| Titre : | Contribution à l'Etude des Robots Parallèles Légers, 3T-1R et 3T-2R, à Forts Débattements Angulaires | | Type de document : | texte imprimé | | Auteurs : | S. KRUT, Auteur | | Année de publication : | 2003 | | Langues : | Français (fre) | | Tags : | ROBOTS PARALLELES LEGERS FORTS DEBATTEMENTS ANGULAIRES METHODE D'ANALYSE DES SINGULARITES REDONDANCE D'ACTIONNEMENT INDICES DE PERFORMANCE ROBOTS I4 MECANISME TWICE ROBOT EUREKA CONTRIBUTION TO THE STUDY OF LIGHTWEIGHT PARALLEL ROBOTS 3T-1R AND 3T-2R WITH HIGH TILTING CAPABILITIES LIGHTWEIGHT PARALLEL ROBOTS HIGH TILTING CAPABILITIES SINGULARITIES ANALYSIS METHOD ACTUATION REDUNDANCY PERFORMANCE INDEXES I4 ROBOTS TWICE MECHANISM EUREKA ROBOT GENIE INFORMATIQUE, AUTOMATIQUE ET TRAITEMENT DU SIGNAL | | Index. décimale : | THE Thèses de doctorat | | Résumé : | Les robots parallèles sont caractérisés par leur architecture mécanique constituée de chaînes cinématiques fermées. Cette particularité leur procure une dynamique élevée. En contrepartie, ils souffrent de positions critiques (dites singulières) où les performances se dégradent. Celles-ci surviennent notamment lors de mouvements de rotation ; aussi la possibilité d'obtenir de forts débattements angulaires pose problème. Pour le résoudre, nous commençons par dresser un panorama des mécanismes parallèles 3T-1R et 3T-2R (T signifie translation, et R rotation) et nous mettons en évidence les différentes approches pour parvenir à de forts débattements angulaires. Puis, nous introduisons une nouvelle famille de robots parallèles légers (dont tous les actionneurs sont solidaires du bâti) 3T-1R capables d'une rotation de 360°. Il s'agit des robots I4 qui s'appuient sur un dispositif mécanique de transformation de mouvement T/R placé directement sur la plateforme mobile. Une méthode d'analyse de cette catégorie de robots, incluant également les robots H4, est explicitée. Elle permet de mettre en évidence tous types de singularités. Puis une autre approche, le concept d'amplification des rotations, est développée avec Twice, un dispositif mécanique 2R. Ensuite, l'accent est porté sur les mécanismes à actionnement redondant capables d'offrir de forts débattements angulaires : après une analyse critique du conditionnement de la matrice jacobienne et de la notion d'isotropie, la manière d'obtenir des indices réellement significatifs des performances en vitesses et en efforts pour ce type de mécanismes est explicitée. Pour finir, le robot Eureka conciliant les approches " dispositif mécanique T/R " et " actionnement redondant " est présenté. Robot parallèle léger 3T-2R, il est capable d'orienter l'effecteur selon un hémisphère complet.
Parallel robots are characterized by their mechanical architecture built with closed kinematic chains. This feature leads to high dynamics. On the other hand, they suffer from critical configurations (called singularities) where performance collapses. It occurs principally when doing rotations; as a consequence achieving high tilting angles is a real problem. To face it, we begin by drawing up an overview of parallel mechanisms 3T-1R and 3T-2R (T means translation, and R rotation) and we enlighten the different approaches to achieve high tilting angles. Then, we introduce a novel family of lightweight parallel robots (the actuators are fixed to the frame) 3T-1R capable of achieving a 360° rotation. They are called I4 robots and are based on a mechanical T/R motion transformation device located directly on the articulated traveling plate. An analysis method of this category of robots, including also H4 robots, is explained. The proposed method can handle all kinds of singularities. Then, another approach, the concept of rotation amplification, is developed with Twice, a 2R mechanical device. Afterwards, the focus is given to over-actuated mechanisms capable of offering high tilting angles: after a critical analysis of the classical concepts of isotropy, the ways to obtain relevant performance indexes in terms of velocities and forces for this type of mechanisms are explained. Finally, the Eureka robot, which mixes the approaches "mechanical T/R device" and "over-actuation" is presented. This 3T-2R lightweight parallel robot can achieve orientating the effector in a whole hemisphere. | | Directeur(s) de thèse : | PIERROT F. | | Président du jury : | FOURNIER A. | | Rapporteur(s) : | MERLET J.P.;WENGER P. | | Examinateur(s) : | BROGARDH T.;KERLE H. | | Invité(s) : | DUNLOP R. | | Date de soutenance : | 13/11/2003 |
Contribution à l'Etude des Robots Parallèles Légers, 3T-1R et 3T-2R, à Forts Débattements Angulaires [texte imprimé] / S. KRUT, Auteur . - 2003. Langues : Français ( fre) | Tags : | ROBOTS PARALLELES LEGERS FORTS DEBATTEMENTS ANGULAIRES METHODE D'ANALYSE DES SINGULARITES REDONDANCE D'ACTIONNEMENT INDICES DE PERFORMANCE ROBOTS I4 MECANISME TWICE ROBOT EUREKA CONTRIBUTION TO THE STUDY OF LIGHTWEIGHT PARALLEL ROBOTS 3T-1R AND 3T-2R WITH HIGH TILTING CAPABILITIES LIGHTWEIGHT PARALLEL ROBOTS HIGH TILTING CAPABILITIES SINGULARITIES ANALYSIS METHOD ACTUATION REDUNDANCY PERFORMANCE INDEXES I4 ROBOTS TWICE MECHANISM EUREKA ROBOT GENIE INFORMATIQUE, AUTOMATIQUE ET TRAITEMENT DU SIGNAL | | Index. décimale : | THE Thèses de doctorat | | Résumé : | Les robots parallèles sont caractérisés par leur architecture mécanique constituée de chaînes cinématiques fermées. Cette particularité leur procure une dynamique élevée. En contrepartie, ils souffrent de positions critiques (dites singulières) où les performances se dégradent. Celles-ci surviennent notamment lors de mouvements de rotation ; aussi la possibilité d'obtenir de forts débattements angulaires pose problème. Pour le résoudre, nous commençons par dresser un panorama des mécanismes parallèles 3T-1R et 3T-2R (T signifie translation, et R rotation) et nous mettons en évidence les différentes approches pour parvenir à de forts débattements angulaires. Puis, nous introduisons une nouvelle famille de robots parallèles légers (dont tous les actionneurs sont solidaires du bâti) 3T-1R capables d'une rotation de 360°. Il s'agit des robots I4 qui s'appuient sur un dispositif mécanique de transformation de mouvement T/R placé directement sur la plateforme mobile. Une méthode d'analyse de cette catégorie de robots, incluant également les robots H4, est explicitée. Elle permet de mettre en évidence tous types de singularités. Puis une autre approche, le concept d'amplification des rotations, est développée avec Twice, un dispositif mécanique 2R. Ensuite, l'accent est porté sur les mécanismes à actionnement redondant capables d'offrir de forts débattements angulaires : après une analyse critique du conditionnement de la matrice jacobienne et de la notion d'isotropie, la manière d'obtenir des indices réellement significatifs des performances en vitesses et en efforts pour ce type de mécanismes est explicitée. Pour finir, le robot Eureka conciliant les approches " dispositif mécanique T/R " et " actionnement redondant " est présenté. Robot parallèle léger 3T-2R, il est capable d'orienter l'effecteur selon un hémisphère complet.
Parallel robots are characterized by their mechanical architecture built with closed kinematic chains. This feature leads to high dynamics. On the other hand, they suffer from critical configurations (called singularities) where performance collapses. It occurs principally when doing rotations; as a consequence achieving high tilting angles is a real problem. To face it, we begin by drawing up an overview of parallel mechanisms 3T-1R and 3T-2R (T means translation, and R rotation) and we enlighten the different approaches to achieve high tilting angles. Then, we introduce a novel family of lightweight parallel robots (the actuators are fixed to the frame) 3T-1R capable of achieving a 360° rotation. They are called I4 robots and are based on a mechanical T/R motion transformation device located directly on the articulated traveling plate. An analysis method of this category of robots, including also H4 robots, is explained. The proposed method can handle all kinds of singularities. Then, another approach, the concept of rotation amplification, is developed with Twice, a 2R mechanical device. Afterwards, the focus is given to over-actuated mechanisms capable of offering high tilting angles: after a critical analysis of the classical concepts of isotropy, the ways to obtain relevant performance indexes in terms of velocities and forces for this type of mechanisms are explained. Finally, the Eureka robot, which mixes the approaches "mechanical T/R device" and "over-actuation" is presented. This 3T-2R lightweight parallel robot can achieve orientating the effector in a whole hemisphere. | | Directeur(s) de thèse : | PIERROT F. | | Président du jury : | FOURNIER A. | | Rapporteur(s) : | MERLET J.P.;WENGER P. | | Examinateur(s) : | BROGARDH T.;KERLE H. | | Invité(s) : | DUNLOP R. | | Date de soutenance : | 13/11/2003 |
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