Institut des Systèmes Intelligents
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Titre :  Contributions à la commande de robot sous contraintes

 

Cette soutenance aura lieu : le vendredi 23 septembre, à 10 heures, à l’Université Pierre et Marie Curie.

Salle 211, accès Tour 55, 2ème étage, couloir 55-65, sur le campus de Jussieu, 4 place Jussieu, 75005 Paris.

 

Le jury est composé de :

 

Rapporteurs :

M.Luc Baron, Ecole Polytechnique de Montreal, CANADA.

M. Ronan Boulic, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, SUISSE.

 

Examinateurs :


M.Thierry Fraichard, INRIA Rhône-Alpes.
M.Guillaume Morel, ISIR, UPMC.
Directeur de thèse :
M.Philippe Bidaud, ISIR, UPMC.
Encadrants :
M.Vincent Padois, ISIR, UPMC.
M.Michel de Broissia, Bouygues Travaux Publics.
Invité :
M.Yvan Measson, Commissariat à l'énéergie atomique

 

Mots clés : Sécurité Robotique - Contraintes Robotiques - Commande Compliante aux Contraintes - Problème Cinématique Inverse - Résolution de la Redondance - Conception Evolutionnaire  

 

Résumé :

 

Les missions robotiques sont généralement exprimées au travers de buts à atteindre (objectifs) tout en respectant des conditions impératives (contraintes). Ces entrées opérationnelles pouvant être inconnues à l’avance, l’utilisation de méthodes de commandes réactives est courant. Cependant, ces approches se limitent généralement à la résolution du problème de commande, celui-ci étant considéré comme résoluble. Le simple cas d’une articulation soumise simultanément à des contraintes de limites d’accélération et de position montre que les incompatibilités sont fréquentes.

Dans ce cadre, une méthodologie est proposée pour analyser et garantir la sécurité au niveau de la commande, et des études de cas sont exposées. S’en dégagent deux résultats principaux: 1/ l’expression intuitive des contraintes de position nécessite une modification pour rester compatible avec les contraintes d’accélérations; 2/ les accélérations opérationnelles dépendant de la configuration, la compatibilité entre évitement d’obstacles et limites d’accélérations articulaires ne peut être établie simplement et le recours à des comportements alternatifs sûrs est nécessaire. Ces résultats sont illustrés à travers des expériences sur un manipulateur à 6 DDL.

Le caractère résoluble du problème étant assuré, la qualité de sa résolution obéit à plusieurs critères : sécurité, optimalité, efficacité, etc. La sécurité étant un prérequis, deux compromis sont proposés. Premièrement la Constraints Compliant Control (CCC), basée sur un principe d’évitement passif, donne des résultats performants et robustes. Ensuite, l’utilisation d’une configuration virtuelle déplacée offre un compromis entre efficacité et optimalité.