[PDF] Robotique Industrielle - UPJV





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ENSTA Bretagne

géométrique inverse du robot. Cette erreur est due au modèle utilisé à la quantification de la mesure de position



Cours de Robotique Fondamentale

20 janv. 2012 Les modèles des robots manipulateurs. Le Modèle Géométrique Direct/Inverse. Le MGD solution. ? Identifier les coordonnées articulaires.



UPJV Département EEA M1 EEAII Parcours ViRob

Modèle géométrique inverse (MGI): étant donnée une pose de l'effecteur par rapport à la base Ça depend du nombre de DDL du robot mais aussi du nombre.



5.1. Introduction 5.2. Modélisation Géométrique 5.3. Modélisation

5.2.3. Modèle géométrique inverse du bras à étudier(robot staubil RX-90). Principe de la méthode de Paul : considérons un robot manipulateur dont la matrice 



Modèles géométriques: directs et inverses

6 nov. 2019 Modèle Géométrique Direct. Modèle Géométrique Inverse. Vocabulaire x0 y0 x1 y1 x2 y2. xE. yE q1 q2. Les repères du robot.



CINEMATIQUE INVERSE DUN ROBOT 3R ET VERIFICATION PAR

Après nous avons cité Les différents modèles cinématiques utilisés en robotique ont été présentés dans ce chapitre tels que : le modèle géométrique direct 



la modélisation et de la des robots-manipulateurs de type sér la

8 mai 2012 d. EXEMPLE 3. – Modèle géométrique inverse du robot Stäubli RX-90. Tous calculs faits on obtient les solutions suivantes :.



Approximation du modèle géométrique inverse dun robot

26 juin 2019 robot manipulateur série par un réseau de neurones artificiel ... au calcul du modèle géométrique inverse par des méthodes donnants une ...



Modélisations géométrique et cinématique de Robots

Le calcul de la fonction f revient à determiner la matrice Ton de passage du repère de base du robot à celui de l'effecteur. 5.4 Modèle géométrique inverse (MGI).



Cours modelisationdes robots2012

III/ Modèle Géométrique des robots. 3.1/ Modèle géométrique 3.2 / Modèle géométrique inverse. 3.2.1 / Introduction. V /Modèle cinématique du robot.



Chapitre 03 Modèle géométrique d'un robot en chaîne simple

Introduction Repères en 3D Modèle Géométrique Direct Modèle Géométrique Inverse Robots articulés et modèle géométriques Deuxtypesd’articulations Rotoïde(liaisonsangulaires) Linéaire(liaisonsprismatiques) Deuxtypesd’architecture Séries Parallèles Contenuducours Modèlegéométriquepoursrobotsséries L Hofer MGD/MGI 2/26





Jacobienne et Modèle Géométrique Inverse - labrifr

Jacobienne Modèle Géométrique Inverse Méthodes analytique Résolution algébrique Non-couvertici(voir1sec 4 3) Systèmesd’équationaveccosetsin Choixdurepèredanslequelsontexprimésestimportant Utilisationdecalculsymbolique(sympymaximamaple) 1 WKhalilEDombre etMLNagurka “ModelingIdenti?cationand



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-les modèles cinématiques direct et inverse qui expri en fonction des variables articulaires et inversement -les modèles dynamiques définissant les équations du mouvement du robot qui permettent d’établir les relations entre les couples ou forces exercées par le et les positions vitesses accélérations des articulations

Quels sont les inconvénients du modèle géométrique d'un robot en chaîne?

Chapitre3 : Modèle géométrique d'un robot en chaîne Toutefois le modèle géométrique comporte aussi des inconvénients: 1) la non unicité du modèle géométrique inverse implique qu’il existe plusieurs “chemins” pour se rendre d’un poin t à un autre. 2) le traitement par incrément peut amener à des imprécisions.

Comment calculer le modèle géométrique robot en fonction de la position?

Chapitre 2 Le modèle géométrique robot en fonction de la position Celle-ci s’obtient à l’aide 96 Où x est le vecteur des référence 23et q les variables ar Une démarche analytique du BM1 : Fig.2.12 Avec : DS" (T) sin (T) = 1?cos (T)(2.16) T==U$ ?= (180- T)(2.18) ß==U$96(

Qu'est-ce que le Model géométrique inverse?

Modèle géométrique inverse (MGI): étant donnée une pose de l’effecteur par rapport à la base, trouver, si elles existent, l’ensemble des positions articulaires qui permettent de générer cette pose Robot générique à narticulations n e s e a e q =[q1,q2,...,q

Qu'est-ce que le modèle géométrique direct d'un robot?

On a vu que le modèle géométrique direct d'un robot a permis de calculer les coordonnées opérationnelles donnant la situation de l'organe terminal en fonction des coordonnées articulaires. Le problème inverse consiste à calculer les coordonnées articulaires correspondant à une situation donnée de l'organe terminal.

RobotiqueIndustrielle

UPJV, DŽpartementEEA

M1 3EA, ParcoursRoVA, EC15

Fabio MORBIDI

LaboratoireMIS

ÉquipePerception Robotique

E-mail: fabio.morbidi@u-picardie.fr

7;C=6)+>>$6;C,-DB

2

Coursde robotique: parcoursRoVA

!Localisation et navigation de robots (M2, Morbidi/Caracotte) !Perception avancée et robotique mobile (M2, Morbidi) !Asservissement visuel (M2, Mouaddib/Caracotte) !Vision pour la robotique (M1, Kachi/Caracotte) !Commande des robots (M2, Rabhi) !Projet transversal (M2, Caracotte/Kachi/Morbidi) !Surveillance distribuée de systèmes multi-agents (M2 non-alternants, Morbidi) !Systèmes robotiques hétérogènes et coopératifs (M2, Morbidi) 3

Plan du cours

Chapitre1 :Introduction

1.1 Définitions

1.2 Constituantsd'un robot

1.3 Classification des robots

1.4 Caractéristiquesd'un robot

1.5 Générationsde robots

1.6 Programmationdes robots

1.7 Utilisationdes robots

Chapitre2 :FondementsThŽoriques

2.1 Pose d'un corps rigide

!Matrices de rotation et autresreprésentationsde l'orientation !Transformations homogènes 4

Chapitre3 :ModŽlisationdÕun Robot

2.2 Cinématique

!Dérivéed'unematricede rotation !Vitesse angulaired'un repère !Mouvementde corps rigide !Torseurcinématique

3.1 Modèlegéométrique

!Convention de Denavit-Hartenberg !Modèlegéométriquedirect !Modèlegéométriqueinverse

3.2 Modèlecinématique

!Modèlecinématiquedirect !Modèlecinématiqueinverse

Plan du cours

5 •Robotics: Modelling, Planning and Control, B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo,

Springer, 1

re

éd.,2009, 632 pages (Ch. 1,2,3,6)

•Theory of Robot Control,

C. Canudasde Wit, B. Siciliano, G. Bastin(Eds),

Springer, 1996, 398 pages (Ch. 1)

•Robotique: Aspects Fondamentaux, J.!P. Lallemand, S. Zeghloul, Masson, 1994, 312 pages •Robot Modeling and Control,

M.W. Spong, S. Hutchinson, M. Vidyasagar,Wiley, 1

re

éd.,2006, 496 pages

•Modern Robotics: Mechanics, Planning, and Control, K.M. Lynch, F.C. Park, Cambridge UniversityPress,2017, 618 pages(Ch. 2)

Disponible sur Internet à l'adresse:

Bibliographie

Matérielde cours:

6

ConnaissancesprŽalables

Onsuppose que vous avez une bonne connaissance de: !Algèbre linéaire (produit matriciel, transposée, rang, inverse et déterminant d'une matrice, etc.) !Calcul différentiel (gradient, matrice jacobienne, etc.) ... àréviserdansles prochainsjours!!! Note finale =Structure du cours: CM (3 chapitres), 3 TD

Contr™le: 1 DS (exercices, questions de théorie), 3 TPet que vous avez des notions de base de programmation

(Matlab, langage C) (avec Julien

Ducrocq)

AAAC6nicbVHPb9MwFHYy v/s//J8bq+91d56grfB//QPkhuxj 1 2!

DS +"TP1 +TP2 +TP3 3#$

7

Plan du cours

Chapitre1 :Introduction

1.1 Définitions

1.2 Constituantsd'un robot

1.3 Classification des robots

1.4 Caractéristiquesd'un robot

1.5 Les générationsde robot

1.6 Programmationdes robots

1.7 Utilisationdes robots

8

Robotique : un domaine pluridisciplinaire •

Robotique

9

MécaniqueÉlectroniqueInformatique

Automatique

Intelligence

artificielle

Physique

Mathématiques

Science des

Matériaux

Robotique

Éthique

Robotique : un domaine pluridisciplinaire •

10

1.1 DŽfinitions

ƒtymologie: mot tchèquerobota(travail

forcé), dans la pièce de théâtre"Rossum's

Universal Robots" de Karel Capek, 1920

DŽfinition1 (Larousse): "Un robot estun appareil automatique c apable de manipuler des objets ou d'exécuter des opérations s elonun programme fixe, modifiable ou adaptable" DŽfinition2: "Un robot estun systèmemécaniquepolyarticulé mûpar des actionneurset commandépar un calculateurqui est destinéàeffectuerunegrandevariétéde tâches"

Robotique: mot utilisé pour la 1

re fois par l'écrivain I. Asimov dans le récit de SF "Liar!» (Astounding

Science Fiction, mai 1941)

11 1 "Un robot estun systèmemécaniquepolyarticulémûpar des actionneurs et commandépar un calculateurqui estdestinéàeffectuerunegrande variétéde tâchesÓ

Robots ?!

2 3 456
7 12

Historique:

• 1947 : premier manipulateurélectriquetéléopéré • 1954 : premier robot programmable de George C. Devol •Fin des années 1950: Joseph Englebergerachète le brevet de Devolet le transforme en un robot industriel sous la marque Unimate. En 1962, Englebergerco-fondeavec Devol, Unimation, la 1 re entreprise de robotique.Pour cette raison, Englebergerest connu comme le "père de la robotiqueindustrielle » • 1961 : apparition d'un robot sur unechaînede montage de General Motors àTrenton, New Jersey • 1961 : premier robot avec contrôleen effort • 1963 : utilisationde la vision pour commander un robot (asservissementvisuel) Un robot estla combinaisonde composantsmatériels (mécanique, hardware) et immatériels(logiciels)

J. Engleberger

(1925-2015) 13

É au cinŽma

Bad Robot

Productions

(J.J. Abrams)

Robots K2-SO et BB-8

(Star Wars ép. VII-IX, 2015- 17 -19 et Rogue One, 2016)

Robot T-800

(Terminator, 1984) Robot Sonny (I, Robot, 2004)

Robot Baymax

(Big Hero 6, Walt

Disney, 2014)

Alita(Alita: Battle

Angel, 2019)

Robby the Robot

(Forbidden Planet, 1956) 14 Base

1.2 Constituants dÕun robot

Articulation

(ouliaison, axe) Corps (ousegment)

Effecteurououtil

(ex. pince/préhenseur)

Organe

terminal (flange) 15

Support

(oubase)

1.2 Constituants dÕun robot (voc.anglophone)

Joint Link

End-effectoroutool

(ex. gripper) 16

Bâti

(Corps 0)

Robot manipulateur"standard" = corps mobiles

rigidesreliéspar articulations

Corps 1Corps 2Corps Corps

Articul. 1Articul. 2Articul. 3Articul. Articul.

Organe

terminal

1.2 Constituants dÕun robot

AAACgnicbVFNT9wwEPWG mveoE8HXB25kxrs= n AAAChnicbVFNT9wwEPWm jQZdzTvUi2j6H1Uix4E= n✓1 AAAChnicbVFNb9QwEPWG aTToat6gXkTT/1MHx3o= n!1 AAACgnicbVFNT9wwEPUG tuYT6kRw/Axtfca4 n AAACgnicbVHBTtwwEPWm

W/MedSI4+g9vS8a+

n AAACgnicbVHBTtwwEPWm

W/MedSI4+g9vS8a+

n 17 !Un mécanismeayantunestructure plus oumoinsprochede celledu bras humain. Il permetde remplacer, oude prolonger, son action !Son rôleestd'amenerl'organeterminal dansunepose (position et orientation) donnée, selondes caractéristiques de vitesseet d'accélérationdonnées !Son architecture estunechaînecinématiquede corps, (généralementrigides) assembléspar des articulations !Sa motorisationestréaliséepar des actionneursélectriques, pneumatiquesouhydrauliquesqui transmettentleurs mouvementsaux articulations par des dispositifsappropriés

1.2 Constituants dÕun robot

18

On distingue classiquementquatreŽlŽments

principauxdansun robot manipulateur 12 34

1.2 Constituants d'un robot

EF)*GH$9#I+"&J1$!(*&I1>#

7EK9K!KB

&"L:(H+*&:")M(:M(&:I$M*&'$) &"L:(H+*&:") $N*#(:I$M*&'$) $"'&(:""$H$"* 19

ModŽlisationdÕun robot

La modélisationestpossible àplusieursniveaux Elle dépenddes spécificationsdu cahier des charges de l'applicationenvisagée. Il en découledes: !Modèlesgéométriques, cinématiqueset dynamiquesàpartir desquelspeuventêtreengendrésles mouvementsdu robot !Modèlesstatiquesqui décriventles interactions (forces/couples) du robot avec son environnement

Composantsd'un

systèmerobotique

Contr™leur

Capteurs

Actionneurs

S.M.A.

20 •L'obtentionde cesdifférentsmodèlesn'estpas aisée •La difficultévarieselonla complexitéde la cinématique de la chaînearticulée •Enparticulier, entrenten lignede compte: !Nombrede degrésde liberté(DDL) (par ex. 3, 4, 6, 7) !Type des articulations (rotoïde, prismatique, sphérique, etc.) !Type de chaîne: ouverteoufermée

Modélisationd'un robot

Robot à3 DDL

Articulation rotoïde(àgauche)

et prismatique(àdroite)

Structure série

Chaîneouverte

Chaînefermée

21

1.3 Classificationdes robots

Les robots mobiles

Robot àroues

Robot àjambes

Robot sous-marin

Robot volant

àvoiluretournante

Robot serpent (bio-inspiré)

Robot volantà

voilurefixe

RASSOR (robot minier), NASA

22

Naoet PepperAtlas

Les robots humano•des

ICub

1.3 Classificationdes robots

WALK-MAN

www.walk-man.eu 23
•Robots semi ou complètement autonomes •Robots réalisant des tâches pour les humains ... ... hormis les opérations de manufacture !Stock de robots de servicepour pros: "1.5 en 4 ans* (de 63k à 112k) -1 er secteur: sécurité/défense !Ventes de robots domestiques: "2 en 4 ans* (de 4.4 millions d'unités à 9.2 millions) !Ventes de robots ludiques: "2.5 en 4 ans* (de 2.8 millions d'unités à 9.5 millions) *Début 2008 -fin 2012 (source: IFR)

Robotiquede service

1.3 Classificationdes robots

24

Robots ludiques

Aibo

Les robots de service

Wakamaru

FurbyWhiz

Robomow

RoombaHP RoboCop

Nettoyage, manutention(tondeuse),

surveillance , agriculturequotesdbs_dbs5.pdfusesText_9
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