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Commande et Evaluation des Performances d'un Robot Omnidirectionnel à Roues / J. ARAGONES 

Public ISBD Titre : Commande et Evaluation des Performances d'un Robot Omnidirectionnel à Roues Type de document : texte imprimé Auteurs : J. ARAGONES, Auteur Année de publication : 2002 Langues : Français (fre) Tags : ROBOT OMNIDIRECTIONNEL  REDONDANCE D'ACTIONNEMENT  GLISSEMENT DE ROUE  GENERATION DE MOUVEMENT  CONTINUITE  ANALYSE STATISTIQUE DE MODELE CINEMATIQUE  ROBOT OMNIDIRECTIONNEL  REDONDANCE D'ACTIONNEMENT  GENERATION DE MOUVEMENT  GLISSEMENT DE ROUE  CONTINUITE  ANALYSE DES IMPRECISIONS DUES AUX PARAMETRES GEOMETRIQUES CONTROL AND ACCURACY IMPROVEMENT ON AN OMNIDIRECTIONAL MOBILE ROBOT  OMNIDIRECTIONAL ROBOT  ACTUATION REDUNDANCY  MOTION GENERATION  WHEEL SLIPPAGE  CONTINUITY  MODELS ACCURACY ANALYSIS  GENIE INFORMATIQUE, AUTOMATIQUE ET TRAITEMENT DU SIGNAL Index. décimale : THE Thèses de doctorat Résumé : Cette thèse présente des méthodes destinées à améliorer la précision de déplacement d'un robot mobile à roues. Bien qu'ils soient développés et expérimentés dans le cadre spécifique d'un robot omnidirectionnel, ces travaux sont assez génériques pour concerner d'autres types de véhicules. Nous avons choisi de nous intéresser à la liaison roue/sol sans en écrire un modèle mécanique complet, difficile à établir en particulier à cause des phénomènes de frottement, et dont la complexité nuirait aux performances de la commande. La précision du véhicule est donc améliorée en portant un intérêt constant à la continuité des commandes. Nous présentons une génération de mouvement construisant une loi de mouvement continue jusqu'aux accélérations. Elle permet en outre de modifier la trajectoire pour corriger les erreurs de suivi tout en assurant la continuité du mouvement. Nous mous intéressons ensuite à la modélisation cinématique et dynamique du véhicule. Une analyse statistique du Modèle Cinématique Direct (MCD) met en évidence l'importance d'une estimation des paramètres géométriques du véhicule et permet de choisir à priori une méthode de calcul en fonction des capteurs présents sur le robot. Le Modèle dynamique inclus un modèle simple de frottement au sol sur les axes motorisés. Sur les axes de direction, il s'agit d'une commutation entre deux modèles de frottement de pivotement. Enfin, nous abordons la redondance d'actionnement du robot, et proposons deux façons de l'utiliser pour minimiser les glissements de roues. Toutes ces méthodes ont été développées en simulation sous MATLAB, puis expérimentées sur un véhicule réel : le robot OMNI. This PHD thesis is about accuracy improvement of a wheeled mobile robot. The methods, developped here for an omnidirectional robot are generic enough to be applied to other vehicles. We are interested in the wheel/ground link, but we don't propose a complete model of this link. Friction phenomena which are an important part of the wheel/ground interaction are difficult to model and will damage the control performances. The accuracy is then improved by considering the control continuity. We first propose a motion génération which permit to modify on line the trajectory while keeping the motion continuity. Then, we present the robot kinematic and dynamic models. A statistic analysis of the direct kinematic model is performed and shows the necessity to identify the geometrical parameters. The dynamic model includes a friction model on the actuated axis. In a last part, we propose two ways to solve the force distribution problem in order to minimize wheel slippage. All the porposed methods have been simulated with MATLAB and experimented on the OMNI robot. Directeur(s) de thèse : FOURNIER A. Président du jury : JOUVENCEL B. Rapporteur(s) : PRUSKI A.;KHALIL W. Examinateur(s) : MICAELLI A. Date de soutenance : 19/12/2002 Commande et Evaluation des Performances d'un Robot Omnidirectionnel à Roues [texte imprimé] / J. ARAGONES, Auteur . - 2002. Langues : Français (fre) Tags : ROBOT OMNIDIRECTIONNEL  REDONDANCE D'ACTIONNEMENT  GLISSEMENT DE ROUE  GENERATION DE MOUVEMENT  CONTINUITE  ANALYSE STATISTIQUE DE MODELE CINEMATIQUE  ROBOT OMNIDIRECTIONNEL  REDONDANCE D'ACTIONNEMENT  GENERATION DE MOUVEMENT  GLISSEMENT DE ROUE  CONTINUITE  ANALYSE DES IMPRECISIONS DUES AUX PARAMETRES GEOMETRIQUES CONTROL AND ACCURACY IMPROVEMENT ON AN OMNIDIRECTIONAL MOBILE ROBOT  OMNIDIRECTIONAL ROBOT  ACTUATION REDUNDANCY  MOTION GENERATION  WHEEL SLIPPAGE  CONTINUITY  MODELS ACCURACY ANALYSIS  GENIE INFORMATIQUE, AUTOMATIQUE ET TRAITEMENT DU SIGNAL Index. décimale : THE Thèses de doctorat Résumé : Cette thèse présente des méthodes destinées à améliorer la précision de déplacement d'un robot mobile à roues. Bien qu'ils soient développés et expérimentés dans le cadre spécifique d'un robot omnidirectionnel, ces travaux sont assez génériques pour concerner d'autres types de véhicules. Nous avons choisi de nous intéresser à la liaison roue/sol sans en écrire un modèle mécanique complet, difficile à établir en particulier à cause des phénomènes de frottement, et dont la complexité nuirait aux performances de la commande. La précision du véhicule est donc améliorée en portant un intérêt constant à la continuité des commandes. Nous présentons une génération de mouvement construisant une loi de mouvement continue jusqu'aux accélérations. Elle permet en outre de modifier la trajectoire pour corriger les erreurs de suivi tout en assurant la continuité du mouvement. Nous mous intéressons ensuite à la modélisation cinématique et dynamique du véhicule. Une analyse statistique du Modèle Cinématique Direct (MCD) met en évidence l'importance d'une estimation des paramètres géométriques du véhicule et permet de choisir à priori une méthode de calcul en fonction des capteurs présents sur le robot. Le Modèle dynamique inclus un modèle simple de frottement au sol sur les axes motorisés. Sur les axes de direction, il s'agit d'une commutation entre deux modèles de frottement de pivotement. Enfin, nous abordons la redondance d'actionnement du robot, et proposons deux façons de l'utiliser pour minimiser les glissements de roues. Toutes ces méthodes ont été développées en simulation sous MATLAB, puis expérimentées sur un véhicule réel : le robot OMNI. This PHD thesis is about accuracy improvement of a wheeled mobile robot. The methods, developped here for an omnidirectional robot are generic enough to be applied to other vehicles. We are interested in the wheel/ground link, but we don't propose a complete model of this link. Friction phenomena which are an important part of the wheel/ground interaction are difficult to model and will damage the control performances. The accuracy is then improved by considering the control continuity. We first propose a motion génération which permit to modify on line the trajectory while keeping the motion continuity. Then, we present the robot kinematic and dynamic models. A statistic analysis of the direct kinematic model is performed and shows the necessity to identify the geometrical parameters. The dynamic model includes a friction model on the actuated axis. In a last part, we propose two ways to solve the force distribution problem in order to minimize wheel slippage. All the porposed methods have been simulated with MATLAB and experimented on the OMNI robot. Directeur(s) de thèse : FOURNIER A. Président du jury : JOUVENCEL B. Rapporteur(s) : PRUSKI A.;KHALIL W. Examinateur(s) : MICAELLI A. Date de soutenance : 19/12/2002

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THE-02 / 7477	Papier	THESES	NON CLASSES		Disponible

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Commande d'une Plate-Forme Multi-Manipulateurs Mobiles non Holonomes par Actions Réflexes / J. ALBARIC

Public ISBD Titre : Commande d'une Plate-Forme Multi-Manipulateurs Mobiles non Holonomes par Actions Réflexes Type de document : texte imprimé Auteurs : J. ALBARIC, Auteur Année de publication : 2002 Langues : Français (fre) Tags : COOPERATION  MANIPULATEUR MOBILE  ACTION REFLEXE  GENERATION DE MOUVEMENT  COOPERATION  MANIPULATEURS MOBILES  ACTION REFLEXE  GENERATION DE MOUVEMENT COMMAND OF A NON HOLONOMIC MOBILE MULTI-MANIPULATOR PLATEFORM THROUGH REFLEX ACTION  MOBILE MANIPULATOR  COOPERATION  REFLEX ACTION  MOTION PLANNING Index. décimale : THE Thèses de doctorat Résumé : Ce manuscrit présente une méthode de commande de coopération de deux manipulateurs mobiles non-holonomes. Nous présentons une commande basée sur le principe des actions réflexes, les Zones Virtuelles Déformables (ZVD). Sa géométrie est fonction de l'état généralisé du corps et ses déformations sont dues aux interactions avec l'environnement. L'approche de la ZVD consiste à minimiser la déformation en modifiant localement le vecteur de commande. Cette méthode a été étendue à la génération de mouvement, et nous proposons un algorithme qui consiste à augmenter le vecteur de déformation entre le but et la position courante. Un principe identique a également été appliqué à la commande en effort. Nous augmentons le vecteur de déformation entre les forces désirées et les forces réelles. Nous proposons une extension d'une architecture de type maître-esclave bien connue des simples manipulateurs, à la coopération de multiples manipulateurs mobiles. La trajectoire de l'objet transporté donne celle du maître, et nous en déduisons le mouvement de l'esclave. Pour résoudre le conflit entre génération de mouvement et commande en effort, nous avons intégré une loi de commande hybride. Nous décrivons la conception d'une flotte de manipulateurs mobiles non-holonomes. Cette conception a permis de mettre en valeur les problèmes liés à la robotique comme la perception, les actionneurs, l'autonomie, l'infrastructure logicielle, et l'identification. Une architecture matérielle originale est présentée. This thesis deals with the cooperation problem of two non holomic mobile manipulators. We present a command based on reactive behavior, the Deformable Virtual Zone. The DVZ principle supposes that the robot is surrounded by a Deformable Virtual Zone, which geometry depends on the body generalized coordinates and which deformations are due to the interaction with the environment. The DVZ approach consists in minimizing these deformations by locally modifying the control vector. For the motion planning problem, we have extended this method and we propose an algorithm consisting in augmenting the deformation vector with the differences goal and current positions. For the force control problem, the principle remains identical. We again augment the deformation vector with the differences between desired forces and real forces. The coordination method we propose for non holonomic mobile manipulators is an extension of the leader-follower architecture well known for simple manipulators. The object trajectory induces the leader trajectory and the follower motion is deduced from the leader trajectory. In order to solve the conflict between motion planning control and force control, we integrate an hybrid control law. We describe the design of a fleet of non-holonomic mobile manipulators. This design made it possible to emphasize the problems involved in robotics like perception, the actuators, autonomy, the software infrastructure, and the identification. An original material architecture is presented. Directeur(s) de thèse : ZAPATA R. Président du jury : JOUVENCEL B. Rapporteur(s) : MARTINET P.;M'SIRDI N. Examinateur(s) : DAUCHEZ P.;SEGOVIA A. Date de soutenance : 19/11/2002 Commande d'une Plate-Forme Multi-Manipulateurs Mobiles non Holonomes par Actions Réflexes [texte imprimé] / J. ALBARIC, Auteur . - 2002. Langues : Français (fre) Tags : COOPERATION  MANIPULATEUR MOBILE  ACTION REFLEXE  GENERATION DE MOUVEMENT  COOPERATION  MANIPULATEURS MOBILES  ACTION REFLEXE  GENERATION DE MOUVEMENT COMMAND OF A NON HOLONOMIC MOBILE MULTI-MANIPULATOR PLATEFORM THROUGH REFLEX ACTION  MOBILE MANIPULATOR  COOPERATION  REFLEX ACTION  MOTION PLANNING Index. décimale : THE Thèses de doctorat Résumé : Ce manuscrit présente une méthode de commande de coopération de deux manipulateurs mobiles non-holonomes. Nous présentons une commande basée sur le principe des actions réflexes, les Zones Virtuelles Déformables (ZVD). Sa géométrie est fonction de l'état généralisé du corps et ses déformations sont dues aux interactions avec l'environnement. L'approche de la ZVD consiste à minimiser la déformation en modifiant localement le vecteur de commande. Cette méthode a été étendue à la génération de mouvement, et nous proposons un algorithme qui consiste à augmenter le vecteur de déformation entre le but et la position courante. Un principe identique a également été appliqué à la commande en effort. Nous augmentons le vecteur de déformation entre les forces désirées et les forces réelles. Nous proposons une extension d'une architecture de type maître-esclave bien connue des simples manipulateurs, à la coopération de multiples manipulateurs mobiles. La trajectoire de l'objet transporté donne celle du maître, et nous en déduisons le mouvement de l'esclave. Pour résoudre le conflit entre génération de mouvement et commande en effort, nous avons intégré une loi de commande hybride. Nous décrivons la conception d'une flotte de manipulateurs mobiles non-holonomes. Cette conception a permis de mettre en valeur les problèmes liés à la robotique comme la perception, les actionneurs, l'autonomie, l'infrastructure logicielle, et l'identification. Une architecture matérielle originale est présentée. This thesis deals with the cooperation problem of two non holomic mobile manipulators. We present a command based on reactive behavior, the Deformable Virtual Zone. The DVZ principle supposes that the robot is surrounded by a Deformable Virtual Zone, which geometry depends on the body generalized coordinates and which deformations are due to the interaction with the environment. The DVZ approach consists in minimizing these deformations by locally modifying the control vector. For the motion planning problem, we have extended this method and we propose an algorithm consisting in augmenting the deformation vector with the differences goal and current positions. For the force control problem, the principle remains identical. We again augment the deformation vector with the differences between desired forces and real forces. The coordination method we propose for non holonomic mobile manipulators is an extension of the leader-follower architecture well known for simple manipulators. The object trajectory induces the leader trajectory and the follower motion is deduced from the leader trajectory. In order to solve the conflict between motion planning control and force control, we integrate an hybrid control law. We describe the design of a fleet of non-holonomic mobile manipulators. This design made it possible to emphasize the problems involved in robotics like perception, the actuators, autonomy, the software infrastructure, and the identification. An original material architecture is presented. Directeur(s) de thèse : ZAPATA R. Président du jury : JOUVENCEL B. Rapporteur(s) : MARTINET P.;M'SIRDI N. Examinateur(s) : DAUCHEZ P.;SEGOVIA A. Date de soutenance : 19/11/2002

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THE-02 / 7470	Papier	THESES	ROBOTIQUE		Disponible