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Global performance optimization of planar revolute-type parallel robots ; FONTAINE, Bruno ; HUANG, Ming ; SLT de SARTIGES, Guilhem
Type de contenu
- Images animées
Titre(s)
- Global performance optimization of planar revolute-type parallel robots ; FONTAINE, Bruno ; HUANG, Ming ; SLT de SARTIGES, Guilhem
Autre(s) responsabilité(s)
Editeur, producteur
- Ecoles Militaires de Saint-Cyr Coëtquidan
Note de thèses et écrits académiques
- Filière Scientifique - Option Mécanique Promotion Chef d'Escadron Francoville Date de soutenance : 01/01/2011
Résumé ou extrait
- > Etude : PRESENTATION : Il existe différents types de robots, les robots parallèles et les robots en série. Chaque type de robot a des propriétés qui lui son propre et est donc choisi en fonction de l¹utilisation qui en est faite. Un robot en série est plus simple et comporte un grand espacede travail, alors qu¹un robot parallèle bénéficie d¹une meilleure rigidité et d¹une meilleure précision. Ces différentes caractéristiques se doivent d¹être étudiées avant la construction d¹un robot afin d¹obtenir un robot qui réponde au mieux aux attentes des utilisateurs, c¹est à dire qui ait les meilleures performances possibles en matière de rigidité, vitesse ou capacité d¹emport. CONTRAINTES : Certaines contraintes sont liées au fait qu¹il s¹agit ici d¹optimiser un robot qui a déjà été étudié et optimisé au niveau de son espace de travail et de ses singularités. De plus, les résultats obtenus et la méthode utilisée doivent pouvoir être réutilisés par une personne extérieure afin d¹être adaptés à d¹autre robot parallèle du même type. Ainsi, on considère ici deux robots du même type. Dans cette étude, les robots sont de type R (Revolute robot), c¹est à dire qu¹ils ne possèdent que des liaisons de type sphériques. De plus, l¹étude de chacune des caractéristiques du robot doit permettre à celui-ci de conserver un espace de travail convenable, c¹est à dire assez proche de celui obtenu à la fin de l¹étude précédente, menée l¹année passée. DEMARCHE : Dans un premier temps, il s¹agit d¹analyser le travail effectué au cours de l¹année précédente sur les mêmes robots et qui concernait l¹optimisation de l¹espace de travail et la réduction du pourcentage de singularités. Ensuite, un robot parallèle planaire à deux degrés de liberté est étudié en premier lieu afin de mettre en évidence une méthode et de premiers résultats qui faciliteront la suite, l¹étude d¹un robot parallèle à trois degrés de liberté. Ce dernier comporte deux premiers degrés de liberté dans le plan (O,x,y) et le troisième n¹est autre qu¹une rotation autour de l¹axe z. Enfin, la dernière étape consiste à optimiser les performances suivantes pour chacun des robots : rigidité, vitesse et capacité d¹emport. Tout d¹abord, chacune de ces caractéristiques est étudiée et optimisée séparément afin d¹obtenir un robot qui satisfasse un utilisateur qui aurait besoin d¹avoir un robot ayant les meilleures performances possibles dans l¹un de ces domaines. Le calcul de chacune de ces caractéristiques se fait à l¹aide de la matrice Jacobienne, définie comme la matrice de passage entre les données d¹entrée du robot et les données de sorties. Puis, les performances sont combinées afin d¹obtenir un robot plus polyvalent répondant au mieux à deux de ces caractéristiques ou aux trois en même temps. RESULTATS OBTENUS : L¹étude conduit dans un premier temps au calcul de différents indices de performance correspondants aux caractéristiques étudiées, la rigidité, la vitesse et la capacité d¹emport, afin de pouvoir quantifier les performances du robot. Puis, chacun des indices de performance est étudié séparément afin d¹obtenir l¹influence de chacun des paramètres dimensionnels sur chaque indice de performance. On obtient alors, pour chacun des indices, un graphique donnant l¹évolution de l¹indice de performance en fonction de la valeur du paramètre. On peut ainsi choisir les dimensions du robot en fonction des desiderata de l¹utilisateur. Enfin, les indices de performances sont étudiés ensemble, deux par deux dans un premier temps puis tous ensemble, d¹essayer de les combiner. Il est alors possible de définir un robot qui a à la fois une bonne rigidité et une bonne vitesse, ou de bonnes vitesse et capacité d¹emport ou encore rigidité et capacité d¹emport, relativement aux résultats obtenus lors des études précédentes, c¹est à dire lorsque chaque caractéristique a été étudiée séparément. On obtient ainsi un robot moins performant si l¹on regarde chacune de ses caractéristiques l¹une après l¹autre mais beau
Sujet(s)
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