistique, est son propre corps. Ainsi, sont enclenchés des processus inconscients particuliers, comme la sublimation ou la symbolisation, que nous avons cherché à explorer.

En 1994, l'attribution du prix Nobel à Cliff Shull et Bert Brockhouse pour leurs travaux de pionniers pendant les années 50, concernant tant la diffusion élastique des neutrons que la diffusion inélastique, a été la reconnaissance éclatante de l'importance de la diffusion neutronique pour toute la communauté scientifique.Le grand intérêt du neutron pour la recherche s'appuie principalement sur ses propriétés physiques particulières :- les neutrons utilisés pour la caractérisation de la matière (et fournis en relativement grandes quantités par les réacteurs ou les sources à spallation) disposent de longueurs d'onde et d'énergies correspondant directement aux distances interatomiques et aux énergies d'agitation de la matière. Ainsi, par diffusion neutronique, on peut étudier en même temps la structure et le comportement dynamique de la matière ;- le fait que le neutron soit doué d'un moment magnétique lui permet d'interagir avec tout atome porteur d'un moment magnétique. Ceci permet de caractériser intimement le comportement magnétique de la matière à l'échelle microscopique ;- la possibilité de pouvoir varier facilement le contraste d'un même élément en utilisant ses différents isotopes fait du neutron un outil irremplaçable en chimie et physique du solide ainsi qu'en biologie et matière molle ;- enfin, n'ayant pas de charge électrique, les neutrons peuvent pénétrer la matière sans être absorbés significativement, ce qui rend possible une caractérisation non destructive des contraintes et textures sur de grosses pièces des matériaux.Toutes les qualités des neutrons mentionnées ci-dessus permettent de comprendre l'importance de la diffusion neutronique pour des domaines très nombreux et très différents à la fois en recherche fondamentale mais aussi pour des applications industrielles. L'utilisation de l'outil-neutron demande toutefois non seulement une bonne connaissance des différents mécanismes d'interaction entre le neutron et la matière, mais également une haute spécificité dans la conception et l'utilisation des diffractomètres et spectromètres neutroniques. Pour ces raisons, l'accès aux neutrons est souvent limité, sinon réservé à des spécialistes, ce qui freine tout naturellement l'utilisation par des chercheurs non familiarisés à ce domaine.Pour combattre ce déficit d'information et cet état de fait, en accord avec de nombreux collègues Rennais, nous avons proposé à la Société Française de Neutronique d'organiser une École d'été qui s'adresse plus spécialement à de non-spécialistes de la diffusion neutronique. Le public visé concernait donc à la fois les chercheurs confirmés mais peu familiarisés avec le domaine neutronique, mais aussi les jeunes chercheurs dès le niveau doctorant. En effet pour ces derniers, l'utilisation des “grands instruments" s'avère nécessaire pour qu'ils soient à la hauteur de leur sujet de thèse. Pour cette raison, il était évident d'intégrer cette École d'été dans le programme de l'École Doctorale “Sciences des Matériaux" de l'Université de Rennes 1 qui rassemble chimistes, physiciens et géologues. Dans le même contexte, notre intérêt était de proposer un large spectre de cours couvrant la diversité des applications de la diffusion neutronique dans les différents domaines de recherche en chimie et physique des matériaux, en sciences de la terre ainsi qu'en sciences pour l'ingénieur. Un deuxième but était de montrer de plus la complémentarité des neutrons et des rayons X et plus spécifiquement des X produits par rayonnement synchrotron.Dans l'avenir, nous sommes persuadés que la diffusion neutronique va jouer un rôle clé pour le développement de nouveaux matériaux et de leur caractérisation. Dans cette optique, des efforts considérables ont été déjà engagés aux États-Unis ainsi qu'au Japon où deux nouvelles sources de neutrons sont en cours de construction. Du point de vue européen, si les sources de l'ILL et d'ISIS peuvent encore être considérées comme des leaders au point de vue mondial, il est évidemment souhaitable que la nouvelle source neutronique à spallation (European Spallation Source : ESS) soit rapidement réalisée. Aujourd'hui ce projet est bien avancé, cette source devrait dépasser le flux des sources actuelles par près de deux ordres de grandeur et ainsi de maintenir au meilleur niveau les compétences Européennes. Il est évident qu'une utilisation efficace et intelligente des sources existantes, mais aussi de celles de la nouvelle génération, implique une certaine infrastructure nationale tant au niveau de la conception, de la réalisation que du fonctionnement des différents spectromètres. Ceci implique un très fort engagement des universités dans les différents projets de recherche. Le devoir des universités qui en résulte est donc d'intégrer l'utilisation des “grands instruments" dans leur programme d'enseignement. Dans ce sens, nous souhaitons que ce cours, entièrement rédigé en français, contribue à la fois à aider les chercheurs “non spécialistes” à accéder plus facilement au domaine neutronique, mais aussi à servir de base aux enseignants pour l'organisation et la préparation de leurs cours.Nous tenons à remercier tous les collègues qui ont accepté de rédiger de façon détaillée les cours qu'ils avaient présentés oralement dans la grande salle du VVF de Trégastel, ainsi que toutes les personnes qui ont contribué à la réussite du séjour ou à la réalisation de ce fascicule. Nous gardons un excellent souvenir de l'atmosphère de l'École qui a eu lieu à Trégastel, en plein centre de la côte de granite rose en Bretagne, en mai 2001 et était jumelée avec les Journées de la diffusion neutronique, elles aussi organisées sous l'égide de la SFN.Nous souhaitons que la lecture de cet ouvrage soit utile à un maximum de chercheurs.

L’humanité tout entière revendique la paix comme étant un idéal ou une valeur commune. Cette revendication collective favorise une forte territorialisation, avec une certaine disparité du sentiment de paix. Depuis les traités de Westphalie, l’État a constitué le cadre territorial par excellence de construction de la paix dans le monde. En Afrique, c’est la colonisation occidentale qui introduit cette entité territoriale bien clôturée. Au Cameroun, l’État est engagé dans cette architecture de pacification depuis les années 1960. Dès lors, c’est dans le cadre de l’État moderne que la paix est de plus en plus circonscrite. La problématique de la paix, mise actuellement en débat, permet d’interroger les conceptions théoriques et les approches pratiques qui permettent d’analyser la dynamique de construction de la paix au Cameroun. D’une part, la paix a été conçue comme étant la négation de la guerre et des conflits divers, avant de subir une dynamique conceptuelle. Cette nouvelle conception appréhende la paix comme une construction durable et perpétuelle à travers la sécurité humaine et la recherche du développement intégral des populations. Les conceptions théoriques de la paix se situent entre la paix négative et la paix positive. D’autre part, la paix est pratiquement en construction dans une dynamique de l’approche stratocentrée à l’approche polycentrée, avec une mobilisation multisectorielle des mécanismes de paix et de sécurité, et dans une double dimension de paix intérieure et de paix extérieure.

This paper presents the development of a Bricklaying Robot capable of building entire walls. This project was motivated by opportunity of automation in construction, which remains costly and inefficient. Several studies have described specialized robot for masonry works, most of them incorporating the human arm concept that requires complex programming and low productivity. In order to improve this model, an innovative concept of a short arm assembled into a lift platform was introduced in this paper. The robot was modeled in Solidworks®, followed by motion study and dynamic analysis to optimize the model. A prototype in 1/4 scale was built to demonstrate its feasibility, detecting and correcting flaws. The prototype was tested by programming servo motors using Arduino UNO hardware and C ++ code. Finally, robot kinematics was analyzed in a construction site scenario. Concordance between the virtual simulation and the experimental prototype results demonstrated the functionality and effectiveness of the proposed design. The invention of this Bricklaying Robot will represent a technological advancement in developing new mechanisms and codes, which may be responsible for increasing productivity and reducing risks of masonry construction. Future analysis of global bricklaying market might be conducted to prove its commercial viability. Cet article présente le développement d’un robot de maçonnerie capable de construire des murs entiers. Le projet est motivé par une grande possibilité pour l’automatisation dans le bâtiment, un domaine qui reste malsain, coûteux et inefficace. Plusieurs recherches discutent des robots spécialisés pour les travaux de maçonnerie ; la plupart de ces robots utilisent le modèle du bras humain, une conception qui nécessite la programmation complexe et présente une perte de productivité. Cet article a pour but d’améliorer le modèle courant en explorant une nouvelle conception d’un bras court, assemblé comme une plate-forme élévatrice. Ce robot a été conçu en Solidsorks®, et une étude de mouvement et une analyse dynamique ont été menées pour optimiser le modèle. Un prototype à l’échelle 1:4 a été conçu pour démontrer la faisabilité du robot, tout en détectant et corrigeant ses défauts. Le prototype a été évalué par la programmation des servomoteurs, en utilisant du matériel informatique d’Arduino UNO et le langage de programmation C ++. Finalement, la cinématique du robot a été analysée en un scénario de chantier de construction. La fonctionnalité et l’efficacité de la conception proposée ont été démontrées par la concordance entre la simulation virtuelle et les résultats du prototype expérimental. L’invention de ce robot de maçonnerie constituera une avance technologique dans l’étude et le développement de nouveaux mécanismes et des codes informatiques, qui permettront d’améliorer la productivité et réduire les risques de maçonnerie. Une analyse de marché mondial de maçonnerie peut être menée à l’avenir pour vérifier la viabilité commerciale du robot.

La mémoire ne fait pas partie des notions classiques de l’anthropologie. Dans l’étude des traditions, des mythes, des croyances ou des rituels, elle est restée longtemps non problématisée. Incluse dans les mécanismes de reproduction de la culture, implicite dans la transmission des manières de faire et de penser, elle n’était que le support indistinct d’une permanence. Pourtant, il n’y a pas plus de sociétés sans mémoire qu’il n’y a de sociétés sans histoire. Ce constat s’est finalement imposé. A partir des années 1970, la mémoire est devenue un objet d’enquête et de réflexion pour les anthropologues (Candau 1996, 1998). La prise en compte grandissante des phénomènes d’interaction ou de domination culturelles les a conduits à analyser la façon dont pratiques et croyances se transmettent, se transforment ou se dégradent dans les cultures et les sociétés. Ainsi, Roger Bastide, s’intéressant à « la survie des religions africaines dans le Nouveau Monde » (Bastide 1970), a mobilisé des concepts empruntés à Claude Lévi-Strauss et à Maurice Halbwachs et proposé la notion de « bricolage de la mémoire collective ». Celui-ci permettant de remplir les manques par des images nouvelles afin de réparer le scénario du mythe ou du rituel. Beaucoup d’autres auteurs se sont intéressés depuis à cette plasticité de la mémoire, susceptible d’être réorganisée, voire recomposée, en prenant directement pour objet et sujet de réflexion les vecteurs et canaux des transmissions culturelles. Jack Goody, étudiant la circulation orale du Bagré chez les LoDagaa du nord-ouest du Ghana, a constaté que ce récit de près de 12 000 vers, réinterprété au fil du temps, varie selon le lieu, le moment et le récitant. Une variation, alliant continuité et changement, qu’il attribue à la flexibilité de la culture orale, par rapport à une plus grande fixité de la culture écrite (Goody 1977). Dans une approche différente, Carlo Severi a montré comment le recours à l’image pouvait être support et outil de la mémoire rituelle dans des sociétés « sans écriture », (Severi 2007). Et Monder Kilani a observé que dans la société oasienne, la référence à une trace écrite vient conforter une construction généalogique et mémorielle modulée selon les enjeux du présent (Kilani 1992). On retrouve là l’affirmation première d’Halbwachs selon laquelle « la mémoire collective » est toujours sélective et « ne retient du passé que ce qui en est encore vivant ou capable de vivre dans la conscience du groupe qui l’entretient. » (Halbwachs [1950] 1969 : 70). Toutefois, la multiplicité des temporalités dans lesquelles s’inscrivent désormais les sociétés altère les processus de transmissions eux-mêmes. Ce qui oriente les recherches vers la manière dont leurs membres perçoivent et organisent leur rapport au passé. Les ethnologues sont fréquemment confrontés à ce point de bascule où, à un moment donné, pour les membres d’un groupe ou d’une communauté, le passé, à la fois encore disponible et déjà hors de portée, devient un bien commun fragilisé. Ils se trouvent alors sollicités pour en être les conservateurs ou les passeurs. Jack Goody raconte ainsi qu’en consignant par écrit une version du Bagré, il a enfreint le secret de l’initiation, mais il a également répondu au souhait de certains LoDagaa qui considéraient cette récitation comme un fonds culturel à préserver. Il se faisait, en somme, le scribe d’une mémoire orale menacée (Goody 1996 : 71). Les sollicitations sont d’autant plus vives que la mémoire est devenue un enjeu d’affirmation ou de revendication pour les populations concernées. Partout, les mobilisations et les célébrations du passé prolifèrent. Dans ces conditions, où la curiosité des anthropologues, confrontés à l’impermanence des mondes, rencontre la demande de mémoire des peuples, les travaux se sont développés dans plusieurs directions. Lieux et milieux de mémoire, commémorations, patrimonialisation et muséification, demandes de reconnaissance des préjudices anciens et conflits mémoriels sont autant de nouveaux objets pour une anthropologie de la mémoire attentive à la façon dont les groupes humains, de diverses manières, sont à la fois héritiers et inventeurs de leur passé. La notion de patrimoine, d’invention occidentale (Choay 1999), connaît une extension considérable, du local au planétaire et soulève la question de la pluralité des expériences et des récits. Dans la Lorraine sidérurgique, par exemple, la transformation d’usines désaffectées en écomusées et en « lieux de mémoire », a fait l’objet de luttes de représentation auxquelles participaient, aux côtés de divers acteurs économiques, sociaux, politiques et artistiques, une partie de ceux qui travaillaient là auparavant (Tornatore 2010). En Nouvelle Calédonie, de même, un projet muséographique lié à l’édification du Centre culturel Jean-Marie Tjibaou, a suscité un débat entre représentants de l’État français, institutionnels kanak, acteurs du monde international de l’art, sur le sens de ce qui devait être exposé. Des discussions où affleuraient les tensions d’un passé très présent, celui des luttes indépendantistes (Bensa 2006: 199-215). A une autre échelle, les revendications des peuples autochtones, qui ont obtenu en 2007 une déclaration de l’ONU reconnaissant leurs droits, suscitent des controverses sur la définition de leur patrimoine, la reconnaissance de leur héritage, la « propriété » de leur territoire et la défense de leurs traditions, y compris quand celles-ci sont entièrement reconstruites (Bellier 2011). Les conflits passés, surtout quand ils sont restés occultés, laissent des traces dans le présent, sous la forme de mémoires en conflits (Baussant 2007). Les demandes de reconnaissance, de justice, d’établissement des responsabilités, s’opposent alors aux silences, aux impunités ou aux amnisties. Les divers protagonistes, témoins, acteurs, ou leurs descendants s’affrontent sur les représentations et interprétations divergentes des évènements. Des milieux de mémoire se constituent, des associations interviennent dans l’espace public, comme en Argentine, à propos des « disparus » sous la dictature (Crenzel 2010), mais aussi dans de nombreux pays où une lecture plurielle du passé n’a pas réussi à se faire accepter. L’héritage des tragédies collectives constitue une ressource identitaire particulièrement forte (Candau 1998). Et la mémoire de la Shoah en est devenu « le cadre référentiel » (Lapierre 2007). Des mouvements luttent pour obtenir la reconnaissance, voire la réparation, des crimes du passé, notamment ceux de la traite transatlantique et de l’esclavage. La mémoire qu’ils mobilisent a une dimension stratégique, mais ne s’y réduit pas. Elle est à la fois produit - agrégat de traces, de fragments de récits, de transmissions diffuses sur les souffrances anciennes -, et produite à l’aune des attentes du présent (Chivallon 2011). Ces attentes, elles-mêmes, s’insèrent dans une configuration éthico-politique qui a promu la figure de la victime et redéfini la notion de traumatisme, issue de la clinique, en « traumatisme culturel ». A travers celui-ci, le souvenir des souffrances endurées par les persécutés et les vaincus de l’histoire se ravive et fonde une cause pour des générations ultérieures. Et force est de constater que « la découverte de cette mémoire douloureuse est un fait anthropologique majeur des sociétés contemporaines. » (Fassin et Rechtman 2011: 19). Déployée sur de très nombreux terrains et questionnements, l’anthropologie de la mémoire est donc devenue un ample domaine de recherche. Au point que certains s’inquiètent désormais d’un « memory boom », dans lequel une conception trop extensive de la mémoire tendrait à se confondre avec une continuité de la culture (Berliner 2005). Les anthropologues seraient ainsi d’autant plus saisis par l’engouement mémoriel général qu’ils y retrouveraient le goût des permanences à l’origine de leur discipline. C’est néanmoins omettre qu’un tel engouement naît précisément des ruptures et des oublis

Cette thèse présente l'analyse, la synthèse, l'optimisation, le design et la validation expérimentale de mécanismes de sécurité dans le contexte de l'interaction physique humain-robot. Afin d'améliorer la sécurité, une condition essentielle à la coexistence d'humains et de robots, une approche basée sur la conception de manipulateurs intrinsèquement sécuritaires est préférée à des systèmes d'évitement et de détection de collision, pour des raisons de fiabilité. La force maximale de contact survenant lors d'une collision est utilisée comme critère de sécurité pour sa simplicité et sa validité dans le contexte de la robotique. Pour les robots sériels, il est proposé de placer un limiteur de couple en série avec chaque actionneur tandis que pour les robots suspendus, on opte pour la séparation de la base et de l'effecteur par un mécanisme parallèle dont certains pivots sont remplacés par des limiteurs de couple --- formant ainsi un \emph{limiteur de force cartésien}. L'utilisation de ces mécanismes permet de réduire l'inertie effective du manipulateur lorsqu'une collision survient sans nuire aux performances du robot en situation normale. Un modèle est d'abord créé afin de comparer par simulation les gains de sécurité obtenus par des limiteurs de couple et d'autres mécanismes de sécurité articulaires utilisés seuls ou en combinaison avec d'autres dispositifs. Des méthodes de commande optimale des seuils de limiteurs de couple ajustables placés en série avec chaque actionneur d'un robot sériel sont ensuite développées. Un indice de performance cinématique est proposé afin d'optimiser la pose et l'architecture d'un tel robot. L'approche et les méthodes développées sont validées expérimentalement à l'aide de prototypes de limiteurs de couple ajustables basés sur la friction placés en série avec les actionneurs d'un robot sériel à quatre degrés de liberté. Finalement, des architectures de limiteurs de force cartésiens sont proposées et optimisées et leur efficacité dans le contexte des robots suspendus est validée expérimentalement.<br>This thesis presents the analysis, synthesis, optimization, design and experimental validation of safety mechanisms in the context of physical human-robot interaction. In order to improve safety, which is essential to allow the coexistence of humans and robots, an approach based on the design of intrinsically safe manipulators is preferred to collision avoidance and detection systems for reliability reasons. The maximum contact force occuring during a collision is used as a safety criterion due to its simplicity and validity in the context of robotics. For serial robots, it is proposed to place a torque limiter in series with each actuator whereas for suspended robots, it is preferable to separate the base and the effector with a parallel mechanism in which some joints are replaced with torque limiters --- thereby forming a \emph{Cartesian force limiting device}. The use of such mechanisms allows the reduction of the effective manipulator inertia during a collision without affecting the performances under normal conditions. A model is first created in order to compare --- using simulations --- the safety gains obtained with torque limiters with the ones obtained with other articular safety mechanisms when they are implemented alone or in combination with other safety devices. Methods to optimally control the thresholds of adjustable torque limiters placed in series with each actuator of a serial robot are developed. A kinematic performance index is proposed in order to optimize the pose and architecture of such a robot. The approach and the developed methods are experimentally validated using prototypes of adjustable torque limiters based on friction which are placed in series with each actuator of a four-degree-of-freedom robot. Finally, architectures of Cartesian force limiting devices are proposed and optimized and their effectiveness in the context of suspended robots is experimentally validated.

Cette thèse a pour objectif principal de développer une loi de commande pour contrôler un robot à deux bras afin de remplir les tâches de manipulation et de garantir les aspects de sécurité pour l'homme et le robot. Pour y parvenir, nous avons présenté un aperçu des études qui ont été menées dans ce cadre. Ensuite, nous avons procédé à la modélisation cinématique géométrique et dynamique du robot. Nous avons utilisé le logiciel SYMORO+ pour calculer son modèle dynamique. Au terme d'une présentation détaillée de la méthode d'identification des paramètres des robots manipulateurs, nous avons appliqué celle-ci de manière concrète sur notre propre robot. Ceci nous a permis d'obtenir un vecteur de paramètres capable de garantir une matrice d'inertie définie positive pour toute configuration d'articulation du robot, tout en assurant une bonne qualité de reconstruction du couple pour des vitesses articulaires à la fois constantes et variables. Grâce à cette identification dynamique, nous avons pu réaliser un simulateur précis du robot sur Matlab/Simulink. Les forces externes du robot ont été estimées à partir du module dynamique identifié et une validation expérimentale a été décrite. Pour faire appliquer des lois de commande sur un robot industriel, il a été nécessaire de réfléchir à une communication externe sur le robot. L'approche adoptée a été présentée ainsi que sa réalisation sur le robot. Cette dernière, nous a permis de programmer en python toutes nos problématiques à mettre en œuvre sur le robot. Après avoir validé toutes les étapes préalablement citées nous sommes partis vers l'implémentation de la commande sur le robot. La tâche principale que nous avons adoptée est le dénudage des câbles. A cet effet, nous avons choisi de réaliser une commande hybride force/position dans laquelle les forces externes sont contrôlées afin de garantir l'absence de dommages sur les câbles à dénuder. Le robot qui a servi à réaliser toutes les expériences est le robot IRB14000 YuMi de Abb. Toutes les expériences réalisées dans le cadre de ce projet ont été décrites et présentées. Ce travail de thèse a été réalisé dans le cadre du projet Robotix Academy financé par le fonds européen de développement régional INTERREG V-A Grande Région<br>The main objective of this thesis is to develop a control law to control a two arm robot in order to achieve the manipulation tasks and to ensure the safety aspects for the human and the robot. To accomplish this, we presented an overview of the studies that have been conducted in this context. Thereafter, we proceeded to the kinematic and dynamic robot modeling. In order to calculate its dynamic model, we used the SYMORO+ software. After giving a detailed presentation of the method for identifying the parameters of manipulator robots, we applied it in a concrete way on our own robot. This allowed us to obtain a vector of parameters able to ensure a positive defined inertia matrix for any robot joint configuration, as well as a good quality of torque reconstruction for both constant and variable joint speeds. Thanks to this dynamic identification, we were able to realize an accurate simulator of the robot on Matlab/Simulink. The external forces of the robot have been estimated from the identified dynamic modulus and an experimental validation has been described. To apply control laws on an industrial robot, it was necessary to think about an external communication on the robot. The adopted approach was presented as well as its realization on the robot. The latter allowed us to program in python all our problems to be implemented on the robot. After having validated all the steps previously mentioned we moved on to the implementation of the control on the robot. The main task we adopted is the stripping of the cables. For this purpose, we chose to implement a hybrid force/position control in which the external forces are controlled in order to guarantee the absence of damage on the cables to be stripped. The robot used to perform all the experiments is the IRB14000 YuMi robot from Abb. All the experiments performed in this project have been described and presented. This thesis work was carried out within the framework of the Robotix Academy project financed by the European regional development fund INTERREG V-A Grande Région

L’objectif de cette thèse est de concevoir et de contrôler un système de Robot Parallèle à Câbles (RPC) à quatre câbles pour la manipulation dextre de pièces sur des chaînes de production. Pour une ligne de fabrication déjà installée, l’espace de travail est souvent limité et l’ajout d’un nouveau robot-sériel sur le sol de l’atelier est parfois difficile. L’utilisation du plafond pour fixer une machine lourde n’est pas toujours possible car il pourrait être nécessaire de renforcer la structure. Le RPC est un moyen de réaliser la tâche avec une faible modification de l’atelier existant. La nouveauté du travail réside dans le fait que la majorité des conceptions existantes placent les moteurs d’actionnement et les treuils de la plate-forme de base, alors que dans ce travail, les moteurs d’actionnement sont embarqués sur la plate-forme mobile, ce qui permet de fixer facilement le RPC dans la chaîne de fabrication avec des points d’ancrage simples. Tout d’abord, l’espace de travail du RPC pour l’environnement souhaité est étudié. La nature sous-actionnée du robot et la contrainte d’une force de tension positive du câble imposés en raison de la flexibilité des câbles limitent sont la base d’une étude sur l’espace de travail respectant les conditions d’équilibre statique. Les équations d’équilibre statique classiques ont été utilisés pour calculer l’espace de travail du robot et le comportement correspondant de la plateforme mobile. Les angles d’orientation de la plate-forme ont été présentés. Plusieurs études de cas ont été montres avec différentes charges utiles attachées à la plate-forme mobile. Les dimensions de la plate-forme mobile et la structure de base ont également été modifiées afin de calculer le domaine de l’espace de travail où les performances du robot peuvent être satisfaisantes. Les dimensions du prototype ont été fixées en tenant compte de l’espace de travail. Par la suite, le modèle dynamique classique du RPC a été utilisé pour mettre en œuvre la loi de contrôle. La deuxième partie de la thèse présente la conception et la mise en œuvre des lois de contrôle pour la RPC. La linéarisation classique de la rétroaction entrée- sortie (IOFL) est développée et des résultats de simulation ont été présentés. Le rôle de la dynamique interne présente dans le système en raison de la sous-performance a été démontré en utilisant leur diagramme de phase. Deux solutions possibles ont été envisagées afin de réduire l’effet des dynamiques internes sur le système. La première solution consiste à utiliser des proportions appropriées pour la plate-forme et la structure de base. Des résultats de simulation ont été présentés pour montrer le comportement de la plate-forme lorsque les dimensions sont modifiées. Une linéarisation modifiée de la rétroaction (MFL) a été proposé comme une solution ad-hoc pour éliminer les effets de la dynamique interne. Les résultats de la simulation obtenus montrent que la solution ad-hoc proposée fonctionne efficacement et nettement mieux que la technique classique de l’IOFL pour certaines dimensions du RPC. L’utilisation de cette approche pour différents cas de RPC doit faire l’objet d’une étude enquête. Les résultats expérimentaux validant la technique de l’IOFL sont présentés pour démontrer le comportement satisfaisant de le RPC avec le contrôle. L’objectif global du projet est de développer un robot parallèle à câble qui peut travailler avec un opérateur dans une chaîne de fabrication pleinement fonctionnelle et aider le travailleur à soulever les objets lourds ou chauds. Cette thèse réalise la première étape pour rendre un prototype de RPC qui sera par la suite amélioré pour le rendre collaboratif<br>This thesis aims to design and control an underactuated Cable-Driven Parallel Robot (CDPR) with four cables for the agile handling of parts in a manufacturing line. For already installed manufacturing lines, most of the available working space is often used, and adding a new serial robot on the workshop ground is sometimes difficult. Using the ceiling to fix heavy machines is not always possible, and it could be necessary to reinforce the structure. CDPR is a way to achieve the work with a light structure, with low modification of the existing workshop. The novelty of the work lies in the fact that the majority of the existing designs place the actuating motors and the winches on the base platform, whereas in this work, the actuating motors are placed on the moving platform, making it convenient for the CDPR to be fixed in the manufacturing line with simple anchor points. First, the workspace of the CDPR for the desired environment is investigated. The underactuated nature of the robot and the positive cable tension constraint imposed due to the flexibility of the cable limit the workspace investigation to static equilibrium conditions. The classical static equilibrium equations have been used to calculate the robot workspace and the corresponding behavior of the plat- form orientation angles have been presented. Several case studies have been shown with different payloads attached to the moving platform. The dimensions of the moving platform and the base structure have also been changed to understand the possible region of the workspace where the robot performance can be satisfactory. The prototype dimensions have been fixed taking into account the workspace performance. Following this, the classical dynamic model developed in the field of CDPR has been used to implement the control law on the CDPR. The second part of the thesis presents the design and implementation of the control laws for the CDPR. The classical Input-Output Feedback Linearization (IOFL) technique is developed and simulation results have been presented. The role of internal dynamics present in the system because of the underactuation is demonstrated using their phase-plane plots. Two possible solutions have been suggested to reduce the effect of internal dynamics on the system. The first solution is to use appropriate dimensions for the platform and the base structure. Simulation results have been presented to show the behavior of the platform when the dimensions are changed. A Modified Feedback Linearization (MFL) has been proposed as an ad-hoc solution for eliminating the effects of the internal dynamics. The simulation results obtained show that the proposed ad-hoc solution performs efficiently and significantly better than the classical IOFL technique for certain dimensions of the CDPR. The use of this approach for different cases of CDPR needs to be investigated. Experimental results validating the IOFL technique are presented to demonstrate the satisfactory behavior of the CDPR with the control law developed during the thesis. The overall objective of the project is to develop a CDPR that can work with an operator in a fully functional manufacturing line and aid the worker in lifting heavy or hot objects. This thesis achieves the first step in making a functional prototype of a CDPR which will be improved further to make it collaborative

Dans le cadre des efforts effectués pour la réduction des émissions de CO2 des véhicules automobiles, ce travail présente la conception d'un volant moteur à inertie variable. Initialement, le volant moteur est une inertie située sur le vilebrequin du moteur d'un véhicule. Son rôle dans la chaîne cinématique consiste à filtrer la vitesse du moteur car le couple qu'il génère est très irrégulier dû aux phases de compressions et de combustions. Le principe de variation d'inertie consisterait alors à désolidariser une partie de l'inertie du volant lors des phases d'accélération du véhicule. Le moteur ayant une inertie en moins à mettre en rotation, une économie d'énergie significative pourrait être réalisée. La solution de volant à inertie variable étudiée de deux volants, l'un dit « fixe » complètement solidaire du vilebrequin qui représente alors la partie constante de l'inertie, l'autre « dit mobile » connectable et déconnectable du vilebrequin qui représente alors la partie variable de l'inertie. Deux solutions d'accrochage mécaniques sont présentées, capable de solidariser les volants en rotation malgré l'importance du couple instantané : la première consiste à embrayer le volant mobile sur le volant fixe à l'aide d'une garniture de friction, la seconde utilise un crabot, soit un verrouillage mécanique réalisé avec des dentures. Pour l'embrayage des volants, un actionneur de séparation réluctant à bobinage et un actionneur de plaquage réluctant à aimants sont modélisés analytiquement par des circuits aux reluctances, validés expérimentalement et optimisés. Pour le déplacement du crabot, un actionneur électromagnétique linéaire est dimensionné et validé expérimentalement<br>Within the framework of the efforts made to reduce the CO2 emission of motor vehicles, this paper presents the conception of a flywheel with a variable inertia. Usually, the flywheel is an inertia standing on the crankshaft of the engine of a vehicle. Its function in the cinematic chain is to filter the speed of the engine because the torque which is generated is very irregular due to the phases of compression and combustion. The principle of the variation of inertia would consist in decreasing a part of the inertia of the flywheel during the phases acceleration of the vehicle. The engine having less inertia to put in rotation, a significant energy saving could be realized. The solution of variable inertia flywheel studied involves two wheels, one called « steady » permanently bound to the crankshaft, which then represents the constant part of the inertia, and the other one called « mobile » that can be connected to and disconnected from the crankshaft which then represents the variable part of the inertia. Two solutions to realize the mechanical binding are presented, capable of keeping the flywheel connected in rotation in spite of the importance of the instant torque : the first one consists in clutching the mobile wheel in the steady one by means of a friction lining, the second uses a dog clutch, which is a mechanical locking realized with a set of teeth. For the clutching of the wheels, a reluctant separation actuator made of coils and a binding actuator made of magnets are analytically modelled with reluctance circuits, then experimentally validated and optimized. For the movement of the dog clutch, a linear electromagnetic actuator is sized and experimentally validated

Ce projet s’inscrit dans l’effort développé par l’Agence Spatiale Européenne (ESA)pour robotiser les activités extravéhiculaires à bord de la Station Spatiale Internationale et lors des futures missions d’exploration planétaire. Un aspect important de ces projets concerne le retour de force et la capacité, pour la personne qui commande les mouvements du robot, à ressentir les efforts qui lui sont appliqués. Le but est d’améliorer la qualité et l’immersion de la téléopération.<p><p>L’objectif de cette thèse est la conception d’une interface haptique de type exosquelette pour le bras, pour ces missions de téléopération à retour de force. Ce système doit permettre une commande intuitive du robot téléopéré tout en reproduisant<p>le plus fidèlement possible les efforts. <p><p>Les chapitres 2 et 3 présentent les études réalisées sur un banc de test à 1 degré de liberté, destinées à comprendre le contrôle haptique ainsi qu’à évaluer différentes technologies d’actionnements et de capteurs. Les principales méthodes de contrôle sont décrites théoriquement et comparées en pratique sur le banc de test. Les<p>chapitres 4 et 5 décrivent le développement de l’exosquelette SAM destiné aux futures applications de téléopération spatiale. La conception cinématique, le choix des actionneurs et des capteurs sont décrits. Différentes méthodes de contrôle sont également comparées avec des expériences de réalité virtuelle (sans robot esclave) et de téléopération. Pour finir, le chapitre 6 présente le projet EXOSTATION, un démonstrateur de téléopération haptique spatiale, dans lequel SAM est utilisé comme interface maître.<br>Doctorat en Sciences de l'ingénieur<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les systemes de c. A. O. Dedies a la robotique offrent des outils puissants en matiere de conception et d'optimisation des cellules robotisees. Cependant, la programmation hors-ligne des robots-manipulateurs a partir de tels systemes n'est pas un probleme totalement regle. En effet, les modeles de simulation utilises sont limites. Ils ne prennent pas en compte les effets des parametres non geometriques intervenant dans le controleur, ni le comportement dynamique du robot. L'importance de la programmation hors-ligne, dans l'industrie automobile par exemple, requiert de nouvelles methodologies pour diminuer les erreurs entre les trajectoires c. A. O. Et reelle et fournir une evaluation precise des temps de cycle. Nous avons developpe un simulateur qui inclut un modele parametre de controleur et un robot virtuel qui est un modele dynamique du robot. L'environnement de ce simulateur est un systeme appele: astrid (acronyme pour acquisition, traitement, identification et simulation). Ce systeme fournit les outils pour l'acquisition des donnees, leur traitement et l'identification des parametres inertiels des robots. Nous presentons dans ce memoire, le contexte, mais aussi l'etude et la realisation du simulateur. Une methode de generation de trajectoires qui sensibilisent les parametres inertiels du robot et permettant de valider le simulateur est aussi proposee

Ce projet de recherche vise à l’élaboration de nouveaux outils de détermination de l’espace atteignable d’un mécanisme à câbles, pour une application de simulateur de vol. On introduit d’abord la théorie des simulateurs de vol afin de bien saisir les besoins en terme de plate-forme de génération de mouvement. Ensuite, on présente brièvement les mécanismes à câbles comme solution potentielle aux lacunes des simulateurs de vol actuels. S’en suit le développement de plusieurs outils d’évaluation des mécanismes à câbles, puis l’utilisation de ces outils à l’intérieur d’une optimisation multicritérielle visant à déterminer une architecture optimale. On présente l’architecture ainsi obtenue et enfin, on discute du prototype fabriqué au Laboratoire de Robotique de l’Université Laval.

Presentation d'un systeme cao, pour la robotique fonctionnant sur microordinateur. Une des applications envisagees concerne la programmation graphique de robots horizontaux. Etude et realisation du systeme sacre

La participation de l'auteur a un groupe de reflexion, en 1987, sur les techniques de la route lui a permis de s'orienter vers l'etude du processus de decision et de choix des travaux au niveau local, particulierement departemental. Cette orientation de la reflexion a suscite une interrogation qui est au centre de ce travail: quelle est la nature du processus de decision observe? quel role peut avoir un outil d'aide a la decision au niveau local et, plus generalement, dans le processus de programmation et de choix des travaux sur le reseau departemental? une analyse detaillee des choix effectues depuis une dizaine d'annees et leur comparaison a une simulation de programmation elaboree avec les decideurs selon le principe de la recherche-intervention, fournissent des elements de reponse: vu de plus pres, le processus de decision s'apparente a des automatismes de gestion et de programmation qui sont parfaitement logiques au niveau local, mais dont les consequences globales peuvent echapper totalement a la volonte des decideurs. Finalement, il semble que les differents decideurs ne soient pas simplement definis par rapport a un systeme de jugement qui s'impose a eux, mais aussi par rapport a l'ensemble des moyens de leurs pratiques habituelles, qui incluent leurs objectifs institues, le savoir qu'ils mobilisent et aussi leur culture professionnelle. Ce systeme de jugement conduit a des automatismes de choix, mais aussi a un processus de definition des priorites, deterministe et relativement previsible, sur le reseau. Dans ce cadre deterministe, l'auteur examine les chances de reussite des differentes possibilites de modelisation des choix des travaux et esquisse quelques conditions pour ameliorer le processus existant et prevenir ses effets indesirables

La recherche de plus grandes performances des véhicules haut de gamme, notamment en termes de tenue de route et de confort, conduit à une amélioration du comportement élastocinématique des trains roulants. Outre la maîtrise des mouvements de caisse et des positions des roues par une cinématique efficace, la tendance actuelle est de recourir à un réglage statique en carrossage négatif pour garantir une meilleure adhérence des pneus en virage et contrer les effets de la souplesse de l'essieu. La nouvelle géométrie de train roulant OCP (Optimised Contact Patch) a pour but de dépasser cette solution classique en permettant la prise de contre-carrossage de manière active. En fait, les roues de l'essieu adoptent en temps réel la posture optimale pour garantir en toutes circonstances de meilleures conditions de fonctionnement du pneumatique sans apport extérieur d'énergie. Les travaux présentés dans ce mémoire de thèse concernent la modélisation et la mise au point d'une méthodologie de synthèse pour le développement de cette nouvelle architecture. Ce travail tient compte d'un cahier des charges élastocinématique adapté au type de véhicule sur lequel nous souhaitons implanter le nouvel essieu. L'analyse approfondie de sa cinématique et le besoin d'améliorer ses performances nous ont conduit à trouver une nouvelle architecture en vue de la contruction d'un prototype. Les mesures expérimentales de ce dernier ont permis de mettre en évidence l'efficacité de notre méthodologie et de nous pencher sur la localisation du centre de roulis