Academic literature on the topic 'Robot d'assemblage'

Ce travail introduit une approche de conception des postes robotisés axés sur les contraintes intrinseques et extrinseques des taches. Ce document expose nos reflexions sur la fonctionnalité d'une preadaptation hors ligne, par le truchement de la configuration physique du poste. Nous montrons que des (hyper)ellipsoides d'équiprobabilite de pose ou de compliance résultent des paramètres structuraux et des propriétés articulaires du robot. De ces deux enveloppes ellipsoidales, nous définissons un indice de conformité robot-tache. Il rend compte de la convenance entre le robot et la tache, pour chaque posture articulaire. Cette étude introduit également l'utilisation de l'anisotropie naturelle du robot qui est habituellement considérée comme un handicap. Un modèle de representation précisera les bornes du domaine pour lequel le robot possède des caractéristiques propices à l'exécution de la tache: butée d'adaptation à la tache, à respecter dans le domaine articulaire. Pour une tache isolée, on l'exploite par le modèle géometrique direct de la structure inversée. Mais le contexte est souvent multitaches. Au-dela des contraintes propres aux taches, la disposition relative de celles-ci en impose de nouvelles interlaches cette fois, et dans les grands déplacements. Nous suggerons deux solutions, pour une localisation adaptée du robot dans un environnement multitaches, ou les situations des taches seraient prédéterminées. De nouvelles définitions, conférant une valeur opérationnelle au volume de travail utile de la norme, sont introduites à cet effet
This document introduces an approach to the design of robot workstations based on the intrinsic and extrinsic task constraints. It presents our reflexions concerning the off-line "preadaptation" function through physical configuration of the workstation. We show that (equi-probability) Chyper)ellipsoids having (of) equi-probability of pose or compliance result from the structured parameters and the joint properties of a robot. From these two ellipsoïdale envelopes, we define a robottask conformity index that expresses its adequecy for jointpostures. He also introduce the utilization of the robot's natural (anisotropie), generally considered as a handicap. A representation madel will give the limits of the domaine for which the robot possesses the required charecteristics to execute the task, i. E. The joint limits not to surpasse for task adaptability. For an isolated task, the direct kinematics of the inverted structure is used to exploit this representation madel. However, production often takes place in a multi-tasking context. Here, apart from the constraints specifie to the tasks, new inter-task constraintes in the space of large solid body motions are imposed depending upon the relative situations of the tasks. We propose two solutions to the design of an adapted robot localization in a multi-tasking environment of rigidly predetermined tasks. New definitions are introduced to this end. They provide practical means to apply the standardized concept of a useful workspace

La programmation de mouvements de grande amplitude est une étape obligatoire dans la planification d'une tâche en robotique. Cette thèse comporte la conception et la mise en œuvre d'un module de génération de trajectoires avec évitement d'obstacles, pour un manipulateur d'assemblage constitué d'une seule chaine mécanique en boucle ouverte. Le générateur de trajectoires peut être intégré dans un langage de programmation de robots. Les obstacles présents dans l'espace opérationnel du manipulateur sont transformés en volumes interdits dans son espace articulaire à N-dimensions où une configuration du robot est représentée par un point. L'algorithme récursif qui réalise cette transformation est présenté. Selon le nombre d'articulations du manipulateur et l'état d'encombrement de son environnement, le choix entre une solution simplifiée et une solution générale est proposé, la solution simplifiée permettant une réduction du temps de calcul pour la génération de trajectoires. Dans le cas d'un manipulateur à six articulations travaillant dans un environnement relativement peu encombré, la solution simplifiée consiste à approximer les trois dernières articulations du manipulateur par une sphère. La trajectoire générée pour ce manipulateur simplifié est sans collision pour le manipulateur à six articulations. Lorsque le manipulateur travaille dans un environnement encombré où il est impossible de trouver une trajectoire sans collision pour le manipulateur simplifié ou lorsque le manipulateur a plus de six articulations, la solution générale qui décompose l'espace articulaire du manipulateur en une suite de sous-espaces à trois dimensions est analysée. On obtient ainsi, d'une manière systématique, une trajectoire sans collision pour tout le manipulateur
Gross motions programming is an obligatory step for task planning in Robotics. This thesis comprises the conception and the implementation of a path planning module with obstacle avoidance, applicable to an assembly robot of an open mechanical chain, susceptible to be integrated in a robot programming language. The obstacles present in the work space of the robot are transformed into prohibited volumes in the N-dimensional joint space where the configuration of the robot is represented by a point. A recursive algorithm performing this transformation is presented. According to the number of the robot joints and to the state of encumbrance of the robot's environment, the choice between the simplified solution and the general solution is proposed, the simplified one allowing reduction of the computational burden for path planning. In case of a six-jointed robot working in a relatively clear environment, the simplified solution which approximates the last three joints of the robot by a sphere is analysed. The path generated for the simplified robot is collision-free for the whole six-joint robot. When the robot works in a cumbersome environment where it is impossible to find a collision-free path for the simplified robot or in the case of a redundant robot, the general solution which decomposes the joint space in a set of three-dimensional sub-spaces is analysed. One obtains thus, in a systematic manner, a collision-free path for the whole robot

Parmi les tâches manu facturières, les opérations d ' assemblage apparaissent comme les plus délicates à robotiser. La première partie de ce mémoire présente une réflexion générale sur ce problème et établit l'état de l'art en la matière, sous la forme d'une classification que nous avons souhaitée la plus systématique possible et la plus exhaustive. Cette réflexion nous a conduit à imaginer un dispositif compliant passif original doté de deux centres de rotation , désigné sous l’appellation de système OCR-LAI. La seconde partie de notre mémoire est consacrée à la description de cette structure compliante et de son principe de fonctionnement, ainsi qu’à la présentation de résultats expérimentaux portant sur la mesure des contraintes développées lors d'un test-type d 'insertion. L' analyse de ces résultats a permis de conforter nos hypothèses et à mettre en évidence les particularités de fonctionnement du dispositif. La dernière partie du. Mémoire fournit un modèle mathématique du comportement, géométrique puis dynamique, de la structure compliante, qui permet de suivre par simulation l'évolution des contraintes de contact goupille -alésage en cours d'insertion. Cette modélisation est destinée à servir d'aide à la décision l ors du choix d'un organe compliant de ce type en regard des caractéristiques des pièces à assembler
Amongst manufacturing tasks, assembly operations seem to be the most ticklish to robotize. The first part of this dissertation presents general considerations on that problem and gives the state of the art on the subject, under a classification form, which we wanted as systematic as possible and the most exhaustive. These considerations lead us to conceive a n original passive compliant device, provided with two rotations centres, which we called "DCR-LAI system". The second part of our thesis i s devoted to the description of that compliant structure and its working principles. We also give some experimental results related to measures of constraints appearing during a given example of insertion. The analysis of these results allows us to verify our hypothesis, and shows the working particularities of our device. The last part of our thesis gives a mathematical model of geometrical and dynamical behaviour of our compliant structure, which permits the simulation , of the evolution of contact constraints between pin and bore during insertion. Such a simulation may be used as a decision and for the choice of a compliant device with regards to characteristics of parts to assemble

Le travail présenté procède de l'ambition de doter le robot d'un haut niveau de flexibilité et d'adaptation à la tâche en présence d'imprécisions et d'incertitudes liées à celle-ci et à son état interne. Ceci se traduit par le développement de concepts et d'outils visant à permettre au robot de planifier sa tâche et d'en contrôler l'exécution. Une première partie porte sur l'élaboration d'architectures permettant d'intégrer les composantes décisionnelle et fonctionnelle et de mettre en \oe uvre des processus bouclés sur la tâche et sur l'environnement à différents niveaux d'abstraction. Elle présente notamment une architecture de contrôle générique permettant à la fois l'élaboration d'un plan d'actions (processus généralement coûteux en temps calcul et non borné dans le temps), et la disponibilité permanente dans un environnement évolutif (réactivité). Un deuxième aspect concerne le développement de représentations et d'algorithmiques pour la planification et l'interprétation de plans: planification logique et temporelle (au niveau de la mission) mais aussi planification géométrique (plus proche de la tâche). Les contributions portent sur la planification de mission avec prise en compte de contraintes temporelles et du non-déterminisme, la coopération multi-robot, la planification des tâches de manipulation, ainsi que la planification de stratégies de déplacement pour un robot mobile en présence d'incertitudes. La dernière partie présente la réalisation effective de systèmes robotiques complets démontrant les capacités développées et servant de support de validation et d'aiguillons exigeants à l'extension de ces mêmes capacités.

Les travaux developpes dans ce memoire ont pour objectif de proposer des methodes de commande pour permettre a un robot parallele d'effectuer des taches d'assemblage fines et precises. Une analyse des commandes existantes nous conduit a degager une approche mixte pour realiser une tache d'insertion : une commande referencee vision pour le repositionnement des pieces a assembler suivie d'une commande en effort lors de la phase d'insertion proprement dite, c'est-a-dire lorsque se produit le premier contact entre les pieces. En effet, pour limiter les effets des contacts entre les pieces a assembler et pour eviter un blocage qui pourrait resulter d'une mauvaise orientation de la piece a assembler, une operation de repositionnement du robot parallele est necessaire. Pour resumer l'approche proposee, la strategie de mise en uvre d'une tache d'assemblage de type insertion fait apparaitre trois phases : une phase d'approche lors de laquelle les pieces a assembler sont amenees dans un proche voisinage suivie d'une phase de repositionnement durant laquelle des trajectoires de correction tres precises sont realisees sous le controle d'un systeme de vision de facon a positionner correctement la piece a inserer vis a vis a la piece receptrice. Enfin, lors de la phase d'insertion il se produit des contacts entre les differentes pieces a assembler. Un controle actif des efforts exerces par le systeme est mis en uvre pour mener a bien cette etape.

La contribution du travail présenté dans ce mémoire s'inscrit dans le cadre des recherches menées dans le domaine de la programmation de haut niveau des taches opératoires (en l'occurrence les taches d'assemblage). Notre objectif est de parvenir à décrire une tâche complexe en terme d'un programme décrivant les opérations et les relations de précédence entre ces opérations. L'approche de synthèse de programme proposée met en œuvre un mécanisme de génération de plan d'opérations. La démarche consiste, partant d'une description statique d'une tache en terme d'un ensemble d'objets et d'un ensemble, partiellement ordonne, de liaisons entre ces objets, à chercher à dériver, de façon systématique, une description dynamique sous forme d'un programme de niveau opérations. En l'absence d'une approche classique de génération de plan répondant adéquatement à notre problématique, nous nous sommes attaches à proposer une méthode basée sur le modèle d'acteur. Elle consiste à s'appuyer, d'une part, sur des connaissances spécifiques au produit et sur celles relatives au domaine des taches et d'autre part sur la définition de plusieurs types d'acteurs: l'acteur-objet, l'acteur-liaison, l'acteur-opération, l'acteur-relation, l'acteur précédence. Le programme, ainsi synthétise, est destiné à être exploite, ultérieurement, au niveau d'une machine cible en vue de l'élaboration d'un plan d'actions

Un systeme de controle d'un systeme mecanique parfaitement stable dans l'espace libre, peut devenir instable en presence d'un contact avec l'environnement. Pour y remedier, l'interaction systeme-environnement doit etre prise en compte. Cette these a pour objectif le developpement et la mise en uvre d'une commande en effort adaptative basee sur les concepts neuromimetiques. Son champ d'application est la commande des systemes complexes tels que ceux rencontres pour la realisation de taches d'assemblage. Nous presentons et analysons d'abord la problematique du controle en effort et, en particulier, celle de l'assemblage. Une analyse et une synthese des differentes structures de commande en effort montrent que les techniques connexionnistes constituent, dans certains cas, une alternative interessante vis-a-vis des strategies de commande conventionnelles. Pour bien cerner l'approche proposee, nous presentons les caracteristiques et les principes des reseaux de neurones. L'etude experimentale de quelques structures de commande conventionnelles, faite sur un systeme a 1 d. D. L et sur une cellule d'assemblage, montre les avantages et les inconvenients de chaque structure ainsi que l'influence des parametres tels que la raideur de l'environnement, la vitesse de deplacement, etc. Vis-a-vis des performances. Deux types de comportement ont ete testes sur le systeme d'assemblage : un du type ressort, l'autre du type ressort-amortisseur. Cela montre que la structure de commande externe est la mieux adaptee pour notre approche. Cette derniere utilise la technique d'apprentissage par renforcement pour realiser l'adaptation du controleur d'effort. L'approche proposee a ete mise en uvre sur un robot parallele a liaison c5 qui realise des

Ce travail concerne la synthèse d'une commande floue pour des robots manipulateurs dédiés pour des tâches d'assemblage. La première partie, intitulée ″Introduction Générale″, justifie l'emploi de la commande en effort floue, analyse brièvement la problématique de l'assemblage et l'utilité de stratégies de commande force/position intelligentes. La deuxième partie, intitulée ″Vers une Commande Force/Position Floue″, présente le problème de la synthèse d'une commande par impédance floue pour un système multivariables. On considère la synthèse de l'élément le plus important à savoir : la base de règles. La démarche proposée permet, d'une certaine manière, de systématiser l'approche intuitive qu'un expert pourrait suivre pour concevoir une base de règles cohérente. Cette méthode de synthèse a été appliquée sur notre site expérimentale composée essentiellement d'un robot portique plan et d'un robot parallèle à 6 d. D. 1. Nous avons comparé les résultats de la commande par impédance et ceux obtenus avec une commande en effort flou avec, comme critères de comparaison, la stabilité asymptotique et l'amortissement du premier contact robot-environnement. Dans la troisième partie intitulée ″Génération Symbolique et Optimisation des Systèmes FMIMO″, nous proposons une méthode de génération automatique de règles de commande d'une système bouclé. L'algorithme proposé repose la pseudo-inversion du modèle dynamique du système représenté par un modèle d'état flou. Le système est alors considéré comme un système décrit de manière symbolique.