Génération de trajectoires optimales de sortie et traversée de singularités pour des mécanismes parallèles

Georges Pagis , Sebastien Briot , Nicolas Bouton , Philippe Martinet

Les robots parallèles présentent de nombreux avantages face aux robots sériels, que ce soit en terme de rigidité ou de rapport masse embarqué/poids de la structure. Cependant, leur espace de travail est largement réduit par la présence de singularités. En particulier, les singularités de Type 2 (ou singularités parallèles) séparent l’espace de travail en parties distinctes correspondant chacune à un ou plusieurs mode d’assemblage. Ainsi, dans la littérature, des méthodes ont été développées afin d’augmenter l’espace de travail en évitant, traversant ou éliminant la présence de singularités. Entre autre, il est possible de planifier une trajectoire optimale permettant de traverser les singularités de Type 2 et donc de changer de mode d’assemblage. Cependant, si la trajectoire utilisée pour la traversée de la singularité n’est pas assez robuste aux erreurs de modèles alors le robot peut s’arrêter dans une position singulière et s’y retrouver bloqué. Par conséquent, l’objectif de ce papier est de présenter de nouvelles méthodes génériques dont l’objectif est de permettre permettant à un manipulateur parallèle de sortir d’une position singulière. Deux méthodes différentes ont été développées et seront présentées. La première approche propose de planifier une trajectoire optimale permettant au mécanisme de sortir de la singularité. Cette trajectoire doit respecter un critère dynamique physique assurant le fait que le modèle dynamique du robot reste consistant lors de la sortie. De même, la seconde solution consiste à débrayer un des actionneurs du robot afin de changer les comportements cinématique et dynamique du mécanisme. Le robot parallèle ainsi sous actionné ne se retrouve alors plus en position singulière ce qui permet de faire sortir le robot originel de sa position singulière. Les travaux théoriques réalisés sont illustrés, discutés et analysés au travers de l’exemple d’un mécanisme parallèle plan de type planaire 5 barres.

Mots clés: Surface libre; Euler bi-fluide; déferlement; production d’entropie; raffinement

Domaines: Mécanique [physics]

Georges Pagis, Sebastien Briot, Nicolas Bouton, Philippe Martinet. Génération de trajectoires optimales de sortie et traversée de singularités pour des mécanismes parallèles. CFM 2013 - 21ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2013, Bordeaux, France. ⟨hal-03440488⟩