Optimisation des capacités de franchissement des robots mobiles hybrides "roues-pattes"

• Main Author: Pierre, Jarrault
• Language: fra
• Published: Université Pierre et Marie Curie - Paris VI 2013
• Subjects: [SPI:AUTO] Engineering Sciences/Automatic; [SPI:AUTO] Sciences de l'ingénieur/Automatique / Robotique; Robot mobile hybride roue-patte; Franchissement; Redondance; Commande de posture; Commande en efforts; Stabilité
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00867306; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/86/73/06/PDF/These_Jarrault_Final.pdf

On considère qu'un robot est en mesure de franchir un obstacle s'il est capable, pour chaque configuration géométrique des contacts rencontrée durant le franchissement, d'équilibrer les actions extérieures qu'il subit tout en préservant l'adhérence des contacts. Notre approche consiste à optimiser la répartition des efforts de contact afin de maximiser un critère qualifiant la performance du franchissement. Pour cela, nous mettons à profit deux caractéristiques des robots poly-articulés. D'une part, la redondance d'actionnement permet l'application de forces internes modifiant la répartition des efforts entre les différents points de contact. D'autre part, la redondance cinématique permet de changer la position du point d'application des forces de gravité en déplaçant le centre de masse relativement à la position des contacts, modifiant ainsi l'espace des solutions au problème de distribution des forces. Le critère utilisé qualifie la robustesse du franchissement vis-à-vis des incertitudes de la commande en efforts. Elle est choisie à partir d'une analyse comparative des différents critères utilisés dans le domaine de la préhension dextre. L'algorithme de commande que nous développons permet le contrôle simultané des mouvements du robot et des efforts aux contact. Il est d'abord validé par une série de simulations dynamiques puis vérifié sur le prototype de robot hybride HyLoS 2. Ce robot à 4 "roues-pattes" possède 16 ddl et est en mesure de franchir un obstacle représenté par une pente de 60\char6 ayant une hauteur de 19 cm alors que le rayon de ses roues est de 7 cm.