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Modelisation Et Optimisation De La Marche Dun Robot Bipede Avec Genoux Anthropomorphiques
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Book Synopsis Modélisation et optimisation de la marche d'un robot bipède avec genoux anthropomorphiques by : Mathieu Hobon
Download or read book Modélisation et optimisation de la marche d'un robot bipède avec genoux anthropomorphiques written by Mathieu Hobon and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La conception des robots humanoïdes est un défi depuis plusieurs années. Les articulations de l'être humain de par leur complexité cinématique créent des mouvements difficilement reproductibles par un mécanisme. Le genou humain permet des mouvements composés de roulement et de glissement. La conception de nouvelles articulations bio-inspirées est un enjeu pour recréer avec un robot une marche anthropomorphe. Une analyse de la cinématique des genoux a été effectuée et nous proposons une solution mécanique pour reproduire cette cinématique de genoux. L'idée est de recréer un genou avec un contact roulant entre le fémur et le tibia. Les modèles géométriques, cinématiques et dynamiques et un modèle d'impact sont développés pour un robot bipède muni de ce genou à contacts roulants. L'allure de marche est étudiée sous forme d'un problème d'optimisation paramétrique sous contraintes. Les trajectoires de marche sont approximées par des fonctions mathématiques pour deux allures de marche : une allure de simple support avec impacts et une allure de double support suivi d'un simple support puis d'un impact. Des critères énergétiques permettent de comparer le robot muni du mécanisme de genoux roulants à un robot muni de genoux à liaison rotoïde. Les résultats des optimisations montrent que le genou roulant apporte une diminution du critère sthénique. L'optimisation énergétique montre que les couples articulaires sont plus faibles sur les hanches ce qui engendre une diminution de la masse des actionneurs du robot. Enfin, un gain d'énergie est possible en associant des systèmes à ressorts en parallèle sur les articulations du robot.
Book Synopsis Influence de la cinématique d'une articulation de genou polycentrique sur la marche d'un robot bipède by : Arnaud Hamon
Download or read book Influence de la cinématique d'une articulation de genou polycentrique sur la marche d'un robot bipède written by Arnaud Hamon and published by . This book was released on 2011 with total page 260 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail est dédié à l’étude de l’influence de l’utilisation d’une articulation du genou polycentrique durant la marche d’un robot bipède. Ce type d’articulation permet d’obtenir un mouvement du centre de rotation instantané du genou tel que l’on peut l’observer chez l’homme contrairement à la majorité des robots humanoïdes, qui utilisent une seule liaison pivot aux genoux. La cinématique de l’articulation du genou humain est présentée dans un premier temps, afin de déterminer un mécanisme susceptible de reproduire les mouvements du genou humain. Cette articulation constituée d’un mécanisme parallèle est étudiée du point de vue cinématique notamment pour déterminer son espace de travail sans passage par des singularités. Le formalisme de Lagrange est utilisé pour la définition du modèle dynamique du robot avec l’ajout de multiplicateurs de Lagrange pour tenir compte des efforts internes aux genoux à 4-barres. Un problème d’optimisation paramétrique sous contraintes est posé pour générer un ensemble de trajectoires de marche optimale en énergie avec ou sans phases de double support et en tenant compte d’impacts impulsionnels. Les trajectoires ainsi générées sont comparées au même type de trajectoires obtenues dans le cas de l’utilisation d’une articulation pivot pour le genou et montrent une diminution de la consommation d’énergie pour les différentes allures avec des genoux à 4-barres. Cette diminution d’énergie est obtenue par une réduction de la variation de l’énergie potentielle par rapport au cas du robot utilisant des genoux pivots. Enfin, nous montrons une réduction d’énergie dans le cas de l’utilisation de ressorts sur les genoux à 4-barres.
Book Synopsis Marche de robots bipèdes anthropomorphes by : Paul-François Doubliez
Download or read book Marche de robots bipèdes anthropomorphes written by Paul-François Doubliez and published by . This book was released on 2011 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Malgré le grand nombre de robots humanoïdes actuels existants, trois verrous scientifiques majeurs subsistent: l'autonomie décisionnelle, l'autonomie énergétique et la marche dynamique agile. La présente thèse se focalise sur ce dernier point. Premièrement, une marche statique tridimensionnelle par une commande avec des modèles géométriques inverses analytiques et avec orteils actifs a été générée. Deuxièmement, dans l'objectif de générer une marche dynamique tridimensionnelle, les mouvements la composant ont été étudiés séparément dans le plan frontal et dans le plan sagittal avec des robots à contact ponctuels. Dans le plan frontal, des oscillations stables ont été générées en adaptant énergétiquement le placement du pied et la force de poussée. Dans le plan sagittal, un contrôle énergétique de la force de propulsion par la jambe arrière a été testé et validé successivement grâce à différents modèles numériques: avec un robot avec deux articulations rotoïdes dans les hanches et des vérins dans les genoux, puis avec un robot avec des articulations rotoïdes dans les genoux. Troisièmement, afin de généraliser les principes étudiés, un système composé de dix corps et neufs articulations incluant des orteils actifs et muni de pieds à contact discret a abouti à des simulations de franchissement dynamique d'obstacles jusqu'à vingt centimètres de hauteur. Nos techniques de commande géométrique et de contrôle énergétique ont alors été implémentées dans le cas de la marche dynamique tridimensionnelle. Finalement, des expérimentations de marches ont été réalisées sur le prototype de robot bipède ROBIAN, et ont permis d'identifier la frontière entre marche statique et dynamique
Book Synopsis Contributions à la commande d'un robot bipède 3D by : Carlos Felipe Rengifo Rodas
Download or read book Contributions à la commande d'un robot bipède 3D written by Carlos Felipe Rengifo Rodas and published by . This book was released on 2010 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans cette thèse nous présentons nos travaux de recherche pour la commande d'un robot bipède 3D. Quatre rpoblèmes ont été abordés: la modélisation, le calcul des forces de réaction entre le pied et le sol, la commande proprement dite et l'actionnement des articulations. Pour la modélisation du bipède chaque pied a été modélisé comme un corps rigide avec quatre points de contact. Ceci permet de décrire toutes les phases d'une allure de marche ou de course d'un robot humanoïde qui se déplace sur un sol plat et libre d'obstacle. Pour la calcul des forces de réacation entre le pîed et le sol, trois méthodes ont été abordées: par détection d'événements, par capture d'événements et par pénalités. Concernant les méthodes par capture d'événements, une contribution de notre travail vient de la formulation d'un modèle d'impact 3D avec priseen compte de frottements. Concernant les méthodes par pénalités, l'approche proposée est fondée sur une technique de commande non linéaire. Son principal avantage est la facilité du réglage de paramètres du modèle du sol. Pour la loi de commande, nous avons utilisé une techniquie classique de linéarisation et découplage entrée-sortie intégré avec une méthode d'adoucissment de l'erreur de survie récemment proposée. Pour l'actionnement des articulations, nous avons considéré, au niveau des genoux, des modèles de musculotendons proches de l'humain. La contribution de cette partie de la thèse vient de la gestion de al redondance musculaire. Nous avons proposé deux stratégies de commande basées sur l'optimisation quadratique. La première, minimise les efforts musculaires, la seconde, les activations musculaires
Book Synopsis GENERATION DE TRAJECTOIRES DE MARCHE OPTIMALES POUR UN ROBOT BIPEDE by : Laurence Roussel
Download or read book GENERATION DE TRAJECTOIRES DE MARCHE OPTIMALES POUR UN ROBOT BIPEDE written by Laurence Roussel and published by . This book was released on 1998 with total page 135 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL DE THESE A POUR CADRE LA GENERATION DE TRAJECTOIRES DE MARCHE POUR UN ROBOT BIPEDE. LA MARCHE HUMAINE REPONDANT A DES CRITERES D'OPTIMALITE ENERGETIQUE, NOUS SOUHAITONS ETABLIR UNE MARCHE QUI MINIMISE LES DEPENSES D'ENERGIE DU ROBOT. CEPENDANT, LES PARTICULARITES DES ROBOTS MARCHEURS FONT QUE LES TECHNIQUES DE LA COMMANDE OPTIMALE SONT INOPERANTES POUR L'INSTANT. AVEC L'HYPOTHESE DES CORPS RIGIDES, LA MODELISATION D'UN CYCLE COMPLET DE MARCHE SE FAIT A PARTIR D'EQUATIONS ALGEBRO-DIFFERENTIELLES, RENDANT LA RESOLUTION ANALYTIQUE IMPOSSIBLE. C'EST POURQUOI NOUS AVONS REALISE LA GENERATION DE TRAJECTOIRES PAR OPTIMISATION NUMERIQUE EN CONSIDERANT UNE COMMANDE CONSTANTE PAR MORCEAUX. APRES AVOIR COMPARE DIFFERENTES METHODES DE PARAMETRISATION DE LA MARCHE A UNE METHODE SANS PARAMETRISATION SUR UNE PHASE DE LA MARCHE, NOUS AVONS ETENDU CETTE DERNIERE A UN CYCLE COMPLET. A PARTIR DES MARCHES OBTENUES, DES RESULTATS ENERGETIQUES ONT PU ETRE COMPARES A DES RESULTATS RELEVES SUR L'HOMME. LORS DE L'EXTENSION A UN CYCLE COMPLET DE MARCHE, L'ETUDE DE LA LITTERATURE SUR LA MODELISATION DES PHENOMENES DE CONTACT A MONTRE QUE LE PROBLEME N'ETAIT PAS ENCORE COMPLETEMENT RESOLUT A L'AIDE DES MODELES RIGIDES. L'INTRODUCTION DE MODELES COMPLIANTS NON LINEAIRES EST ALORS APPARU COMME UN MOYEN EFFICACE DE MODELISER LE CONTACT PIED/SOL EN GARANTISSANT UNE CONTINUITE DE LA DYNAMIQUE. CE MODELE A ETE COMPLETE PAR L'AJOUT D'UN MODELE DE FROTTEMENT DYNAMIQUE DANS LE SENS TANGENTIEL QUI GERE LE GLISSEMENT ET LE RECOLLAGE AUTOMATIQUEMENT.
Book Synopsis Contributions À la Commande D'un Robot Bipède 3d by : RENGIFO-C.
Download or read book Contributions À la Commande D'un Robot Bipède 3d written by RENGIFO-C. and published by Omniscriptum. This book was released on 2011-02 with total page 140 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans cette livre nous pr sentons nos travaux de recherche pour la commande d'un robot bip de 3D. Quatre probl mes ont t abord s: la mod lisation, le calcul des forces de r action entre le pied et le sol, la commande proprement dite et l'actionnement des articulations. Pour la mod lisation du bip de chaque pied a t mod lis comme un corps rigide avec quatre points de contact. Ceci permet de d crire toutes les phases d'une allure de marche ou de course d'un robot humano de qui se d place sur un sol plat et libre d'obstacle. Pour le calcul des forces de r action entre le pied et le sol, trois m thodes ont t abord es: par d tection d' v nements, par capture d' v nements et par p nalit s. Pour la loi de commande, nous avons utilis la lin arisation et d couplage entr e-sortie int gr avec une m thode d'adoucissement de l'erreur de suivie r cemment propos e. Pour l'actionnement des articulations, nous avons consid r , au niveau des genoux, des mod les de musculotendons proches de l'humain. Nous avons propos deux strat gies de commande bas es sur l'optimisation quadratique. La premi re, minimise les efforts musculaires, la seconde, les activations musculaires.
Book Synopsis Contribution à l'étude de la marche d'un bipède by : Sylvain Miossec
Download or read book Contribution à l'étude de la marche d'un bipède written by Sylvain Miossec and published by . This book was released on 2004 with total page 246 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail est consacré à l’étude de la marche d’un robot bipède non actionné au niveau des chevilles. Les mouvements du robot sont réduits au plan sagittal. La spécificité de l’étude actuelle est la prise en compte d’une phase de double support sur actionnée, en plus de la phase de simple support sous-actionnée. Ce travail traite de trois points distincts. Il traite d'abord de l'étude de l'impact du pied libre au sol, dans les cas avec et sans pieds, dans la perspective de l'obtention d'un double support. Cette étude nous a amené à remettre en cause les hypothèses de l'impact dans le cas où des contacts ont déjà lieu au moment de l'impact. Il traite ensuite de la génération de mouvements de marche que nous avons posée rigoureusement sous la forme d'un problème d'optimisation avec une hiérarchisation de contraintes. Cette hiérarchisation de contraintes consiste en une suite de contraintes où une contrainte doit être vérifiées pour que les contraintes suivantes soient définies. Une adaptation de programmes d’optimisation existants a été développée afin de tenir compte des spécificités du problème de la génération de mouvements qui a été posé. Le calcul du gradient de manière analytique a également été développé afin d'améliorer le déroulement du processus d'optimisation. Enfin est étudié la stabilité des dynamiques de zéro avec la phase de double support sur-actionnée. Il est prouvé tout l’intérêt de cette phase sur actionnée pour améliorer la stabilité de la marche.
Book Synopsis Synthèse numérique d'allures de marche optimales de robots bipèdes anthropomorphes by : Tarik Saidouni
Download or read book Synthèse numérique d'allures de marche optimales de robots bipèdes anthropomorphes written by Tarik Saidouni and published by . This book was released on 2005 with total page 192 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Une méthode générale de synthèse numérique d'un cycle de marche sans impacts dans le plan sagittal, de robots bipèdes anthropomorphes est développée sur la base de la minimisation d'un critère à contenu dynamique. Les deux phases, bipodale et unipodale du cycle, sont globalement optimisées en considérant, en outre, des contraintes physiques et des contraintes de continuité et de périodicité. Pour une vitesse de marche donnée, l'allure de marche est complètement déterminée par une méthode d'optimisation PQS. Le problème de synthèse des allures de marche 3D en phase unipodale a été abordé par une méthode stochastique. Le modèle simplifié proposé facilite le découplage entre les mouvements sagittaux et frontaux et le changement progressif de la direction de marche. Les simulations ont porté sur le robot bipède BIP. Les allures obtenues sont bien organisées, économes en énergie, satisfont à toutes les contraintes et font ressortir les caractéristiques optimales de locomotion du bipède.
Book Synopsis CONTRIBUTION A LA MODELISATION GEOMETRIQUE ET DYNAMIQUE D'UN ROBOT MARCHEUR BIPEDE AVEC GENERATION AUTOMATIQUE DES EQUATIONS DE LIAISONS by : ABDELLAH.. BOUANANI
Download or read book CONTRIBUTION A LA MODELISATION GEOMETRIQUE ET DYNAMIQUE D'UN ROBOT MARCHEUR BIPEDE AVEC GENERATION AUTOMATIQUE DES EQUATIONS DE LIAISONS written by ABDELLAH.. BOUANANI and published by . This book was released on 1991 with total page 183 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE TRAVAIL QUE NOUS PRESENTONS APPORTE UNE CONTRIBUTION NOUVELLE DANS LE DOMAINE DES ROBOTS MARCHEURS. OUTRE LA BIBLIOGRAPHIE EXHAUSTIVE, REALISEE CONCERNANT CE TYPE DE ROBOTS ET EN PARTICULIER LES BIPEDES, NOUS AVONS REALISE LES MODELISATIONS GEOMETRIQUES, CINEMATIQUE ET DYNAMIQUE D'UN ROBOT MARCHEUR BIPEDE A 5 CORPS DANS L'ESPACE QUI CONSTITUE UNE NOUVELLE ETAPE DANS LA COMPREHENSION DE LA MARCHE. LA MODELISATION DYNAMIQUE DE CE BIPEDE, S'APPUIE SUR LE FORMALISME DE NEWTON-EULER DANS LEQUEL, GRACE A UN PROCEDE MATHEMATIQUE, EST REALISE L'ELIMINATION DES EFFORTS INTERIEURS. POUR DECRIRE LA CHAINE CINEMATIQUE DU BIPEDE, ON UTILISE LES COORDONNEES CARTESIENNES INERTIELLES DU CENTRE DE MASSE, LES ANGLES D'EULER INERTIELS DE CHAQUE SOLIDE ET LES EQUATIONS DE LIAISONS ENTRE LES SOLIDES. ON DISTINGUE PARMI CES LIAISONS CELLES QUI SONT HOLONOMES ET CELLES QUI SONT NON HOLONOMES. NOUS AVONS DEVELOPPE DEUX LOGICIELS DE CALCUL SYMBOLIQUE, L'UN PERMETTANT L'OBTENTION AUTOMATIQUE DES EQUATIONS DE LIAISONS HOLONOMES POUR UNE CHAINE CINEMATIQUE ARTICULEE GENERALE ET EN PARTICULIER POUR LE BIPEDE, ET L'AUTRE PERMETTANT LE CALCUL AUTOMATIQUE D'UNE PARTIE DES EQUATIONS DYNAMIQUES. ENFIN, AUX MODELISATIONS GEOMETRIQUES ET CINEMATIQUES OBTENUES, EST ACCOMPAGNEE UNE SELECTION DE TRAJECTOIRES PLAUSIBLES DU BIPEDE SELON UN CRITERE DIT DANS LA LITTERATURE CRITERE DU ZMP, ET UNE ANIMATION DE CERTAINS MOUVEMENTS DE LA MARCHE
Book Synopsis Simulation graphique d'un robot bipede dans un environnement structure by : Laure France
Download or read book Simulation graphique d'un robot bipede dans un environnement structure written by Laure France and published by . This book was released on 1999 with total page 192 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE PORTE SUR LA REALISATION D'UN SIMULATEUR POUR UN ROBOT ANTHROPOMORPHE BIPEDE DANS UN ENVIRONNEMENT. LES ROBOTICIENS ONT BESOIN D'UN TEL SIMULATEUR POUR VALIDER LEURS LOIS DE CONTROLE DEVELOPPEES POUR UN ROBOT BIPEDE REEL. NOUS MODELISONS CE ROBOT ET NOUS L'ANIMONS AVEC DES CYCLES DE MARCHE ISSUS DE LA CAPTURE DE MOUVEMENTS. NOUS COMPLETONS CES CYCLES DE MARCHE EN CALCULANT LES MOUVEMENTS TRANSITOIRES DE DEPART ET D'ARRET DU ROBOT. POUR CELA, NOUS UTILISONS UNE METHODE BASEE SUR L'INTERPOLATION DE POLYNOMES CUBIQUES ET RESPECTANT DES CONTRAINTES LIEES AUX MOUVEMENTS DES PIEDS DU ROBOT (COHERENCE DU MOUVEMENT ET NON PENETRATION DANS LE SOL). NOUS OBTENONS AINSI DES MOUVEMENTS COMPLETS POUR FAIRE MARCHER NOTRE ROBOT DANS SON ENVIRONNEMENT. COMME CET ENVIRONNEMENT EST INCONNU DU ROBOT, NOUS MODELISONS SA PERCEPTION AU MOYEN DE CAPTEURS PROXIMETRIQUES, QUI DONNENT LA DISTANCE ENTRE LE ROBOT ET LES OBJETS LOCAUX. CETTE PERCEPTION LOCALE EST UTILE POUR LA DETECTION D'OBSTACLES, AFIN D'EVITER TOUTE COLLISION DU ROBOT AVEC SON ENVIRONNEMENT. DE PLUS, LE ROBOT DOIT MODIFIER SON COMPORTEMENT EN FONCTION DE L'ENVIRONNEMENT. PAR EXEMPLE, LORSQU'IL RENCONTRE DES ESCALIERS, IL DOIT POUVOIR LES MONTER OU LES DESCENDRE. IL LUI FAUT DONC UNE CERTAINE RECONNAISSANCE DES OBJETS. NOUS CALCULONS ALORS LE PROFIL DE L'ENVIRONNEMENT PERCU A PARTIR DES DISTANCES DETECTEES PAR LES CAPTEURS, ET NOUS DEVELOPPONS UN ALGORITHME DE RECONNAISSANCE D'OBJETS BASE SUR CE PROFIL. UNE FOIS QUE CES FONCTIONS DE MARCHE, DE PERCEPTION ET DE RECONNAISSANCE SONT FOURNIES AU ROBOT, NOUS ETUDIONS LE PLACEMENT DES CAPTEURS SUR LE ROBOT, AFIN DE DETERMINER LA MEILLEURE CONFIGURATION POUR LAQUELLE LE NOMBRE DE CAPTEURS EST MINIMAL POUR UNE DETECTION MAXIMALE DES OBJETS DANS L'ENVIRONNEMENT. ENFIN, NOUS REALISONS UNE SIMULATION COMPLETE DU ROBOT BIPEDE EVOLUANT DANS UN ENVIRONNEMENT, DONT LE MOUVEMENT DE MARCHE EST CONTROLE EN FONCTION DE CE QUI EST PERCU PAR LES CAPTEURS.
Book Synopsis Modélisation et simulation dynamique d'un bipède plan à 9 DDL by : Sébastien Bédard (M.Sc.)
Download or read book Modélisation et simulation dynamique d'un bipède plan à 9 DDL written by Sébastien Bédard (M.Sc.) and published by . This book was released on 2006 with total page 362 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
